兰茂牛肝菌子实体发育的关联物质及其主要通路分析

【背景】兰茂牛肝菌(Lanmaoaasiatica)等外生菌根真菌的子实体形成和发育机制仍然未知。【目的】揭示调控子实体发育的关联物质。【方法】同时运用核磁共振、气相质谱和液相质谱3种代谢组学技术,分析兰茂牛肝菌纯培养8d原基(Y8)与野生子实体(Z0)的小分子物质。【结果】Y8及Z0分别共指认出451、473种化合物;Y8vs.Z0,有362种显著或极显著上调(206种)及下调(156种)差异物质,其涉及47条调控通路。【结论】推测通过9条主要通路完成物质的深度转化及调控,极显著上调及下调差异物质如牛肝菌素可能对子实体的发育起着一定的调控作用,3种方法互相补充扩大了检测的泛度及灵敏度,这为探究兰茂牛肝菌子实体发育机理及人工培养提供了一定的理论参考。     

代谢组分析亚洲兰茂牛肝菌原基发育的潜在调控物质

亚洲兰茂牛肝菌Lanmaoaasiatica为云南珍稀的食药用真菌,属于外生菌根类真菌,在纯培养基上其部分菌丝能扭结形成原基。为了揭示调控原基发育的潜在物质,本研究运用核磁共振(1H-NMR)、气相质谱(GC-MS)和液相质谱(LC-MS)3种代谢组学技术,结合SMICA-P软件,定性及定量分析了纯培养35 d后菌丝体与原基的差异物质。结果表明,菌丝体与原基比较,3种方法共检测到谷氨酸、天冬氨酸、色氨酸、4-氨基丁酸、甜菜碱和海藻糖等96个显著或极显著上调的差异物质;调控通路分析表明,这些差异物质在原基发育中可能涉及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸、精氨酸和脯氨酸、丁酸等22个通路;KEGG富集分析表明,谷氨酸涉及P<0.05的所有调控通路,推测谷氨酸在原基发育中起着重要的调控作用;在培养基中加入0.16 g/L谷氨酸可促进原基的萌发与生长。上述研究为亚洲兰茂牛肝菌的人工繁育技术研发奠定了基础。