金合欢烯是一种天然的倍半萜物质，目前，金合欢烯已经广泛地用于食品、化妆品和药品制造等领域。解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）因其能安全用于食品和药物生产、具有较好的脂类合成能力、碳源谱很广泛等优点而常被用作宿主菌来生产各种有用的化合物，但是迄今为止还未有用Y.lipolytica菌生产金合欢烯的报道。本课题的主要目的在于通过基因工程手段实现α-金合欢烯在Y.lipolytica中的异源合成，并通过代谢工程系统的分析及操作进一步提高细胞内前体质的含量从而促进α-金合欢烯产量的提高，为α-金合欢烯在Y.lipolytica中的大规模生物合成打下基础。具体工作如下:　　首先，实现了金合欢烯在Y.lipolytica中的异源合成。由于Y.lipolytica不含金合欢烯合成酶基因，所以不能生产金合欢烯。为了实现金合欢烯在T.lipolytica中的异源合成，将来源于苹果皮的金合欢烯合成酶基因(fs）和经过密码子优化的金合欢烯合成酶基因（optfs）分别连接到整合型质粒pINA1312中，并导入到尿嘧啶缺陷型的Y.lipolytica Po1h中进行异源表达。结果显示表达了optfs基因的菌株能生物合成金合欢烯，其产量为2.75 mg/L，而表达未经过密码子优化的fs基因的菌株并不能生产金合欢烯。　　其次，通过代谢工程分析及操作促进α-金合欢烯在Y.lipolytica中的产量。细胞内的法尼基焦磷酸(FPP)是α-合成金合欢烯的直接前体物质，本课题通过一系列基因改造使细胞内的FPP含量增加，从而进一步提高α-金合欢烯的产量。(1)过表达了来源于酿酒酵母的截短型的HMG-CoA还原酶基因（tHMG1），并且将FPP合成酶基因（erg20）与optfs基因进行融合表达，使得工程菌株P3（基因型，Po1h-pINA1312-optfslerg20-tHMG1）的金合欢烯产量达到21.4 mg/L。(2)在P3工程菌的基础上过表达了异戊烯焦磷酸转化酶基因（idi），得到的工程菌株P7（基因型，Po1h-pINA1312-optfslerg20-tHMG1-idi），并在摇瓶中检测到金合欢烯产量达57.1 mg/L。　　最后，通过发酵培养及优化进一步提高Y.lipolytica中α-金合欢烯的产量。将构建好的所有工程菌株在实验室前期设计优化的不同合成培养基S2、PM、MP和KY中培养，结果表明工程菌株P7在1.5L发酵罐中当使用PM培养基培养时，5天后的α-金合欢烯产量为260.0 mg/L，是最初所构建菌株在摇瓶中产量的94.5倍。　　总的来说，本课题成功构建了能生产α-金合欢烯的Y.lipolytica工程菌，并通过代谢工程和过程优化等较大地提高了α-金合欢烯的生物产量，为进一步利用Y.lipolytica大量合成金合欢烯奠定了较好的基础，也对利用该菌株合成其他倍半萜化合物具有较好的借鉴意义。