CN113604414A - 生产天麻素的重组基因工程菌、构建方法及应用 - Google Patents

生产天麻素的重组基因工程菌、构建方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及生产天麻素的重组基因工程菌、构建方法及应用。本发明重组基因工程菌，在宿主中引入糖基转移酶通过宿主菌株表达糖基转移酶催化底物合成天麻素的同时，又在宿主中引入蔗糖合酶和多聚磷酸激酶，实现UDPG的合成和循环再生，增加糖基化反应的糖基供体量，构建一种全细胞催化转化方法，在无额外UPDG加入的基础上，天麻素转化率高达95%以上，提高天麻素产量，降低天麻素生产成本。

Description

生产天麻素的重组基因工程菌、构建方法及应用
技术领域
本发明属于生物工程技术领域，具体涉及生产天麻素的重组基因工程菌、构建方法及应用。
背景技术
天麻作为传统名贵中药材已有千年历史，我国医学巨著《神农本草经》、《本草纲目》《药性论》等均记载其息风止痉、平抑肝阳和祛风通络等功效。现代药理学证明天麻具有增智、健脑、预防和治疗阿尔兹海默病、中枢神经系统、心血管疾病等作用。现代药理也明确了天麻具有益智、降压、降血脂、镇痛、脑保护、镇静催眠、抗癫痫、抗晕眩、抗氧化、保肝、抗肿瘤及增强免疫力等多种功效。天麻素作为天麻的主要活性药物成分，无明显的毒副作用，被广泛用于神经保护、治疗关节痛、抗癫痫、消炎、抗惊厥、抗抑郁、增强记忆和增强免疫等方面。天麻为国家二级珍稀濒危保护植物，天麻干燥根茎中天麻素的含量仅为0.4％，低产量和其昂贵的价格使得天麻素的合成有着广阔的应用前景。
天麻素制备包括三种方法，植物提取、化学制备和生物合成。由于天麻中的天麻素含量较低，以植物提取法获取天麻素得到的量较小，且天麻作为国家二级保护植物，原料资源受限，生产过程复杂，产物纯度低，成本高，因此植物提取不适宜于实现大规模工业化生产。目前，采用化学合成法是获取天麻素的主要手段，然而化学合成法立体选择性差，产物大多都为混和物，不能制备单一的产物，并且常伴随毒性物质的残存，对临床应用具有一定的风险。国内外也出现了少量的关于天麻素生物合成方面的文献报道。主要集中在细胞培养及微生物转化等方面。2005年，蔡洁等利用人参毛状根将外源对羟基苯甲醇转化为天麻，2006年，朱宏莉等以对羟基苯甲醛为底物，从霉菌和细菌中筛选出了能够转化合成天麻素的华根霉，通过分析证明所得转化产物为天麻；龚加顺等利用白花曼陀罗细胞悬浮培养转化外源对羟基苯甲醛合成天麻。2008年，彭春秀等建立了获得紫花曼陀罗毛状根的高频转化体系，并初步证明了悬浮培养紫花曼陀罗毛状根能转化外源底物对羟基苯甲醇合成天麻。天麻素的微生物合成的其中一种路线包括底物对羟基苯甲醇在糖基化转移酶的作用下发生酚羟基的葡萄糖基化反应而合成，因此，现有技术存在一些研究在于提升微生物合成过程中糖基化转移酶的活性，从而提高天麻素的产量。
糖基转移酶催化尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)的糖基转移，是以对羟基苯甲醇为底物的天麻素的微生物合成的关键步骤。因此，尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)是一种重要的糖类物质合成前体，也是天麻素合成中重要的辅因子，胞内含量较低，直接向反应体系中添加不仅导致过高的反应成本，而且不能打破反应平衡。鉴于此，辅因子的稳定供给，是天麻素合成中一个关键问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种生产天麻素的重组基因工程菌，实现UDPG合成和循环再生，增加天麻素合成过程中糖基化反应的糖基供体量，提高天麻素产量。
本发明的目的之二在于提供一种生产天麻素的重组基因工程菌的构建方法。
本发明的目的之三在于提供一种生产天麻素的重组基因工程菌在生产天麻素方面的应用。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
生产天麻素的重组基因工程菌，宿主菌株中引入外源基因构建而成，所述外源基因包括糖基转移酶基因、蔗糖合酶基因和多聚磷酸激酶基因。
需要说明的是，上述重组基因工程菌中引物的外源基因的排列顺序没有特别的要求，基因可以利用本领域已知的能够翻译相应功能蛋白的任何基因，可以为天然来源基因也可以为突变改性的基因，只要能够在宿主菌株发酵培养时能被翻译为相应的蛋白，并使相应蛋白发挥其作用即可。
糖基转移酶为羟基吲哚合成靛苷过程的糖基转移酶，作为优选的，在本发明使用的是Indigofera tinctoria菌属，也可以是其他均属的；具体的，本发明使用的基因糖基化酶基因itUGT2的序列为Gen Bank:BBB16128.1，如SEQ NO.1所示；
作为进一步优选的，在本发明的一些实施例中，蔗糖合酶为大豆来源蔗糖合酶，也可以为其他菌属；具体的，本发明使用的蔗糖合酶基因GmSuSy的序列为Gen Bank:AAC39323.1，如SEQ NO.2所示；
