β-葡聚糖是酵母细胞壁的重要组分,具有抗氧化、抗辐射等多种生物活性,在生物医药、功能食品以及护肤品等领域具有广泛应用。本研究在酿酒酵母中重构了β-葡聚糖的合成途径,并进一步通过代谢工程手段扩大了可利用的碳源种类,提高了β-葡聚糖的溶解度,最终实现了β-葡聚糖的绿色可持续生产。主要研究结果如下:（1）采用代谢工程中常用的“推-拉-抑制”策略,对β-葡聚糖合成的关键途径进行调控,实现了β-葡聚糖的高效合成。首先,在出发菌株酿酒酵母CEN.PK2-1C中过表达β-葡聚糖合成酶及其调节亚基的编码基因,“拉”动关键前体UDP-葡萄糖流向β-葡聚糖合成途径,β-葡聚糖的产量达到38.16 mg·g-1;然后,通过增加hxk1、pgm2和ugp1基因的拷贝数强化前体UDP-葡萄糖合成途径,将代谢通量“推”向UDP-葡萄糖的合成途径,产量提高到43.17 mg·g-1;之后,进一步对β-葡聚糖合成相关的竞争途径进行敲除,确定单独敲除蛋白质糖基化途径的关键基因alg5更有利于β-葡聚糖的合成,并将其产量提高至49.07 mg·g-1。（2）通过引入木糖代谢途径,扩大了可利用的碳源种类。首先,引入木糖氧化还原途径,使重组菌株Sxyl具备了木糖代谢能力,并通过表达HXT7（F79S）转运蛋白,提高了木糖的利用能力;然后,通过对蛋白激酶编码基因snf1进行敲除,解除了细胞中的葡萄糖阻遏效应,实现了木糖和葡萄糖的共利用,利用含有木糖和葡萄糖的混合糖培养基进行发酵,产量达到86.09 mg·g-1;最后,对发酵条件进行了优化,确定最佳发酵条件为:发酵培养基中加入50 g·L-1 KCl,接种量4%,发酵时间96 h,此时β-葡聚糖的产量可达到98.54 mg·g-1。（3）对几丁质转糖基化酶和内切β-葡聚糖酶的表达进行调控,降低了β-葡聚糖分子量,提高了β-葡聚糖的溶解度。通过将转糖基化酶编码基因crh1和crh2的启动子替换为弱启动子,对转糖基化酶的表达进行下调,结果显示上述策略对β-葡聚糖的溶解度没有产生明显影响。因此,选择使用半乳糖诱导型启动子对内切β-葡聚糖酶的表达进行调控,在发酵后期对细胞壁中的β-葡聚糖进行水解,成功将β-葡聚糖的分子量从1×10~6g·mol-1～2×10~6 g·mol-1降低至1.26×10~5 g·mol-1,并且溶解度增加至6.589 g·L-1。