青蒿素不仅是治疗疟疾的特效药，最近发现它还具有杀伤癌细胞的活性，近年需求量迅速增长，资源紧缺。目前均注重于青蒿素生物合成前期阶段的研究，制约了青蒿素代谢工程的发展。申请者从青蒿中克隆了1个青蒿素后期生物合成相关基因，该基因可能负责(二氢)青蒿酸的氧化，但确切功能未知。本研究拟采用异源基因表达和RNA干扰法，通过体外和体内实验分析新基因的确切功能。有望进一步认识青蒿素生物合成的分子调控机制，为打破青蒿素生物合成限速步骤提供新思路，为青蒿素的代谢调控提供的新靶基因。该项目的实施，对可持续性开发我国药用植物资源、发展农村经济有重要意义，既有学术价值又有应用价值。

为进一步了解青蒿素生物合成机理，本项目结合了分析化学、植物化学及分子生物学领域的研究手段，采用了基因超表达、RNAi和代谢组学技术，系统全面地分析了AACD基因的功能，取得了如下成果。1、建立了气相色谱联合电子捕获检测定量分析黄花蒿中青蒿素的新方法；2、建立了青蒿素的快速、微量检测方法；3、采用高效液相色谱法对青蒿素粗提取物进行分离纯化，同时获得了青蒿素、青蒿酸和二氢青蒿酸；4、建立了一种新的青蒿素提取纯化方法；5、建立了光学显微镜观察黄花蒿叶表面的腺毛的方法；6、构建了黄花蒿遗传转化体系；7、建立了黄花蒿叶和花的高质量总RNA的提取方法；8、采用RACE法获得了AACD基因的全长cDNA序列；9、采用体外酶分析法与微生物体内表达法验证了AACD的功能，表明AACD为胡萝卜素裂解酶，能裂解β、δ和ε胡萝卜素；10、采用RNAi与GC-MS技术分析了AACD在黄花蒿体内行使的生理功能，结果表明AACD间接上调青蒿素生物合成，且需要开花相关的因子协助发挥其调控功能。本项目已发表论文5篇，SCI收录3篇、EI收录1篇，参编1部外文著作，待发表论文3篇，待出版著作1部，申请国家发明专利4项。