多聚磷酸激酶催化NDP的合成过程，作为进一步优选的，在本发明的一些实施例中，多聚磷酸激酶基因来源为Pseudomonas aeruginosa菌属，还可以是其它菌属；具体的，本发明使用的多聚磷酸激酶基因PA3455的序列为Gen Bank:AAG06843.1，如SEQ NO.3所示。
上述重组基因工程菌的宿主菌株可以为本领域常规使用的各种菌株，例如，可以真菌，如酵母，也可以为细菌，如杆菌。作为优选的，在本发明的一些实施例中，所用的宿主菌株为大肠杆菌；
另外需要说明的是，本发明对于大肠杆菌的种类没有特殊要，可以为能够表达目的基因的本领域常用的各种大肠杆菌。为了使目的基因能够得到更好的表达，所述大肠杆菌优选为BL21(DE3)和大肠杆菌DH5α，更优选为大肠杆菌BL21(DE3)。
上述生产天麻素的重组基因工程菌的构建方法，包括将包含外源基因的重组质粒转入宿主菌株。
可选的，所述包含外源基因的质粒包括第一重组质粒和第二重组质粒；其中第一重组质粒包含糖基转移酶基因；第二重组质粒包含蔗糖合酶基因和多聚磷酸激酶基因。
作为优选的，所述第一重组质粒为将糖基转移酶基因整合至pRSFDuet-1表达载体构建而成；所述第二重组质粒为将蔗糖合酶基因和多聚磷酸激酶基因整合至为pCDFDuet-1表达载体构建而成。
上述重组基因工程菌应用于催化底物合成天麻素。具体的，包括首先将重组基因工程菌在0.1～1.0mM的异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷溶液条件下进行诱导2～96h，然后应用于催化底物合成天麻素。
具体的，在本发明的一些实施例中，所述底物包括羟基苯甲醇和蔗糖；其中对羟基苯甲醇浓度为0.1～10g/L，蔗糖浓度为0.3～30g/L，六偏磷酸浓度为0.1～1g/L。
进一步的，催化的温度为16～30℃。
本发明的有益效果：
相比现有技术，本发明重组基因工程菌，在宿主中引物糖基转移酶通过宿主菌株表达糖基转移酶催化底物合成天麻素的同时，又在宿主中引入蔗糖合酶和多聚磷酸激酶，实现UDPG的合成和循环再生，增加糖基化反应的糖基供体量，构建一种全细胞催化转化方法，在无额外UPDG加入的基础上，天麻素转化率高达95％以上，提高天麻素产量，降低天麻素生产成本。
附图说明
图1为本发明的重组大肠杆菌生物合成天麻素的示意图；
图2为不同重组基因工程菌的发酵产物以及对羟基苯甲醇和天麻素标准品的HPLC结果，其中，4是菌株BL21(DE3，pRSFDuet-itUGT2)的发酵产物，3是菌株BL21(DE3，pRSFDuet-itUGT2和pCDFDuet-GmSuSy-PA3455)的发酵产物，2是天麻素的标准品，1是对羟基苯甲醇的标准品。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
以下实施例中，大肠菌株BL21(DE3)和大肠杆菌DH5α均可市售获得，大肠菌株BL21(DE3)用于本发明中所有基因的表达，大肠杆菌DH5α用于本发明中所有基因的克隆。
下述实施例使用的表达载体pRSFDuet-1，购自苏州泓迅生物科技股份有限公司，货号CN25134；表达载体pCDFDuet-1，购自苏州泓迅生物科技股份有限公司，货号CN27696-1。
下述实施例构建的生产天麻素的重组基因工程菌，以对羟基苯甲醇和蔗糖为底物，催化合成天麻素的反应过程示意图如图1所示，成功构建辅因子UDPG合成再生路径。
实施例1
本实施例提供生产天麻素的重组基因工程菌，通过在大肠杆菌中引入糖基转移酶基因、蔗糖合酶基因和多聚磷酸激酶基因构建而成，其具体构建方法包括以下操作步骤：
1)构建重组质粒pRSFDuet-itUGT2：
根据BBB16128.1基因序列，进行密码子优化，优化后的基因序列命名为itUGT2，序列如SEQ NO.1所示，选用Nde I/Xho I为酶切位点连接itUGT2基因，由苏州泓迅生物科技股份有限公司完成质粒pRSFDuet-itUGT2合成；
2)构建重组质粒pCDFDuet-GmSuSy-PA3455：
根据AAC39323.1和Gen Bank:AAG06843.1基因序列，进行密码子优化，优化后的基因序列分别命名为GmSuSy，序列如SEQ NO.2所示；PA3455，序列如SEQ NO.3所示，首先以NdeI/Kpn I为酶切位点连接PA3455基因，构建PA3455-pCDFDuet质粒，之后以BamH I/EcoR I为酶切位点连接GmSuSy基因，由苏州泓迅生物科技股份有限公司完成质粒pCDFDuet-GmSuSy-PA3455合成；
3)将外源基因引入大肠杆菌：
将重组质粒pRSFDuet-itUGT2和pCDFDuet-GmSuSy-PA3455用化学转化的方法转入大肠杆菌BL21(DE3)中：取100μL BL21感受态细胞于冰上，20min后加入5μL重组质粒pRSFDuet-itUGT2和5μl重组质粒pCDFDuet-GmSuSy-PA3455，轻轻混匀，冰上放置30分钟后，42℃热激90秒，立即取出于冰上放置5分钟，加入400μL LB液体培养基，37℃，180rpm摇床复苏培养60分钟，然后将菌液涂布在含25mg/L链霉素和50mg/L硫酸卡那霉素的LB平板上。利用链霉素和硫酸卡那霉素抗性筛选同时携带两种重组质粒的转化菌株BL21(DE3,pRSFDuet-itUGT2和pCDFDuet-GmSuSy-PA3455)，并通过提取质粒进行酶切验证，得到菌株BL21(DE3,pRSFDuet-itUGT2和pCDFDuet-GmSuSy-PA3455)。
