促进兰茂牛肝菌原基发育的小分子物质及其通路分析

兰茂牛肝菌Lanmaoa asiatica为云南名贵的野生食用外生菌根真菌,已能在培养基上诱导出原基。为了解兰茂牛肝菌在纯培养条件下可促进原基发育的关键物质及其通路变化,同时运用核磁共振(1HNMR)、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,分析纯培养35 d的兰茂牛肝菌原基及其着生组织块的差异小分子物质。研究结果表明:通过1H-NMR、GC-MS、LC-MS 3种方法共指认出370个小分子物质;组织块与原基比较,共有172个上调差异小分子,其中仅在原基中被检测到的有富马酸、琥珀酸、6-磷酸葡萄糖酸、甜菜碱、谷氨酰胺、色氨酸、焦谷氨酸、海藻糖、腺苷、尿苷、甲醇、乙醇和甘油13个物质;这些上调差异小分子富集到25条代谢通路,其中影响最大的是丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等10条通路。初步探讨了上调差异小分子及其富集的通路,其对原基生长发育可能起着关键的调控及促进作用,这为兰茂牛肝菌的人工培养奠定了重要理论基础。

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(Lanmaoa asiatica)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8 d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;Y8 vs.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。

基于^(1)H-NMR及GC-MS的中国块菌及其共生云南松的代谢物分析

采用代谢组学技术研究中国块菌(云南黑松露)及其共生云南松的小分子活性代谢产物。运用核磁共振(^(1)H-NMR)和气相质谱(GC-MS)两种技术,分析新鲜中国块菌成熟子实体及松根的代谢成分;将^(1)H-NMR及GC-MS数据导入SMICA-P软件进行多元统计分析,比较二者的差异代谢物。在块菌子实体及松根中分别共检测到了苏氨酸、甘露二糖、延胡索酸、茶碱和表儿茶素等64个及45个化合物,其中松醇、1-环己烯-1-甲酸、谷氨酸、海藻糖、甜菜碱等25种物质具有显著差异,这些差异物质以碳代谢及氮代谢为主。两种方法互为补充,扩大了检测范围。本研究为探明中国块菌与其共生松树的共生机理,为今后中国块菌相关药物的开发及人工培养的研究提供了理论依据。