本发明公开了一种表达胆绿素还原酶的基因重组酵母及其在生物合成胆红素中的应用,所述基因重组酵母以毕赤酵母为宿主菌过表达集胞藻来源的胆绿素还原酶,所述胆绿素还原酶编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明以基因重组酵母的菌体作为生物催化剂,在柠檬酸钠缓冲体系中,加入氯化胆绿素为底物,经过转化反应后,生成的胆红素富集在菌体中。菌体作为胆红素提取的原料,干菌体中胆红素的含量可达0.537%。本发明解决了目前只能从动物胆汁中提取生产胆红素难题,具有较高的生产效率,对提高目前胆红素的产能具有显著效果。