实施例2
大肠杆菌表达菌株BL21(DE3,pRSFDuet-itUGT2和pCDFDuet-GmSuSy-PA3455)的发酵培养
将菌株BL21(DE3,pRSFDuet-itUGT2和pCDFDuet-GmSuSy-PA3455)在4ml加入有25mg/L链霉素和50mg/L硫酸卡那霉素的LB液体培养基中，37℃培养12小时，得到种子液。
然后将种子液按1(v/v)％的转接量转接入100ml加入有25mg/L链霉素和50mg/L硫酸卡那霉素的LB液体培养基中，37℃培养，当OD600约为0.6-0.8时加入终浓度为0.2mM的IPTG进行诱导，30℃培养2-12h后加入对羟基苯甲醇浓度在0.1～10g/L，蔗糖浓度在0.3～30g/L，六偏磷酸0.1～1g/L，22℃继续培养0-96h，过程中取样离心取上清，进行天麻素LC-MS鉴定，及HPLC测定天麻素产量。
对比例1
按照上述步骤3)同样的方法，在大肠杆菌中引入外源基因itUGT2，获得大肠杆菌表达菌株BL21(DE3,pRSFDuet-itUGT2)，并按照下述方法进行发酵培养：
将菌株BL21(DE3,pRSFDuet-itUGT2)在4ml加入有25mg/L链霉素和50mg/L硫酸卡那霉素的LB液体培养基中，37℃培养12小时，得到种子液。
然后将种子液按1(v/v)％的转接量转接入100ml加入有50mg/L硫酸卡那霉素的LB液体培养基中，37℃培养，当OD600约为0.6-0.8时加入终浓度为0.2mM的IPTG进行诱导，30℃培养2-12h后加入对羟基苯甲醇浓度在0.1～10g/L，蔗糖浓度在0.3～30g/L，六偏磷酸0.1～1g/L，22℃继续培养0-96h，过程中取样离心取上清，进行天麻素LC-MS鉴定，及HPLC测定天麻素产量。
测试例1
对羟基苯甲醇和天麻素进行检测：
产物的HPLC检测：分别取实施例2和对比例1发酵12小时后获得的发酵液各1m L，12000rpm离心10min后，取上清，进行HPLC分析检测。分析条件如下：仪器为：日本岛津(Shimadzu)公司LC-20AD高效液相色谱仪，测定条件包括：C18柱(4.6×250mm)；检测波长220nm；流动相水(含0.1％体积三氟乙酸)：乙腈＝95:5；流速＝1m L/min；时间15min；进样量20μL。
标准品及发酵液的HPLC检测结果见图2：其中，4是菌株BL21(DE3，pRSFDuet-itUGT2)的发酵产物，3是菌株BL21(DE3，pRSFDuet-itUGT2和pCDFDuet-GmSuSy-PA3455)的发酵产物，2是天麻素的标准品，1是对羟基苯甲醇的标准品。
如图所示，菌株BL21(DE3，pRSFDuet-itUGT2)和(DE3，pRSFDuet-itUGT2和pCDFDuet-GmSuSy-PA3455)的发酵液中在5.6min和11.2min时均存在一个峰，与天麻素标准品和对羟基苯甲醇标准品的出峰时间一致，实施例2中的天麻素明显高于对比例1。
且经测定，实施例2菌株BL21(DE3,pRSFDuet-itUGT2和pCDFDuet-GmSuSy-PA3455)发酵12h后天麻素的产量为202mg/L，而对比例菌株BL21(DE3,pRSFDuet-itUGT2)发酵12h后天麻素的产量为81mg/L。本发明在天麻素合成中构建UDPG合成和循环再生途径，其终产物天麻素的量是对比例的2.5倍，因此本发明提供了一种有效提高天麻素产量的方法，具有一定经济价值和社会效益。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
序列表
<110> 新乡医学院
<120> 生产天麻素的重组基因工程菌、构建方法及应用
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1452
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 1
atggaggtga ccaaacacga agaaaaaacc acgatgggca tggttgcaat gctgccgtct 60
ccgggtatgg gtcacctgat tccgatgatc gaatttgcga aacgcctggt tctgaaccat 120
aacctggcgg tcacctttat tattccgacc gatggtccgc cgagtaaagc acagaaaacc 180
gttctgcaaa gtctgccgcc ggcaattagt catacctttc tgccgccggt taatctgagc 240
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ggtaccgacg catttgacgt agcgaaagaa tttaacgtca gcccgtacat cttctttccg 420
