自青霉素发现以来，抗生素的出现挽救了无数人的生命，但随着抗生素的使用出现的耐药性一直是难以解决的问题。因此，发现新的特异性的抗生素是重要的研究课题之一。
　　无性生殖是所有微生物生命周期中最重要的生物学事件。然而，调控微生物无性生殖的内源性信号分子未见报道。确定信号分子的化学结构对发现特异性受体起着重要作用，对特异性受体的研究可以发现它们的结合位点，进而发现信号分子的特异性拮抗剂，该特异性拮抗剂或其衍生物将为开发新型的特异性抗生素或抗菌剂奠定基础。
　　本课题选择了全球危害较大的植物病原菌禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)作为生物模型，寻找调控其无性生殖分生孢子产生的内源性信号分子，以期建立发现调控微生物无性生殖内源性信号分子的普适性方法。镰刀菌不仅是植物病原菌而且部分种属是致命的人体病原菌。由于对于调控微生物无性生殖内源性信号分子的发现没有可供参考的生物活性鉴定方法，更没有针对镰刀菌可使用的阳性对照。为了确定调控其无性生殖内源性信号分子的化学结构，一方面需建立稳定可操作的生物活性测定系统;另一方面需确认镰刀菌大量产生内源性信号分子的培养基组分及培养条件。然而，由于微生物在发生无性生殖过程中对内在或外在的各种物理和化学刺激的敏感性，以及内源性信号分子会随着微生物的生长而产生，使阴性对照也会产生大量的分生孢子，以上因素导致不易控制阴性对照少产或不产孢子。因此需要通过调节培养基组分、控制培养条件和调整观察时间来建立生物活性测定系统;同时，我们对培养基组分、培养条件和收集培养液的时间等因素也进行了摸索以便确认内源性信号分子产生的较佳条件。由于两方面分别都有三个以上影响因素，甚至还有未知因素的影响，在进行了长达数年的探索性工作后，建立了稳定的生物活性测定系统和培养液较佳收集条件，发现收集培养液时在震荡条件下使用250ml锥形瓶每次培养液体积为100ml时较佳，共收集了二百余升培养液。
　　在生物活性系统的引导下，我们对培养液的分离纯化方法和条件也进行了优化，最终确认了最佳的分离纯化流程，随后分批对201升禾谷镰刀菌的培养液进行了溶剂分配、正反相开口柱分离、高效液相纯化，最终分离得到了0.8毫克调控其分生孢子产生的内源性信号分子。通过波谱解析、全合成以及生物活性鉴定等方法确定了其化学结构为一新的倍半萜类化合物并命名为FARI(Fusarium Asexual Reproduction Inducer)，FARI在极低浓度下(1 ng)即能显著促进禾谷镰刀菌分生孢子的产生，揭示了禾谷镰刀菌无性生殖分生孢子的产生是由内源性信号分子调控。FARI发挥作用时不仅浓度极低，而且有很高的立体选择性，分子中唯一的立体中心在绝对立体构型为S时表现出信号分子活性，而对应的R构型尽管在百倍以上的浓度下也没有活性。同时，FARI在其他六种镰刀菌属中也有类似在禾谷镰刀菌中的信号分子活性。此外，合成了FARI-d2并利用三重四级杆串联质谱对其他六种镰刀菌属中FARI的含量进行了定量分析，结果表明这六种镰刀菌属均产生了FARI且含量在0.10-0.32μg/L之间。以上结果验证了FARI在镰刀菌属中的普遍存在性。最后，利用突变株初步阐明了FARI的作用机理，发现Gpmk1和LaeA信号通路在FARI发挥促进产孢的过程中起着重要作用。本课题以禾谷镰刀菌为生物模型，确定了调控其无性生殖分生孢子产生的内源性信号分子的化学结构，为特异性受体的发现和新型的特异性抗生素或抗菌剂的研究提供了新的方向。