利用全局调控因子VeA与茶多酚协同增效蛹虫草液体发酵及虫草素生物合成

本研究首次揭示真菌全局调控因子VeA在蛹虫草（Cordyceps militaris）形态发育、产孢及虫草素合成中的关键作用，并通过筛选外源效应物发现茶多酚可协同veA过表达显著提升虫草素产量（+69.2%）。转录组分析表明该协同效应与磷酸戊糖（PP）途径和虫草素合成模块代谢通量提升密切相关，为真菌细胞工厂的遗传-化学联合优化提供了新策略。

　　

Highlight

本研究首次证明全局调控因子VeA可显著促进蛹虫草（Cordyceps militaris）的形态发育、分生孢子形成及虫草素生物合成，并发现茶多酚作为外源效应物能进一步强化虫草素产量。veA过表达结合茶多酚添加使虫草素产量提升69.2%，转录组分析揭示该协同增效与磷酸戊糖（PP）途径和虫草素合成模块的代谢通量升高密切相关。

Strains and culture conditions

蛹虫草菌株CGMCC No. 18,581购自南京高新生物技术研究院有限公司。菌株保存于马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）平板，4℃冷藏。取0.5?cm2菌块接种至新鲜PDA平板，26℃黑暗培养14天后，用无菌刀刮取菌丝转入10?mL无菌水中振荡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1,575核苷酸，编码525个氨基酸。系统进化分析显示蛹虫草VeA蛋白与球孢白僵菌（Beauveria bassiana）同源蛋白亲缘性最近。序列比对表明VeA_Cm18581蛋白含保守velvet结构域（NCBI编号pfam11754；残基35-223），与蛹虫草标准菌株CM01的VeA蛋白一致性达99.6%。

Conclusion

本研究首次揭示了全局调控因子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物显著提升液体发酵中的虫草素产量。veA过表达联合茶多酚添加使虫草素产量提高69.2%，转录组分析表明该增效与磷酸戊糖（PP）途径和虫草素合成模块的代谢通量提升相关。