传统脂肪酸来源于植物种子和动物肝脏等,容易受到季节、气候的影响,不能满足市场需求,所以积极开发可代替资源,尤其是微生物资源是非常有前景的策略。产油微生物作为一种新型油脂来源,通常可以积累占细胞干重20～80%的脂质,且富含多种不饱和脂肪酸,如α-亚麻酸（ALA）、γ-亚麻酸（GLA）、花生四烯酸（ARA）、二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等。卷枝毛霉（Mucor circinelloides）是最早用于工业化生产GLA的产油微生物,其高产脂菌株WJ11能够积累36%的细胞脂质,GLA含量占总脂肪酸的11～13%。卷枝毛霉脂肪酸去饱和系统已经被阐明,主要包括三个去饱和酶:Δ9脂肪酸去饱和酶能够将硬脂酸（SA）转化为油酸（OA）,Δ12脂肪酸去饱和酶能够将OA转化亚油酸（LA）,Δ6脂肪酸去饱和酶能够将LA转化为GLA。为了提高卷枝毛霉中GLA的产量,构建GLA生产的细胞工厂,本论文针对卷枝毛霉WJ11的GLA的生物合成途径,对其中的一些关键的去饱和酶基因展开研究,通过基因工程的手段,克隆了卷枝毛霉WJ11中的Δ9、Δ12和Δ6去饱和酶基因,构建了过表达载体,转入卷枝毛霉WJ11中实现去饱和酶基因的过表达,分析发酵过程中生物量变化,培养基中葡萄糖和铵根离子消耗速度,以及脂肪酸组成和含量,实验结果如下:通过对卷枝毛霉WJ11的基因组进行信息学分析,查找到卷枝毛霉中有两个Δ6脂肪酸去饱和酶的同工酶,一个Δ12脂肪酸去饱和酶,和两个Δ9脂肪酸去饱和酶的同工酶,另外找到一个来自高山被孢霉的Δ12脂肪酸去饱和酶进行异源表达。首先,探索了Δ6去饱和酶同工酶的作用,在卷枝毛霉WJ11中过表达两个Δ6去饱和酶同工酶（Δ6-10.52和Δ6-3.2）,其产油量分别提高了26%和12.3%,Δ6-3.2去饱和酶的效果尤为显著,使GLA的含量达到21%,相较于对照菌株（13%）提高了61.5%。其次,探索了在卷枝毛霉WJ11中异源表达和同源表达Δ12去饱和酶的作用,其产油量分别提高了22%和17.7%,特别是过表达内源的Δ12去饱和酶使LA的含量从14.9%提高至21.6%,且进一步提高了GLA的含量,达到15.5%。然后,将两个Δ6去饱和酶同工酶和两个Δ12去饱和酶分别共表达,探索了Δ6和Δ12去饱和酶基因对GLA和LA积累的作用,共表达菌株的产油量和生物量都得到提高,得到一株共表达菌株Mc-3.2WJ,它的GLA产量能够达到1.05 g/L,相较于对照菌株（0.42 g/L）提高了1.5倍。在此基础上再次分别过表达两个Δ9去饱和酶同工酶,在卷枝毛霉中首次探索了Δ6、Δ12和Δ9去饱和酶三个基因共表达对脂质积累和GLA合成的作用,三基因过表达菌株的总脂肪酸含量显著提高,Mc-3.2WJd91和Mc-3.2WJd92的脂质含量分别达到38.2%和36%,特别是Mc-3.2WJd91的GLA含量达到19.8%,GLA产量达到1.22 g/L,比对照菌株提高了1.9倍。