红色红曲菌M7中色素聚酮合酶基因敲除突变体的鉴定

【目的】研究红色红曲菌(Monascus ruber)M7中控制红曲色素合成的聚酮合酶基因(pks PT)的功能。【方法】对M7中pks PT进行了生物信息学分析;借助农杆菌介导的红曲菌转化技术敲除M7中pks PT,获得pks PT缺失突变体(Δpks PT),比较M7和Δpks PT菌落形态、产孢能力、生长速度、色素和桔霉素产量的差异。【结果】pks PT全长8687 bp,编码蛋白含有2690个氨基酸,属于非还原Ⅲ型聚酮合酶,包括β-酮酯酰基合成酶(KS)、酰基载体蛋白(ACP)、酰基转移酶(AT)和甲基转移酶(ME)四种结构域,组合形式为KS-AT-ACPACP-ME。Δpks PT的分析结果显示,pks PT的敲除不影响其产分生孢子和闭囊壳的能力;Δpks PT不能产生任何一种红曲色素;其生长速度明显快于野生菌株M7;桔霉素产量较M7提高了2.8倍。【结论】pks PT是M7中控制红曲色素合成的关键基因,红曲色素的合成显著影响红曲菌产桔霉素能力和生长速度。