鼠尾草酸是一种三环二萜酚类物质,具有抗炎、抗癌、抗肥胖、抗糖尿病、抗神经退行性疾病等良好的药理和生物活性。目前主要的获取方式是从植物中萃取,而化学合成会污染环境,利用微生物异源合成鼠尾草酸是目前的研究热点。本文将外源合成鼠尾草酸的途径导入到酿酒酵母细胞中,并利用合成生物学及代谢工程手段对其路径进行优化以提高鼠尾草酸产量。本文以酿酒酵母3HP-F为出发菌株,通过构建t Sm CPS-linker1-t Sm KSL融合系统,获得了10.98 mg/L的次丹参酮二烯产量。同时确定次丹参酮二烯合酶的表达有一定顺序。为进一步提高产量,融合内源BTS1～ERG20（F96C）基因,构建可高效合成次丹参酮二烯172.77 mg/L的酿酒酵母底盘。其次将鼠尾草酸合酶导入底盘菌中,构建生产鼠尾草酸的工程酿酒酵母菌株,选择三种不同来源CPR进行适配性研究,来源于丹参的Sm CPR为最优CPR,鼠尾草酸产量52.5μg/L。表达铁锈醇合酶CYP76AH1与细胞色素Sp Cytb5,鼠尾草酸产量提高4.27倍。通过探究CYP76AH1、Sm CPR与Sp Cytb5不同融合策略,筛选合成鼠尾草酸最优组合,进一步通过多拷贝位点表达,鼠尾草酸产量达到6.2 mg/L。过表达不同过氧化氢酶减轻H2O2对细胞的影响,发现过表达Sc CTT1效果最好,鼠尾草酸产量达到8.84 mg/L。最后,对菌株进行内质网改造,敲除磷脂酸磷酸酶基因PAH1产量没有提高,过表达能够激活磷脂合成的基因INO2,鼠尾草酸产量达到11.42 mg/L。通过过表达编码血红素途径的限速酶HEM3、NADH激酶POS5、内质网折叠促进因子HAC1策略将鼠尾草酸产量提高至24.65 mg/L。摇瓶发酵优化后进行5L罐放大培养,批次发酵鼠尾草酸产量最高为31.04 mg/L,在以葡萄糖乙醇为补料碳源进行双阶段补料发酵时产量最高提升至75.18 mg/L。本研究通过多种策略显著提高了人工酵母细胞合成鼠尾草酸的能力,并为微生物合成二萜类化合物提供了基础。