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tctgaatacc gcgaactggc agaaccggtt aaaattccgg gttgcgttcc ggttcacggt 540
aaagatctgc tggcaccggt tcaagatcgc aaaaacgacg cctacaaatg ggtcctgcac 600
cataccaaac gctatcgcga agcagaaggc atcatcgaga acagcttcct ggaactggaa 660
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ggtccgctgg taaacgttga aaccggtcgc gcaggtaatc gttctgagtg cctgaaatgg 780
ctggacgaac aaccgcacgg ttctgttctg tttgttagct ttggttcagg cggtaccctg 840
tctagcgcac agattaacga actggcactg ggtctggaag caagcgaaca acgttttctg 900
tgggtagttc gcagcccgaa cgataaagtt gcaaacgcga gctttttcag cgcagatagc 960
cacgcagatc cgtttgattt cctgccgaaa ggcttcgttg aacgtaccaa acaacgcggt 1020
ctggttgtta gttcttgggc accgcaaccg caagttctgg cacacggtag taccggcggt 1080
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attgcttggc cgctgtacgc tgaacagaaa atgaacgcgg ttatgctgac ccaggatacc 1200
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tccgttgtca aatgcctgat ggaaggcgaa gagggcaaaa aagtccgcta ccgcatgaaa 1320
gatctgaaag aagcggcagc aaaaaccctg ggcgaaaacg gcgcaagtcg taaccatatt 1380
agcaacctgg cccagaaatg gaaaaacaaa gcgaccgtca ccaaccacca tcaccatcac 1440
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<211> 2424
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 2
atggccaccg atcgtttgac ccgggttcac agtctccgtg agaggcttga tgaaaccctc 60
actgccaaca ggaatgaaat tttggccctt ctgtcaagga tcgaagccaa gggcaagggc 120
atcctgcaac accaccaggt cattgctgag tttgaggaaa tccctgagga gaacagacag 180
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ttcctcaggc ttcacagcgt caagggaaag actttgatgt tgaatgacag gattcaaaac 600
ccagatgcac tccaacatgt tctgaggaaa gctgaggagt atctgggcac agtgcctcct 660
gaaactccct actcagaatt tgagcacaag ttccaggaga ttggtttgga gagagggtgg 720
ggtgacaacg cggagcgtgt ccttgagtca attcaacttc tcttggatct tcttgaggcc 780
cctgacccgt gcacccttga gactttcctt ggaagaatcc ctatggtgtt caatgttgtt 840
attctttctc cccatggtta ctttgcccaa gataatgtct tgggataccc tgacactggt 900
ggccaggttg tttacatctt ggatcaagtt cgtgctttgg agaatgagat gctccatcgc 960
attaagcaac aaggattgga cattgttcct cgtattctca ttatcacccg tcttctcccc 1020
gatgcagtag gaactacttg tggccaacgt cttgagaagg tgttcggaac tgagcactcc 1080
cacattcttc gagttccctt tagaactgag aagggaattg ttcgcaagtg gatctcaaga 1140
