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混源萜是一类广泛分布在植物、微生物和海洋无脊椎动物中的天然产物，其结构类型复杂多样并且具有很好的生物活性，其中的多个化合物已经开发成为临床使用的药物。根据结构中非萜部分的生物合成来源这类化合物主要分为聚酮途径来源的混源萜和莽草酸途径来源的混源萜，其中聚酮途径来源的混源萜类化合物是近年来生物合成研究的热点并且已经取得了极大的进展，而莽草酸途径来源的混源萜类化合物的生物合成研究非常少。高等真菌褐盖韧革菌（Borestereum vibrans）发酵产物富含韧革菌素（Vibralactone）等不同骨架结构的混源萜，2013年我们对韧革菌素的生物合成途径研究发现，其结构中异戊烯基单元来源于甲羟戊酸MVA途径而四五融合的β内酯环骨架来源于莽草酸途径，表明韧革菌素生源上属于莽草酸途径来源的混源萜。进一步分析褐盖韧革菌中结构多样的次生代谢产物，发现超过30个具有八类不同骨架的化合物生源上可能同样属于莽草酸途径来源的混源萜。这些化合物尽管结构变化多样但都具有一个共同的异戊烯基单元并且骨架的碳原子数目基本相当（10-14个碳），表明可能来源于一个共同的生物合成前体。 因此我们推测，褐盖韧革菌可能利用一个莽草酸途径来源且含有异戊烯基单元的前体通过发散的生物合成途径产生八类不同骨架的混源萜类化合物。这在化学合成和生物合成中都是非常少见的，可能蕴藏着多种催化机制新颖的酶反应。为了对褐盖韧革菌中骨架多样的次生代谢产物进行准确的生源归类、认识莽草酸途径来源的混源萜类化合物骨架多样性产生的分子机制以及发现潜在的催化机制新颖的酶，本论文综合运用了有机合成、前体类似物饲喂、天然产物分离纯化、基因克隆及异源表达等技术对褐盖韧革菌中结构多样的次生代谢产物的生物合成进行了深入研究。主要结果如下: (1)利用一个化学合成的推测的前体类似物(P-1a)通过前体指导的生物合成(Precursor-Directed Biosynthesis)获得了20个具有八类不同骨架的天然产物类似物1-18，证实了褐盖韧革菌中超过30个具有八类不同骨架的天然产物生源上属于莽草酸途径来源的混源萜并且来源于一个共同的生物合成前体，阐明了由异戊烯基对羟基苯甲醇通过发散途径形成多骨架的韧革菌素类混源萜的生物合成机制，揭示了3-取代的γ丁内酯(Vibralactone G)新颖的生物合成途径。研究结果加深了对莽草酸途径来源的混源萜类化合物结构多样性产生机制的认识，为韧革菌素类化合物的结构改造和代谢工程研究奠定了基础。 (2)综合运用底物饲喂、cell-free转化、基因克隆及异源表达等方法首次在基因与酶学水平上确定了参与氧化脱羧关键反应具有普适性的单氧化酶 VibMO1，证明了异戊烯基取代的对苯二酚类混源萜来源于异戊烯基取代的对羟基苯甲酸的氧化脱羧。研究结果表明单氧化脱羧酶在天然产物生物合成中具有一定的普适性，为具有重要生物学功能的异戊烯基取代的对苯二酚类化合物的生物合成研究奠定了坚实的基础。 (3)对获得的四个天然产物类似物(9-12)的抗血小板聚集活性进行研究，发现化合物9-12均对胶原(Collagen)和花生四烯酸(AA)诱导的血小板聚集有明显的抑制活性，其中化合物9(IC5027.6μg/mL)和12(IC5022.6μg/mL)对花生四烯酸（AA）诱导的血小板聚集的抑制活性与阳性对照阿司匹林(IC5019.2μg/mL)基本相当。 论文第一章是引言，主要论述了研究背景，选题依据以及论文拟解决的关键问题。 论文第二章主要阐述了褐盖韧革菌中骨架多样的混源萜类化合物的生物合成途径的研究。研究首先利用有机合成的方法制备了一个推测的共同前体类似物(P-1a)并将其饲喂到正常培养的褐盖韧革菌的培养液中进行转化;随后通过各种分离纯化技术结合波谱学方法，从饲喂了前体类似物(P-1a)的培养液(15 L)中分离鉴定了20个具有八类不同骨架的天然产物类似物1-18（其中1-11为新化合物），证实了褐盖韧革菌中骨架多样的混源萜类化合物来源于一个共同的生物合成前体;根据分离得到的关键中间体结合cell-free转化初步阐明了褐盖韧革菌中发散的生物合成途径。此外，对获得的四个天然产物类似物9-12的抗血小板聚集活性进行了研究。 论文第三章是异戊烯基取代的对苯二酚类化合物生物合成中单氧化酶VibMO1的研究，研究首先以文献报道的4-羟基苯甲酸-1-羟化酶MNX1为参考序列，利用Blast分析褐盖韧革菌的基因组草图，从中发现了一条编码氨基酸序列同源性为42％的基因并命名为VibMO1，根据基因组测序给出的VibMO1序列设计特异引物，以1st cDNA为模板，通过PCR扩增获得了VibMO1的全长编码序列;随后将其构建到大肠杆菌表达载体pET32a(+)中并在大肠杆菌BL21(DE3)中进行异源表达，获得了可溶的重组蛋白;最后利用底物饲喂、粗酶催化活性、纯酶催化活性对异源表达的VibMO1的功能进行了鉴定，发现异源表达的VibMO1能够催化对羟基苯甲酸、烯丙基取代的对羟基苯甲酸、异戊烯基取代的对羟基苯甲酸通过氧化脱羧生成相应的对苯二酚类化合物，结果与我们的预期一致。结合VibMO1的转录表达情况和褐盖韧革菌发散的生物合成途径，我们推测VibMO1可能参与Vib-6和Vibralactone G-H的生物合成。 论文第四章首次对高等真菌中来源于莽草酸途径的混源萜类化合物进行了综述，主要介绍了这类化合物的分离鉴定、生物活性和生物合成研究进展，并对这类化合物结构多样性产生的机制进行了探讨。