本发明提供了一株具有抗肿瘤活性的海洋真菌——桔青霉（Penicillium citrinum） MNP12010101及其应用。该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，邮编430072，保藏编号：CCTCC No：M 2012318，保藏日期2012年8月28日。本发明的有益效果主要体现在：（1）本发明具有抗肿瘤活性的桔青霉MNP12010101营养要求简单、容易培养；（2）该菌株的代谢产物具有抗肿瘤活性；（3）该菌株的次级代谢产物的抗肿瘤活性高，其培养所得的发酵液总浸膏对神经癌细胞（PC12），肝癌细胞（HepG2）和组织细胞淋巴瘤细胞（U937）均有一定的抗肿瘤活性。