细胞复杂表型的进化往往需要依靠同时调节大量基因的表达水平,这可以通过全局水平的转录改造来实现。对于产油酵母解脂耶氏酵母来说,亲脂性是一个非常重要的复杂表型。通过全局转录调控的策略来探究哪些基因表达水平的变化会调节解脂酵母胞内亲脂特性具有一定的可行性。本研究通过调整关键转录因子,拟SPT15(Yl-SPT15),证实了全局转录工程在解脂酵母里的应用。通过易错PCR构建Yl-SPT15突变文库,并通过DNA组装将突变基因组合到一个含有五个模块的表达盒中。在解脂耶氏酵母中,引入异源的β-胡萝卜素合成路径构建出一株能够合成β-胡萝卜素的初始菌株,β-胡萝卜素作为协助筛选的表型,用以研究组合的突变Yl-SPT15对β-胡萝卜素及油脂合成的影响。由此,获得了一系列不同β-胡萝卜素产量的突变株,其中β-胡萝卜素产量最高的可达初始菌株的4.7倍,产量最低的只有初始菌的0.13倍,它们的产量有着40倍的变化区间。通过基因型的鉴定,转录分析的比较以及总脂肪酸、游离脂肪酸和胞内蛋白的定量测定,证实筛选得到的突变株实现了细胞内亲脂特性以及细胞复杂表型的有效调节。本研究探索了其中一些对细胞胞内亲脂环境有明显影响的关键路径,包括RNA聚合酶、酮体代谢、脂肪酸合成和降解途径,得到了一些与表型变化相关的基因靶点。实验证实了Yl-SPT15组合突变对细胞合成β-胡萝卜素以及油脂的有效影响。解脂耶氏酵母内的亲脂特性可以通过同时调控基因组范围的大量基因的表达水平来实现有效调节。由实验获得的有效基因靶点及路径可以进一步指导酵母细胞的设计与改造,以调节优化其他亲脂性产物的合成。