ttcgaagtct ggccctactt ggaaacttac actgaggatg ttgcccacga gcttgccaaa 1200
gagttgcaag gcaagccaga tctgattgtt ggaaactaca gtgatggaaa cattgtcgct 1260
tctttgttgg cacataaatt aggtgtcact cagtgtacca ttgctcacgc acttgagaag 1320
accaaatacc ccgaatccga catttactgg aaaaaattgg aagagagata ccacttctct 1380
tgccaattca cagctgatct atttgccatg aaccacacag atttcattat caccagtacc 1440
ttccaggaga ttgctggaag caaggacact gttggacagt acgaatctca cacagccttc 1500
acccttcctg gactctaccg cgttgtgcat ggtattgatg tctttgatcc aaaattcaac 1560
attgtctccc ctggagctga tcaaaccatt tacttccccc acactgaaac cagccgtagg 1620
ttgacatcct tccaccctga aatcgaagaa ctcctttaca gctcagtgga gaatgaagaa 1680
catatatgtg tgctgaagga ccgcagcaag ccaattatct tcaccatggc aaggttggat 1740
cgagtgaaga acatcacagg acttgtggag tggtacggta agaacgcgaa gctgagggag 1800
ctggtgaacc ttgtggttgt tgctggagac aggaggaagg agtcaaagga cttggaagaa 1860
aaggccgaga tgaagaagat gtacggcctg atcgagacct acaagttgaa cggccaattc 1920
agatggattt catcgcagat gaaccgtgtg aggaatggag agctctaccg cgtgatctgc 1980
gacaccaggg gtgctttcgt gcagcctgct gtatacgagg cttttggttt gacagtggtt 2040
gaggccatga cttgcggctt gccaacattc gccacatgca atggtggtcc tgctgagatc 2100
attgtgcacg gcaagtctgg cttccacatt gacccttacc atggtgaccg tgctgctgat 2160
ctccttgttg acttctttga gaagtgcaag cttgacccaa ctcactggga caagatctca 2220
aaggctggtc tccagcgtat tgaagagaag tacacatggc aaatttactc tcagaggctt 2280
ctcactctca ccggtgtcta tggcttctgg aagcatgtgt ctaaccttga ccgccgtgag 2340
agccgccgct atctggagat gttctatgct ctcaagtacc gcaaattggc tgagtctgtg 2400
ccccttgctg ctgagctcga gtaa 2424
<210> 3
<211> 1509
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<400> 3
atgttcgaat ccgcggaagt tggccacagc atcgacaagg acacctacga gaaggccgtc 60
atcgagttgc gcgaagcgct gctcgaggcg cagttcgagc tcaagcagca ggcgcgcttc 120
ccggtgatca tcctgatcaa cggcatcgag ggcgccggca agggcgagac ggtcaagctg 180
ctcaacgagt ggatggaccc gcgcctaatc gaggtgcaga gcttcctccg tccttccgac 240
gaggagctgg agcggccgcc gcagtggcgc ttctggcggc gcctgccgcc caaggggcgg 300
accggtatct tcttcggcaa ctggtacagc cagatgctct acgcgcgggt cgaggggcat 360
atcaaggagg ccaagctgga ccaggccatc gatgccgccg aacgcttcga gcgcatgctc 420
tgcgacgaag gcgcgctgct cttcaagttc tggttccatc tctccaagaa acagttgaag 480
