麦角甾醇是真菌细胞内各种膜结构的重要组成成分,与细胞内多种生物活性有关。而作为维生素D₂的前体,以及合成甾体类药物和抗癌药物的原料,麦角甾醇更是一种具有重大经济价值的生物活性物质。在生产上,麦角甾醇主要来源于酵母菌的发酵,但目前使用菌株的麦角甾醇含量较低,只有2%左右,因此生产成本较高,这是一直困扰工业生产的主要问题。如何提高细胞合成麦角甾醇的能力,是麦角甾醇生产上亟待解决的问题。麦角甾醇的合成是一个非常复杂和昂贵的代谢过程,有着严密、复杂的调控机制。通过单一的育种技术很难获得具有实际应用价值的酵母菌株。本研究综合采用传统的自然筛选、细胞水平的杂交育种和现代的分子育种技术,成功构建了高麦角甾醇产量的酵母工程菌。首先将自然筛选的麦角甾醇含量高,但细胞生长差的酵母菌株YE39和麦角甾醇含量低,但细胞生物量高的酵母菌株YE244进行细胞杂交,获得了麦角甾醇含量较高（36.1mg/g 干细胞）,细胞生长也较好的杂交菌株YEH56。其麦角甾醇产量是亲株YE39的1.8倍,是亲株YE244的1.7倍。在此基础上研究了麦角甾醇生物合成相关基因高表达对细胞甾醇合成的影响。发现参与麦角甾醇生物合成的甾醇C-24（28）还原酶基因ERG4和甾醇酰基转移酶基因ARE2高表达后,使细胞麦角甾醇含量提高。将ERG4基因在杂交菌株YEH56中高表达后,获得的重组菌株YEH56-E4的麦角甾醇含量达48.1mg/g 干细胞,其麦角甾醇产量是杂交菌株YEH56的1.4倍,是原始亲株YE39的2.5倍,是YE244的2.4倍。以糖蜜为原料的发酵实验结果表明,通过发酵条件的优化可以使麦角甾醇的产量极大的提高。该菌株与目前的生产菌株相比,在产量性状上具有明显的优势。为了利用代谢工程技术优化麦角甾醇生物合成途径,进一步提高细胞合成麦角甾醇的能力提供重要的理论依据,目前正对甾醇代谢途径中其他相关基因高表达对细胞甾醇合成的影响进行研究。