1909年,Marsh首次研究证实疯草病与采食某些棘豆属和黄芪属植物有关,随后Molyneux等发现苦马豆素（Swainsonine,SW）是疯草类植物引起动物中毒的唯一毒素。目前研究表明,苦马豆素主要由真菌产生,而有关苦马豆素的生物合成通路及调控其合成的催化酶基因尚不清楚。鉴于此,本研究以金龟子绿僵菌为试验材料,采用同源重组和RNAi技术对疑似催化酶基因PKS进行敲除和干扰并进行功能验证,旨在探究PKS基因在苦马豆素生物合成通路中的作用,为苦马豆素生物合成通路及相关催化酶基因研究奠定理论基础。试验结果如下:1.金龟子绿僵菌PKS基因共7467 bp,编码2488个氨基酸,通过对比亲缘关系,发现PKS基因在金龟子绿僵菌和棘豆链格孢菌之间自展值为54%,表明该分支可信。另外,通过比对产苦马豆素内生真菌菌株中PKS基因氨基酸序列基序,发现各个菌株中该蛋白基序基本一致。2.通过LC-MS检测第1-7天金龟子绿僵菌发酵液和菌丝中苦马豆素产量,并采用q RT-PCR检测其PKS基因的表达量,发现二者变化趋势基本一致,其中第5天时苦马豆素含量达到最高,且PKS基因表达量最大。3.采用PEG介导法将同源重组的载体导入野生型原生质体中突变PKS基因,并采用同样的方法将该基因回补到突变菌株中,另外,通过PEG介导法将干扰载体导入野生型原生质体中,分别得到PKS基因突变型、回补型和干扰型菌株。表型观察发现各个菌株的生长速度、菌丝干重和菌落形态无明显变化。4.将各菌株接种于含有100μg/m L刚果红的培养基上,培养一段时间后,发现突变型菌株菌落变红,且干扰型菌株菌落边缘部分变红,说明突变型和干扰型菌株的细胞壁受损。5.通过LC-MS检测PKS基因突变型、回补型和干扰型菌株的苦马豆素含量和PKS基因表达量,发现突变型菌株不产苦马豆素,干扰型菌株的苦马豆素产量显著降低,为0.018±0.005μg/m L,回补型菌株的苦马豆素产量基本与野生型菌株一致,分别为0.581±0.084μg/m L和0.625±0.056μg/m L,且通过q RT-PCR检测发现各个菌株的PKS基因表达量与苦马豆素产量一致。综上所述,本研究成功获得金龟子绿僵菌PKS基因突变型、回补型及干扰型菌株,且通过对各个菌株PKS功能的探究,发现该基因在苦马豆素生物合成通路中具有关键调控作用。另外,金龟子绿僵菌中的PKS基因与棘豆链格孢菌的PKS基因具有很高的亲缘关系,因此,本研究结果将为后续探讨疯草内生真菌——棘豆链格孢菌的苦马豆素生物合成通路及催化酶基因奠定重要理论基础。