gagcgtctca aggcgctgga gaaggacccg cagcacagtt ggaagctcag tccgctggac 540
tggaagcaga gcgaggtcta cgaccgcttc gtgcattacg gcgagcgtgt gctgcgccgt 600
accagccggg actacgcgcc ctggtacgtg gtggaaggcg cggacgagcg ctaccgcgcc 660
ctgaccgtcg gccgcatcct tctcgaaggg ttgcaggccg cgctggccac caaggagcgc 720
gccaagcgcc agccgcacgc cgcaccgctg gtgtcgagcc tggacaaccg tggcctgctg 780
gactccctgg acctgggcca gtacctggac aaggacgcct acaaggagca gctcgccgcc 840
gagcaggcgc gcctggccgg gctgatccgc gacaagcgct tccgccagca ttcgctggtc 900
gcggtgttcg agggcaacga cgcggccggc aagggcggcg ccatccgccg tgtcaccgac 960
gcgctggacc cgcgccagta ccatatcgtg ccgatcgccg cgccgaccga agaggagcgt 1020
gcgcagccct atctctggcg cttctggcgg cacattccgg cgcgtcgcca gttcaccatc 1080
ttcgaccgtt cctggtacgg ccgcgtgctg gtggagcgca tcgagggctt ctgcgcaccg 1140
gccgactggc tacgcgccta tggcgagatc aatgacttcg aggagcagct cagcgagtac 1200
gggatcatcg tggtgaagtt ctggctggcg atcgacaagc agacccagat ggagcgcttc 1260
aaggaacgcg agaaaacccc ctacaagcgc tacaagatca ccgaggaaga ctggcgcaac 1320
cgcgacaagt gggaccagta cgtggacgcg gtgggcgata tggtcgaccg taccagcacc 1380
gagatcgcgc cctggaccct ggtcgaagcc aacgacaagc gcttcgcccg ggtcaaggtg 1440
ctgcgcacca tcaacgacgc catcgaggcg gcgtacaaga aggacaagca ccaccaccat 1500
caccattaa 1509

Claims (10)

1.生产天麻素的重组基因工程菌，宿主菌株中引入外源基因构建而成，其特征在于，所述外源基因包括糖基转移酶基因、蔗糖合酶基因和多聚磷酸激酶基因。
2.如权利要求1所述的生产天麻素的重组基因工程菌，其特征在于，所述糖基转移酶基因为Gen Bank:BBB16128.1，如SEQ NO.1所示；所述蔗糖合酶基因为Gen Bank:AAC39323.1，如SEQ NO.2所示；所述多聚磷酸激酶基因为Gen Bank:AAG06843.1，如SEQ NO.3所示。
3.如权利要求1或2所述的生产天麻素的重组基因工程菌，其特征在于，所述宿主菌株为大肠杆菌。
4.一种如权利要求1～3任一项所述的生产天麻素的重组基因工程菌的构建方法，其特征在于，包括将包含外源基因的重组质粒转入宿主菌株。
5.如权利要求4所述的生产天麻素的重组基因工程菌的构建方法，其特征在于，所述包含外源基因的质粒包括第一重组质粒和第二重组质粒；其中第一重组质粒包含糖基转移酶基因；第二重组质粒包含蔗糖合酶基因和多聚磷酸激酶基因。
6.如权利要求5所述的生产天麻素的重组基因工程菌的构建方法，其特征在于，所述第一重组质粒为将糖基转移酶基因整合至pRSFDuet-1表达载体构建而成；所述第二重组质粒为将蔗糖合酶基因和多聚磷酸激酶基因整合至为pCDFDuet-1表达载体构建而成。
7.如权利要求1所述的生产天麻素的重组基因工程菌在生产天麻素中的应用，其特征在于，采用重组基因工程菌催化底物合成天麻素。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，包括首先将重组基因工程菌在0.1～1.0mM的异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷溶液条件下进行诱导2～96h，然后应用于催化底物合成天麻素。
9.如权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述底物包括羟基苯甲醇和蔗糖；其中对羟基苯甲醇浓度为0.1～10g/L，蔗糖浓度为0.3～30g/L，六偏磷酸浓度为0.1～1g/L。
10.如权利要求7或8所述的应用，其特征在于，催化的温度为16～30℃。
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