β-胡萝卜素是一种天然色素，属于四萜类化合物，具有显著的药理学及营养学价值，现已广泛应用于医药、保健品、食品添加剂及化妆品等行业。构建高效合成β-胡萝卜素的微生物菌株具有重要的应用前景。

中国科学院武汉植物园天然产物合成生物学学科组硕士研究生李倩在章焰生研究员的指导下，在酿酒酵母中重构了β-胡萝卜素的生物合成途径。研究团队将来源于红发夫酵母中与β-胡萝卜素合成相关的基因crtYB（八氢番茄红素合成酶及番茄红素环化酶基因）和crtI（八氢番茄红素脱氢酶基因）转入酿酒酵母，并对这两个基因进行了密码子优化。同时，通过过量表达异戊二烯代谢途径中的关键限速酶HMGR（3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶）基因，发现菌株β-胡萝卜素的产量显著提高，且对酿酒酵母的生长无影响，最终获得了具备高效合成β-胡萝卜素能力的酿酒酵母工程菌株。

该研究为酿酒酵母大规模生产β-胡萝卜素提供了依据，也为酿酒酵母中萜类物质生物合成及代谢工程改造奠定了理论基础。相关研究结果发表在国际学术期刊FEMS Microbiology Letters（2013, 345(2), 94-101）上。