本发明公开了一种双环吉玛烯合成酶突变体和基因序列以及应用。所述双环吉玛烯合酶突变体包括以SEQ ID NO.1所示野生型的双环吉玛烯合成酶核苷酸序列为模板,第290位异亮氨酸突变为缬氨酸形成的突变体I290V;第316位异亮氨酸突变为亮氨酸形成的突变体I316L;第454位亮氨酸突变为半胱氨酸形成的突变体L454C;第290位异亮氨酸突变为缬氨酸,第316位异亮氨酸突变为亮氨酸,以及第454位亮氨酸突变为半胱氨酸形成的组合突变体I290V/I316L/L454C本发明通过酶工程手段改造双环吉玛烯合成酶以提高双环吉玛烯的产量,为萜烯合酶类的改造提供了参考,具有重要的生产意义和实际的应用价值。