虾青素是一种高附加值的、抗氧化活性极强的类胡萝卜素，雨生红球藻因在逆境下积累虾青素含量可达细胞干重的4％,而成为目前首选的天然虾青素合成工具，如何人工调控虾青素的生物合成成为藻类生物技术的重要目标。.已知β-胡萝卜素酮化酶（BKT）是虾青素合成过程的关键酶之一。国外最新研究表明，雨生红球藻含有3个bkt基因，推测表达调控主要发生在转录水平上。但每个基因如何转录调控，是否存在调控网络尚不清楚。.在国家基金探索项目的支持下，通过基因组步移，获得了其中两个bkt基因的上游序列(1.5kb和2kb),通过本实验室建立的瞬间转化和缺失突变技术，定位了这两个序列中最小的启动子区域，找到了对bkt基因转录有影响的顺式元件，并用定点突变方法对其功能进行了验证。.本项目将在以上基础上，深入研究比较3个bkt基因上游的顺式元件的功能,分离反式作用因子，研究顺反式因子相互作用的机制，初步揭示是否存在调控。

β-胡萝卜素酮化酶（BKT）是虾青素合成过程的关键酶之一。国外最新研究表明，雨生红球藻含有3个bkt基因，推测表达调控主要发生在转录水平上。但每个基因如何转录调控，是否存在调控网络，尚不清楚。本项目研究了虾青素合成途径关键酶β-胡萝卜素酮化酶基因的结构和调控情况。在其中一种H. pluvialis中首次克隆获得了三种不同的β-胡萝卜素酮化酶基因bkt1,bkt2,bkt3的基因序列；而另一红球藻中却未发现三种β-胡萝卜素酮化酶的任何一种，这暗示了H. pluvialis中可能还存在着更加多样的虾青素合成机制。尽管bkt3与bkt2的cDNA序列高度相似，它们的剪接方式却非常不同，bkt2中存在着可变式剪接。通过基因组步移，获得了三种β-胡萝卜素酮化酶的5'非转录区（5'-UTR），通过预测发现，三种β-胡萝卜素酮化酶的5'-UTR存在多样的顺式作用元件以及也一些特殊的反应元件，说明bkt在调控机制上的复杂性。通过诱导培养后的细胞学观察和分子生物学检测，我们发现bkt基因簇的转录可能受环境因子茉莉酸甲脂或赤霉素的调控。环境因子-反应元件-顺式元件三者共同耦合调控，形成调控网络。