黄酮木脂素类化合物是一类具有多种生理功熊、结构较为复杂的植物天然产物。由于主要的黄酮木脂素类化合物在天然植物中的含量较低，目前主要采用的植物提取法，在价格和供应量方面均难以满足市场需求。采用合成生物学技术改造微生物高效合成黄酮木脂素类化合物，是较有前景的一种替代生产方法。为了实现黄酮木脂素类化合物在微生物中的高效异源合成，需要解决黄酮木脂素类化合物的原生合成代谢途径挖掘与鉴定、植物基因在微生物中的高活性表达、异源合成代谢途径与微生物自身代谢途径的平衡调控、黄酮木脂素类化合物异构体的选择性合成等一系列问题。针对上述问题，采用系统生物学技术获得了典型黄酮木脂素类化合物合成代谢及其调控机制、采用基于区域序列截短实现了关键基因的活性表达、采用模块化和转录调控策略实现了黄酮本脂素前体合成代谢途径的高效重构、特异性过氧化物酶和dirigent蛋白筛选实现了特异性异构体的选择性合成。基于上述研究，实现了采用微生物和酶催化相结合的方法，实现了水飞蓟宾等多种典型黄酮木脂素类化合物在微生物中的从头高效合成。