本发明提供了一种过表达磷酸胆碱胞苷转移酶基因的基因工程菌及其构建方法和应用，所述基因工程菌是在出发菌中过表达磷酸胆碱胞苷转移酶基因CCT得到；所述出发菌为裂殖壶菌S.limacinum SR21；所述磷酸胆碱胞苷转移酶基因的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示。该工程菌的总油脂和磷脂含量均显著增加，多不饱和脂肪酸积累增加，在保持细胞干重不变的情况下，油脂含量增加了20％，PUFAs含量增加了15％，为调控裂殖壶菌提高脂肪酸合成提供了理论依据。