基于VeA基因过表达与茶多酚协同增效的蛹虫草菌液态发酵调控及虫草素生物合成强化策略

本研究首次揭示全局调控因子VeA对蛹虫草（Cordyceps militaris）形态发育、产孢及虫草素合成的关键调控作用，并通过茶多酚（tea polyphenols）外源增效剂的协同应用，使虫草素产量提升69.2%。其分子机制涉及磷酸戊糖（PP）途径通量提升与虫草素合成模块的协同激活，为真菌细胞工厂的遗传-化学联合调控提供了新范式。

　　

Highlight

本研究首次在蛹虫草（Cordyceps militaris）中证实全局调控因子VeA对形态发育、产孢过程及虫草素生物合成具有关键调控作用，并发现茶多酚作为外源效应剂可显著增强虫草素产量。veA过表达结合茶多酚添加使虫草素产量提高69.2%，转录组分析表明该协同增效作用与磷酸戊糖（PP）途径通量提升及虫草素合成模块激活密切相关。

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Strains and culture conditions

蛹虫草菌株CGMCC No. 18,581购自南京高技术生物技术研究所。菌株保存于PDA平板，4℃贮藏。接种0.5?cm2菌块至新鲜PDA平板，26℃黑暗培养14天后，用无菌刮刀收集菌丝体，转入10?mL无菌水振荡5分钟，过滤后获得分生孢子悬液。

Knockout and overexpression of the veA gene

蛹虫草veA基因开放阅读框长1575核苷酸，编码525个氨基酸。系统进化分析显示其与球孢白僵菌（B. bassiana）VeA蛋白亲缘最近。序列比对表明VeA_Cm18581蛋白含保守velvet结构域（NCBI编号pfam11754，35–223位残基），与蛹虫草标准菌株CM01中该结构域完全一致（100%相似性）。

Conclusion

本研究首次揭示VeA对蛹虫草形态发育、产孢及虫草素生物合成的积极作用，并发现茶多酚可作为外源效应剂显著提升液态发酵中虫草素产量。veA过表达与茶多酚联用使虫草素产量提高69.2%，转录组分析表明该增效作用与磷酸戊糖途径通量重组和虫草素合成关键基因上调相关。