光照对蝉花白僵菌素合成的影响

【作者】 文志远； 刘志敏； 刘艳雯； 彭凡；

【机构】 安徽农业大学微生物防治省重点实验室；

【摘要】 蝉花(Cordyceps chanhua)是传统的药用真菌,目前已被列入药食同源名录,具有广泛的应用价值。白僵菌素(Beauvericin,BEA)是蝉花中的一种活性成分,也是一种真菌毒素,因其兼有药用价值和食品安全风险而备受关注。前期研究表明光照对蝉花中的BEA合成具有显著影响,为了明确光照在蝉花BEA合成中的作用,我们以蝉花菌株RCEF6887为研究对象,采用代谢组学与转录组学相结合的方法,研究了不同光照对蝉花次级代谢的影响。结果表明,光照抑制了蝉花的菌丝生长,促进其产孢,并抑制BEA合成,在白、蓝、红光三种光照下培养的蝉花,菌丝中BEA含量比暗培养下的分别降低了8.10、7.26、7.51倍,白光抑制效果最佳。代谢组鉴定出了97种差异代谢物,包括有机酸、磷脂类化合物、氨基酸及环肽类化合物等。RNA-seq分析表明光照影响了2490个基因(DEGs)的表达,这些差异基因分别富集在"代谢途径"、"酪氨酸代谢"、"次生代谢物的生物合成"、"甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢"等生物途径上。综合分析结果表明,在光照下参与BEA前体物质2-羟基异戊酸合成的基因和代谢物表现为下调,参与BEA前体物质苯丙氨酸合成的基因和代谢物则表现为上调,这表明光照对蝉花BEA合成的抑制作用主要是通过抑制2-羟基异戊酸的合成来达到的。同时苯丙氨酸含量的上升引发苯丙氨酸代谢途径中部分基因表达量改变,其代谢物可能对蝉花菌丝生长及孢子产生造成了影响。本研究结果对进一步揭示蝉花中的BEA合成调控机制具有参考意义,为降低蝉花菌体中的BEA含量,更好地安全利用提供理论基础。更多还原