蛇足石杉（Huperzia serrata（Thunb.ex Murray）Trev.）是一种生长缓慢,植株矮小,生活在林荫和阴暗潮湿生境下具有药用价值的多年生蕨类植物。蛇足石杉体内代谢产生一种生物碱石杉碱甲（Huperzine A,Hup A）,是一种天然且高效的胆碱酯酶抑制剂,其对于阿尔兹海默症（又名:老年痴呆症）的治疗具有一定的效果。它能够用于治疗不同类型痴呆、提高中老年良性记忆障碍和认知功能。因此,石杉碱甲类药物引起了国内外药物学家极大的研究兴趣。全球人口老龄化日益加剧,老年痴呆症患者逐年增加,石杉碱甲类药物的需求量也急剧上升,引起了对植物蛇足石杉大规模的采挖,导致了蛇足石杉资源匮乏。蛇足石杉已被列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》（IUCN）——濒危（EN）种,因此,从保护生物多样性角度出发,研究者应另辟蹊径从其他途径获取或生产更多的石杉碱甲。本研究挖掘并分析蛇足石杉中能够产石杉碱甲的内生真菌,筛选出1株产量较高的内生真菌,研究了新型诱导子液体胶球藻（Coccomyxa sp.）对其代谢石杉碱甲能力的影响,为内生真菌发酵产石杉碱甲的工业化应用奠定基础;并对筛选出的这个产量较高的内生真菌进行了全基因组水平的生物信息分析,为石杉碱甲的生物合成人工调控提供了理论基础。本研究的研究内容和主要结论如下:（1）采集新鲜的野生蛇足石杉植株,分割为根、茎、叶、孢子囊这几个组织,然后从中分离内生真菌,纯化后进行液体发酵。提取内生真菌中总生物碱,通过HPLC和LC-MS检测石杉碱甲,筛选得到1株可产石杉碱甲的内生真菌,通过显微镜下形态学和ITS分子手段鉴定为Staphylotrichum属菌,并将其命名为NWUHS002;总结已发表和上传ITS序列的能产石杉碱甲的菌株序列,对它们进行系统发育分析,得到能够产石杉碱甲内生真菌的种属有Penicillium sp.、Fusarium verticillioides、Cladosporium sp.等;NWUHS002菌株和实验室之前分离得到的NWUHS001菌株进行产石杉碱甲能力的比较,筛选产量较高的菌株,结果表明NWUHS001菌株比NWUHS002菌株产量高出大约30%左右,因此后续以高产石杉碱甲内生真菌NWUHS001为研究目标。（2）我们前期在组织培养蛇足石杉的过程中发现了孢子囊周围有伴生藻的存在,进一步鉴定伴生藻为胶球藻（Coccomyxa sp.）。研究了伴生藻对筛选出的蛇足石杉内生真菌代谢石杉碱甲的影响,发现当在内生真菌发酵培养基中添加20%的藻液时,不影响其生物量的情况下,单位质量下Hup A的含量为6.62μg/g,是不添加藻液的1.43倍,藻液显著增加了内生真菌合成石杉碱甲的能力。此外,我们将藻液分成藻液上清（ZY）和藻体（ZT）两部分进一步研究,得到藻液上清能够促进内生真菌中石杉碱甲的合成,是不添加藻液上清的1.17倍,而藻体有抑制内生真菌产石杉碱甲的现象。通过检测伴生藻藻液上清成分,推测可能是藻液上清中存在的亚精胺等小分子化合物影响了内生真菌的代谢。（3）利用二代100X和三代Nanopore 100X测序技术对筛选出的产石杉碱甲内生真菌菌株进行全基因组测序,共测得11.50 Gb数据,基因组组装由27个支架组成,总长度为56.82 Mb,Contig N50为3.37 Mb,基因组完整度为96.21%,GC含量为52.58%,重复序列比例为1.96%。通用数据库注释共鉴定到15,413个基因,蛋白功能基因注释了15,354个,387个t RNA,70个r RNA。NWUHS001基因组和已报道的三个产石杉碱甲内生真菌基因组比较后,得到5305个同源基因。最后,预测基因组NWUHS001中可能存在的次生代谢产物基因簇有80个,类型有13种,其中数量最多的类型是T1PKS,总共25个。并结合石杉碱甲合成相关家族基因在Contig上的分布,预测得到1个可能和石杉碱甲相关的基因簇。内生真菌全基因组的组装数据和比较研究可用于阐明石杉碱甲的微生物合成机制,并且对于利用内生真菌进行工业化生产石杉碱甲是至关重要的。