全球调控因子VeA调控蛹虫草发育及虫草素合成的机制研究与茶多酚协同增效应用

本研究首次揭示真菌全局调控因子VeA在蛹虫草（Cordyceps militaris）中正向调控形态发育、分生孢子形成及虫草素生物合成的功能，并发现茶多酚作为外源增效剂可与veA过表达协同作用，通过激活磷酸戊糖（PP）途径和虫草素合成模块，使虫草素产量提升69.2%，为真菌细胞工厂的遗传与化学协同调控策略提供了新见解。

　　

Highlight

本研究首次在蛹虫草（Cordyceps militaris）中揭示了全局调控因子VeA在形态发育、产孢能力和虫草素生物合成中的关键作用，并创新性地将veA过表达与茶多酚添加相结合，显著提升虫草素产量。转录组分析表明该协同效应与磷酸戊糖（PP）途径通量和虫草素合成模块的上调密切相关。

Strains and culture conditions

实验所用蛹虫草菌株CGMCC No. 18,581购自南京高技术生物技术研究所。菌株于PDA平板保存，接种后于26℃黑暗培养14天，收集菌丝并制备悬浮液用于后续发酵实验。

Knockout and overexpression of the veA gene

蛹虫草veA基因开放阅读框长1575 bp，编码525个氨基酸。系统进化分析显示其与球孢白僵菌（Beauveria bassiana）VeA亲缘关系最近。序列比对证实该蛋白含保守velvet结构域（残基35-223），与蛹虫草标准菌株ATCC 34164中VeA蛋白序列完全一致。通过基因敲除及过表达菌株构建，发现veA缺失导致菌丝生物量减少、产孢能力下降及虫草素产量降低；反之，veA过表达显著促进菌丝生长、分生孢子产生和虫草素合成。

Conclusion

本研究首次证实VeA在蛹虫草中具有调控形态发育、促进产孢和虫草素生物合成的多重正向作用，并发现茶多酚可作为外源增效剂显著提升虫草素产量。veA过表达与茶多酚联用使虫草素产量提高69.2%，转录组分析表明该协同效应与磷酸戊糖途径和虫草素合成模块的代谢通量增强密切相关。