全局调控子VeA对蛹虫草菌合成虫草素的调控功能研究
摘要 蛹虫草(Cordyceps militaris)富含虫草素、虫草酸、虫草多糖等多种天然活性成分,具有消炎、抗氧化、降血压等生理功能,是目前研究与应用最广泛的虫草属真菌之一。天然蛹虫草的虫草素生产效率低、成本高,合成通路不明确,限制了其工业化生产和应用。VeA是丝状真菌中调节生长、应激反应和次级代谢等活动的重要调控因子,是提升真菌生长代谢的潜在靶点,而蛹虫草中VeA如何参与并调控虫草素的合成机制尚不明晰。通过构建蛹虫草veA基因缺失菌株(ΔveA),探究VeA对蛹虫草生长及虫草素合成的调控机制。结果表明,相较野生型,ΔveA菌株的菌丝呈现分散絮状状态,无法形成固定的菌丝球。蛹虫草ΔveA菌株的虫草素产量显著降低,仅为0.04 g/L,为野生型菌株产量的1/9。采用qRT-PCR测定虫草素合成及其相关代谢通路关键基因的表达水平,ΔveA菌株的碳源代谢和能量代谢相关基因的表达水平显著下调。其中,与虫草素合成相关基因HY1、HY2、HY4的表达量显著下调,分别为野生型菌株的0.42、0.61和0.44倍。因此,VeA是蛹虫草液体发酵合成虫草素的正调控因子,有望成为基因工程改造蛹虫草高效合成虫草素的新的调控靶点。