本发明公开一种海洋真菌pyrenophorol类化合物的生物合成基因簇及其应用。所述生物合成基因簇的核苷酸序列如SEQ ID NO.1的第1‑18549位所示,包含六个基因:负责pyl骨架结构合成的基因,即pylA和pylB;负责pyl中碳4位及4’位羟基化的基因,即pylC;负责酮‑烯醇互变异构的基因,即pylE;负责碳4位及4’位酮基还原为羟基的基因,即pylD;负责化合物外排的基因,即pylF。本发明所提供的包含pyl生物合成相关的所有基因信息,可帮助理解十六元环双内酯家族天然产物的生物合成机制,为该类化合物的进一步结构改造提供材料和知识。