类胡萝卜素是植物中的重要光合色素,类胡萝卜素的合成一旦受阻,植物的正常生长发育将不能进行。因此,类胡萝卜素生物合成途径已成为当今高效、低毒、环境友好除草剂研制和筛选的重要靶途径之一,而催化八氢番茄红素转化为一系列其它类胡萝卜素的关键酶-八氢番茄红素脱氢酶(PDS)也就成为重要的靶标酶。　　 八氢番茄红素极不稳定,见光极易被氧化。为了建立一套经济、完善而稳定的该类除草剂筛选、鉴定系统,本研究分别从衣藻,浮萍以及带有八氢番茄红素合成基因的大肠杆菌中提取到八氢番茄红素,并用高效液相色谱和分光光度剂等测定方法对所提取的八氢番茄红素进行了鉴定。　　 与此同时,我们还建立了以莱茵衣藻为受试植物的除草剂筛选系统。通过比较莱茵衣藻的生长速度、形态结构,叶绿素含量和八氢番茄红素积累水平,该系统可以用于筛选或定量分析具有抑制植物生长和漂白作用,或以PDS为靶标的多种除草剂。研究结果表明该系统是一种快速、简便、高效、多功能的筛选系统。　　 另外,本研究中还建立了PDS原核表达系统,为直接测定目标化合物对PDS酶活性的抑制作用奠定了基础。　　 最后,本研究利用PCR介导的点突变分别将八氢番茄红素脱氢酶403位缬氨酸(GTC)突变为甘氨酸(GGC),436位的亮氨酸(CTC)突变为精氨酸(CTG),320位的亮氨酸(CTG)突变为脯氨酸(CCG),得到3个突变基因,有可能在制备高抗PDS酶和后续的抗除草剂农作物研究中得到应用。