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类胡萝卜素是一类具有重要生理功能的脂溶性物质，由于其鲜艳的色泽而被广泛的应用于食品和饲料行业。β-胡萝卜素作为维生素A的前体物质，还在视觉成像中扮演着重要的角色。红法夫酵母是一种能合成虾青素的微生物，以β-胡萝卜素作为其中间代谢产物。本论文在酿酒酵母中克隆并表达来自红法夫酵母的色素合成基因，分析了重组菌的生长和β-胡萝卜素合成性能，主要研究内容和结果如下：从出发菌株红法夫酵母中克隆色素合成相关基因crtE、crtI和crtYB，并从酿酒酵母中克隆出3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶催化结构域对应的基因序列cHMG1，将其插入载体pFA6a-HIS3MX6的启动子PTEF和终止子TTEF序列之间，构建出含目的基因表达模块的系列质粒pFA6a-cHMG1、pFA6a-crtE、pFA6a-crtI和pFA6a-crtYB；在此基础上，将目的基因表达模块分别插入三个酿酒酵母/大肠杆菌穿梭载体中，构建出酿酒酵母表达质粒YEplac195-crtE/crtYB、YEp351-crtI、pRS200-cHMG1和pRS200-cHMG1/crtI，将其转化酿酒酵母INVSc1菌株得到酿酒酵母重组菌株Sc-EYBI、Sc-EYBIH和Sc-EYBIH+I。考察了重组菌株Sc-EYBI、Sc-EYBIH和Sc-EYBIH+I的生长性能，与对照菌株Sc-vector相比，重组菌株表现出明显的生长优势。另外，温度对重组菌株类胡萝卜素的积累起着重要的作用，20oC培养时三株重组菌的β-胡萝卜素积累量比30oC时高近20倍。表达cHMG1和再表达crtI的菌株Sc-EYBIH和Sc-EYBIH+I的β-胡萝卜素产量分别为528μg/g和1136μg/g，是Sc-EYBI β-胡萝卜素产量的2倍和4.4倍。鉴于温度对类胡萝卜素合成起的重要作用，以及重组菌株Sc-EYBI、Sc-EYBIH和Sc-EYBIH+I β-胡萝卜素产量的显著差异，对β-胡萝卜素合成相关基因的转录水平进行了分析。与30°C相比，在20°C培养时，类胡萝卜素合成相关基因转录水平整体有所提高，这种基因转录水平的提高可能导致在20°C下重组菌积累更多的β-胡萝卜素。相对于重组菌Sc-EYBI，重组菌Sc-EYBIH和Sc-EYBIH+I的cHMG1和crtI基因的转录水平分别都有不同程度的提高，这与二者β-胡萝卜素产量的提高相一致。最后，利用流式细胞仪测定了酿酒酵母细胞的死亡率，对照菌株Sc-vector细胞死亡率为31.1%，而能够合成类胡萝卜素的重组菌株Sc-EYBIH和Sc-EYBIH+I的细胞死亡率分别为8.83%和7.46%，明显低于不能合成类胡萝卜素的对照菌株Sc-vector。本课题构建了三株具有β-胡萝卜素合成能力的酿酒酵母重组菌，并发现了温度对重组菌类胡萝卜素合成的影响，为以后进一步的有关虾青素的研究奠定了基础。