本发明公开了鞘氨醇单胞菌的β–胡萝卜素羟化酶及其编码基因与其在生产虾青素中的应用。本发明证实了鞘氨醇单胞菌可以产生虾青素,含有能够产生虾青素的生物合成途径,并进一步证实了该菌株中存在与现有已知基因同源性较低的crtZ基因在合成虾青素中的功能。鞘氨醇单胞菌的β–胡萝卜素羟化酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.3或4所示,其编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.5或6所示,该酶或编码基因可用于生产虾青素。本发明的β–胡萝卜素羟化酶及其编码基因,丰富了细菌生物合成类胡萝卜素的基因多样性,并为生物合成代谢改造类胡萝卜素提供了更多资源。