天然产物（Natural Products,NPs）也称次级代谢产物,是一类结构多样的小分子物质,具有丰富的药理作用和生物活性。真菌天然产物即真菌来源的次级代谢产物,是天然产物重要的组成部分,在医疗、农业以及制造业等多个领域都有广泛的应用,具有重要的研究价值和开拓前景。近二十年间,基因组挖掘技术（Genome Mining）已经成为开发真菌天然产物及进一步揭示天然产物生物合成机制有效的策略,特别是对真菌中大多数在实验室条件下表现“沉默”的基因簇,最大程度地挖掘了真菌合成次级代谢产物的潜能。而这些新发现的天然产物及其衍生物为新治疗药物的半合成或合成途径提供了丰富的思路和灵感,目前临床上小分子药物中天然产物及其衍生物占将近70%。本文基于对实验室保存的裂褶菌Schizophyllum commune H4-8、希金斯炭疽菌Colletotrichum higginsianum ACCC37053和娄地青霉Penicillium roqueforti FM164基因组序列进行的生物信息学分析,主要采用基因组挖掘技术,通过将基因簇在构巢曲霉Aspergillus nidulans A1145、米曲酶Aspergillus oryzae RIB40异源宿主中表达以及过表达转录因子（Transcriptional Factor,TF）的方法,对这三株真菌合成次级代谢产物的潜力进行深入挖掘。发现以及分离纯化出了几种实验室常规条件下无法合成的真菌次级代谢产物,并对它们进行了初步的抑菌实验,探索其生物活性。主要实验结果如下:1、将裂褶菌以PDA培养基37℃大规模发酵,分离纯化得到化合物1,分子量为334,分子式是C20H30O4,在195 nm处有最大紫外吸收。经一维和二维核磁鉴定,其是已报道的异戊二烯/萜类化合物schizostatin,一种具有降胆固醇疗效的角鲨烯合成酶抑制剂。初步的抑菌实验结果显示化合物1对结核分枝杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用,对毕赤酵母菌和枯草芽孢杆菌有轻微的抑制作用。将裂褶菌基因组中三个可能编码异戊二烯/萜类天然产物的生物合成基因簇（Biosynthesis Gene Clusters,BGCs）在构巢曲霉中分别进行异源表达,希望进一步揭示化合物1的生物合成机制。2、将希金斯炭疽菌中一个未知的编码聚酮合酶-非核糖体多肽合成酶（Polyketide Synthase-Nonribosomal Peptide Synthetase,PKS-NRPS）的基因簇ACCC12.1在构巢曲霉中异源表达,获得了两个化合物（2和3）。化合物2的分子量是269,在216 nm处有最大紫外吸收,分子式为C15H27NO3;化合物3的分子量是323,在219 nm处有最大紫外吸收,分子式为C20H37NO2。一维和二维核磁数据显示化合物2和3是两个新的化合物。抑菌实验结果显示化合物2对结核分枝杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌有轻微的抑制作用,化合物3对枯草芽孢杆菌有轻微的抑制作用,对结核分枝杆菌有明显的抑制作用。提取m RNA,进行反转录-聚合酶链反应（Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction,RT-PCR）,证明了骨架结构基因PKS-NRPS和修饰基因（Cytochrome P450monooxygenase,P450）在转化后都有成功转录。将骨架结构基因在米曲霉中单独表达,同样表达产生化合物2。推测化合物2和3都不是骨架结构基因真正的表达产物,而真正的表达产物可能被异源宿主进一步修饰,导致下游的修饰基因无法起作用。将该基因簇与其相似基因簇进行比对,加入新基因重新构建重组质粒,并进行异源表达,希望进一步揭示该BGC中修饰基因的未知功能,但并未成功。3、过表达娄地青霉中一个未知的编码高度还原型聚酮合酶（Highly Reducing Polyketide Synthase,HR-PKS）基因簇的TF,成功激活该基因簇并发现了两个化合物（化合物4和5）。化合物4的分子量为362,在波长216 nm处有最大紫外吸收,化合物5分子量为643,在波长217 nm和332 nm处有最大紫外吸收。本研究从三株真菌中获得了5个化合物,包括一个已知化合物schizostatin,这些化合物显示了不同的抑菌活性,表明Genome Mining在真菌天然产物挖掘中有重要的应用价值。