本发明公开了一种二倍半萜骨架化合物fusaoxyspenes合成基因fosA、二倍半萜骨架化合物合成酶及其应用,属于基因工程领域。该二倍半萜骨架化合物合成基因来源于尖孢镰刀菌14005(Fusarium oxysporum FO14005),其基因、cDNA序列分别如SEQ ID NO.1和2所示,其编码的FoFS蛋白序列如SEQ ID NO.3所示。FoFS蛋白具有催化底物链长延伸和结构环化的功能,该蛋白能催化DMAPP与IPP反应生成fusaoxyspenes。本发明发现的fosA基因催化产生新的五环二倍半萜骨架化合物,为丰富天然产物化合物库、发现新抗生素提供了宝贵的先导化合物资源。