鬼臼毒素及其衍生物作为一类广泛有效的抗肿瘤药物,其现有生产手段难以满足其居高不下的市场需求。随着合成生物学的快速发展以及鬼臼毒素生物合成途径的逐步解析,鬼臼毒素异源生物合成的相关研究近年来已在烟草、大肠杆菌和酵母中得到实施。从目前成效来看,基于微生物体系的探索还有相当大的可深入空间、必要性和有利因素,因此本论文将着眼于在大肠杆菌底盘中开展这方面研究。鬼臼毒素是木脂素化合物,由其中心前体松柏醇转化而来。松柏醇合成从属于苯丙烷类途径。在鬼臼植物桃儿七中,此途径跟松柏醇合成相关的10个酶包括Sh PAL、Sh C4H、Sh C3H、Sh4CL、Sh HCT、Sh CSE、Sh COMT、Sh CCo A-OMT、Sh CCR、Sh CAD。而由松柏醇起始的鬼臼毒素生物合成途径相关编码基因包含14个相关酶:Sh DIR、Sh Lac1、Sh Lac2、Sh PLR、Sh SDH、Sh CPR、Sh CYP719A23、Sh OMT3、Sh CYP71CU1、Sh OMT1、Sh2ODD、Sh CYP71BE54、Sh CYP82D61、Sh UGT78D2-like。本工作首先对上面每个酶基因通过blastn或tblastn程序比对NCBI网站的SRA核酸数据包——桃儿七SRX4112555,得到最佳匹配条目序列并依照设计扩增全长基因的两对引物,然后通过RT-PCR及其后继的第二轮嵌套PCR,从来自四川阿坝地区桃儿七主根中扩增出全长CDS。PCR片段纯化后通过酶切连接法或重组法克隆到质粒p ET32a（+）中,构建成其原核表达的p ET载体并通过测序分析。结果表明,绝大多数克隆基因与国外发表的参照序列相比没有DNA和氨基酸序列的较大差异。而且,与SRA数据包SRX4112555进行回溯比对,发现多数基因的匹配项都能组装成一个完整的片段重叠群（Contig）,这说明本工作克隆的系列基因就是来自桃儿七植物的主要生态物种。同时,还对不少克隆基因的推导蛋白完成了保守结构域、同源蛋白比对以及高级结构的同源建模等生物信息学分析。目前所有这些基因已被公共核酸数据库（如Gen Bank）收录,序列索引号为MW531732–MW531752、MW625919–MW625921。最后,本工作还将所有这些克隆基因在大肠杆菌中进行了重组表达,将它们的p ET表达载体转化大肠杆菌BL21（DE3）,IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE分析。结果发现其中有15个酶基因都能有效表达出跟理论分子量接近的目标蛋白,其他没能重组表达的9个酶多数都编码细胞色素P450单氧酶类（CYPs）。而真核生物CYPs一般为内质网膜连蛋白,通常在无内膜系统的大肠杆菌中表达困难,因此本工作下一步将主要是采用各种膜蛋白原核表达策略以解决所面临的这个瓶颈。总之,本论文工作对桃儿七鬼臼毒素及其前体松柏醇的生物合成途径完成了全部基因（共24个）的克隆和原核表达分析,为创建大肠杆菌异源合成鬼臼毒素的全自给型工程菌株奠定了较好基础,并在一定程度上给予了可行性验证,可丰富鬼臼毒素的合成生物学研究并有助于其生产应用。