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小花棘豆是世界草原危害较大的毒草之一,它可产生一种有毒的吲哚里西啶类次生代谢产物-苦马豆素（swainsonine,SW）。SW能抑制动物细胞α-甘露糖苷酶Ⅰ和高尔基体α-甘露糖苷酶Ⅱ的活性,使细胞空泡变性,失去正常功能,中毒严重者甚至会死亡。在医学领域,SW一直被作为研究糖蛋白N-寡糖合成的工具药,上世纪80年代时又发现其具有良好的免疫调节和抗肿瘤作用,成为关注热点。课题组前期研究发现SW由小花棘豆内生真菌Alternaria oxytropis合成,而酵母氨酸还原酶（酵母氨酸脱氢酶）在真菌SW合成中具有重要作用。利用同源重组技术敲除该内生真菌的酵母氨酸还原酶基因（sac）,获得缺失突变株M1,发现其SW水平降低。鉴于Alternaria oxytropis内生真菌SW合成途径中很多细节未知,故本研究对该内生真菌的野生株OW7.8和突变株M1进行了高通量转录组测序（RNA-Seq）,基于测序结果我们筛选了与SW生物合成相关的Unigene,对所选Unigene的表达模式进行了qRT-PCR检测分析,继而从候选基因中选择可能与SW合成的关键基因进行克隆,为研究内生真菌中SW的合成途径及分子机制提供基础数据。另外,探索了不同光照及培养基条件对OW7.8与M1生长速率及SW水平动态变化的影响。研究结果如下:1.利用新一代高通量测序技术Illumina HiSeqTM 4000分别对培养20d的OW7.8和M1转录组测序分析,共得到4791万条高质量序列读取片段（Clean Reads）,进行de novo组装得到45634条Unigene,其可信度较高。其中5个基因上调、11213个基因下调。转录组数据的各项指标均表明测序质量较好。2.利用GO、KEGG等公共数据库信息进行比对分析,共鉴定出41个可能与SW生物合成相关的Unigene,从中推测了与真菌SW生物合成途径相关的酶,包括3个酵母氨酸脱氢酶、3个哌啶酸氧化酶、2个吡咯啉-5-羧酸还原酶及多个与羟化反应相关的CoA。3.推测了内生真菌SW生物合成的途径,认为包括P6C和P2C途径,其中Δ1-哌啶-2-羧酸还原酶、赖氨酸6-脱氢酶和糊精氧化酶/L-哌啶酸氧化酶参与到P6C中,1-吡啶-2-甲酸酯/1-吡啶-2-羧酸还原酶和Δ1-哌啶-2-羧酸还原酶参与到P2C中,酵母氨酸还原酶参与到两条途径的代谢中。认为1-酮基-吲哚里西啶是合成SW的直接前体,由羟甲基戊二酰CoA裂解酶（hydroxymethylglutaryl-CoA lyase）催化其羟化反应,最终合成SW。4.克隆了羟甲基戊二酰CoA裂解酶基因（Alhmgcl-1）的cDNA,并进行了生物信息学预测,为后期进行基因功能分析提供基础数据。5.OW7.8在CDA培养基上在暗培养条件下时生长最快（2.57±0.17mm/d）,而M1在PDA培养基上在暗培养条件生长最快（4.93±0.10mm/d）。相同条件下的OW7.8的SW水平高于M1;不同菌株在相同培养条件、相同菌株在不同培养条件的SW水平达最大值的时间不同;相同菌株在不同的光照和培养基条件下,其SW水平差异不显著（P>0.05）,而不同菌株在相同培养条件下,其SW水平差异显著（0.01<P<0.05）。