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蛇孢菌素化合物具有除草、抑菌、杀线虫、抗肿瘤细胞等活性，在农业和医药领域都有很好的应用前景。但是由于蛇孢菌素化合物是真菌体内产生的一类次生代谢产物，因此产量极低，限制其商业化生产。因此采用各种手段提高蛇孢菌素的产量，使其达到工业化生产的水平是促进其广泛应用的重要研究方向。为解决蛇孢菌素产量低的问题，从两个方面开展研究：一是对产蛇孢菌素真菌蟋蟀草平脐蠕孢菌（Biopolaris eleusines）转录组进行测序，获得高质量的EST序列，以此为线索，采用RACE技术克隆蟋蟀草平脐蠕孢菌中蛇孢菌素合成途径关键酶基因，为今后利用基因工程手段提高真菌中蛇孢菌素产量奠定基础；二是初步研究了单一化合物茉莉酸甲酯对蟋蟀草平脐蠕孢菌产蛇孢菌素合成相关基因表达的影响。本研究取得如下结果：首次对蟋蟀草平脐蠕孢菌转录组进行测序，研究其基因表达谱，挖掘其功能基因。共获得26,555,560条高质量EST，序列平均长度为559bp。所得序列经聚类合并拼接后得到32,100条高质量的单基因簇（Unigene），数据库中的序列同源性比较表明，其中97.9%（31432条）序列与其它生物的已知基因具有不同程度的同源性。通过BLAST与KEGG Pathway分析获得了可能与萜类化合物合成相关的60条Unigene，分别编码合成途径中17个酶。分析还发现转录因子序列76条。这些基因的发现为二倍半萜类化合物蛇孢菌素生物合成研究奠定基础，同时也为蟋蟀草平脐蠕孢菌转录组研究提供了基础数据。克隆了蟋蟀草平脐蠕孢菌中蛇孢菌素合成途径上第一个限速酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因（BeHMGR, GenBank accession No. JQ780844）的全长cDNA序列并对其进行生物信息学分析。该基因全长3906bp，含有一个3474bp的开放阅读框，编码一个具有1157个氨基酸残基的蛋白，BLASTP分析显示，该基因编码的氨基酸与其它真菌的HMGR有较高相似性。其中与小麦黄斑叶枯病原真菌(Pyrenophora tritici-repentis)有93%相似性和86％一致性。荧光定量PCR分析发现，BeHMGR基因的表达受茉莉酸甲酯诱导。克隆了蟋蟀草平脐蠕孢菌中蛇孢菌素合成途径上重要前体物异戊烯基焦磷酸异构酶基因（BeIPPI, GenBank accession No. JQ780840）的全长cDNA序列，该基因全长1059bp，含有一个672bp的开放阅读框，编码一个具有223个氨基酸残基的蛋白，BLASTP分析显示，该基因编码的氨基酸与其它真菌的IPPI保守结构域以及催化活性位点的氨基酸残基都完全一致，但是在C端比其它蛋白缺失40个左右的氨基酸残基，该基因是否是一个有功能的IPPI基因还有待于下一步基因功能验证。克隆了蟋蟀草平脐蠕孢菌中蛇孢菌素合成途径上关键酶法尼基焦磷酸合成酶基因（BeFPPS, GenBank accession No. JQ780841）的全长cDNA序列，该基因全长1186bp，含有一个1044bp的开放阅读框，编码一个具有347个氨基酸残基的蛋白。BLASTP分析显示，BeFPPS基因编码的氨基酸与其它真菌的FPPS有较高相似性，其中亲缘关系最近的是大麦网斑病菌（Pyrenophora teres f. teres），氨基酸序列一致性达89%。克隆了蟋蟀草平脐蠕孢菌中蛇孢菌素合成途径上关键酶香叶基香叶基焦磷酸合成酶基因（BeGGPPS, GenBank accession No. JQ780842）的全长cDNA序列，该基因全长1666bp，含有一个1305bp的开放阅读框，编码一个具有434个氨基酸残基的蛋白。蛋白质序列多重比对结果表明，BeGGPPS与其它真菌来源的GGPPS具有较高同源性，BeGGPPS含有典型的异戊烯基转移酶5个氨基酸保守区（I－V），BeGGPPS系统发育树分析表明，BeGGPPS与小麦黄斑叶枯病菌（P. tritici-repentis）中GGPPS蛋白有更近的亲缘关系。初步研究了茉莉酸甲酯对蟋蟀草平脐蠕孢菌蛇孢菌素A相关基因表达的影响。研究发现茉莉酸甲酯处理后能诱导蛇孢菌素A合成途径上BeHMGR, BeIPPI, BeFPPS和BeGGPPS基因的高表达。本研究测定了蟋蟀草平脐蠕孢菌转录组序列，首次从该菌中分离克隆了4个蛇孢菌素生物合成关键酶基因，初步研究了茉莉酸甲酯对蛇孢菌素合成基因表达水平的影响。这些研究结果为深入阐明蛇孢菌素生物合成的分子机制奠定了重要基础，也为蛇孢菌素的代谢工程提供了更多可能的调控靶点，具有重要的理论意义和应用价值。