代谢组学方法鉴定球孢白僵菌孢子萌发和杀虫毒力相关的标记物

【目的】识别球孢白僵菌萌发和杀虫毒力相关的标记物。【方法】本研究对7个球孢白僵菌菌株的孢子进行萌发率和对茶毛虫毒力进行测定,采用基于LC-MS的代谢组学方法,识别菌丝和孢子提取物中与萌发和毒力有关的标记物。【结果】高毒力菌株的菌丝中具有高含量的carnitine、hercynine、acetylcarnitine、α,α-trehalose;Octa-Me、arg-arg-gln、phosphatidylethanolamine[PE(18∶2/0∶0)]、phosphotidylcholine[PC(18∶3/0∶0)]和PC(18∶2/0∶0)。高萌发率菌株的孢子中具有高含量的2,3-dimethylmaleate、acetylcarnitine、propionyl-carnitine和PC(18∶2/0∶0)。高毒力菌株的孢子中具有高含量的histamine、2,5-pyrrolidinedicarboxylic acid;Diamide、carnitine、acetylcarnitine、propionyl-carnitine、butyrylcarnitine、PE(18∶2/0∶0)、PC(16∶1/0∶0)和PC(18∶3/0∶0)。此外,对菌丝中杀虫相关的环肽beauverolides,beauvericins和bassianolide进行相对含量比较分析,发现单独一种肽的含量高低与菌株对茶毛虫的毒力没有直接关系,但高毒力的Bb1898菌株中的9种肽同时具有较高的含量暗示它们可能发挥协同作用。【结论】毒力和萌发的共同标记物是脂酰肉碱和磷脂,它们可能具有维持附着胞膨压和为穿透寄主提供能量的功能。其它标记物,如在高毒力菌丝中发现的hercynine和α,α-trehalose;高萌发率孢子中的2,3-dimethylmaleate,高毒力孢子中的histamine和2,5-pyrrolidinedicarboxylic acid Diamide,它们的作用原理有待进一步研究。     

不同培养时间下蝉棒束孢菌丝体的代谢组研究

利用LC-MS对不同培养时间蝉棒束孢菌丝体代谢物进行检测,结合多变量统计分析的主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)鉴定差异化合物。PCA和OPLS-DA表明蝉棒束孢菌丝体中的代谢物随培养时间不同有显著变化。阴、阳离子模式下我们都可以把蝉棒束孢代谢物变化分为前期、中期和后期3个时期。培养前期产生较多的细胞松弛素E、肌醇、γ-氨基丁酸、乙酰肉碱、亚油酸等与侵染宿主、早期信号传导和氧化供能有关的物质;中期产生较多的甘露醇、海藻糖、亚麻酸、柠檬酸、丙酮酸、7,8-二羟基油酸等与抗逆和氧化供能有关的物质,此外还有两种抗生素红酵母红素、δ-氨基-γ-酮戊酸达到了最大值;培养后期产生较多的脯氨酸、2,4-二氨基丁酸、3′-deoxy-hanasanagin、ulvaline、赤霉素、烟酰胺等与抗逆、抗氧化、产孢、细胞保护有关的物质。首次发现烟酰胺可能与蝉棒束孢从营养生长转化为生殖生长及产孢有关;同时赤霉素、ulvaline和δ-氨基-γ-酮戊酸可能与蝉棒束孢产孢或孢子成熟有关,尤其值得注意的是蝉棒束孢在培养后期高速合成和大量积累赤霉素,值得深入研究。根据蝉棒束孢的代谢特点,作为药品及保健品开发蝉棒束孢菌丝产品时,培养时间宜在7–11d。