Крупные грибы обладают богатым и разнообразным набором биоактивных метаболитов и считаются ценными биоресурсами. Phellinus igniarius — это крупный гриб, традиционно используемый как в лечебных, так и в пищевых целях, однако его классификация и латинское название остаются предметом споров. Используя анализ выравнивания сегментов нескольких генов, исследователи подтвердили, что Phellinus igniarius и подобные ему виды принадлежат к новому роду и выделили род Sanghuangporus. Жимолость Sanghuangporus lonicericola — один из идентифицированных видов Sanghuangporus в мире. Phellinus igniarius привлек значительное внимание благодаря своим разнообразным лечебным свойствам, включая полисахариды, полифенолы, терпены и флавоноиды. Тритерпены являются ключевыми фармакологически активными соединениями этого рода, проявляющими антиоксидантную, антибактериальную и противоопухолевую активность.
Тритерпеноиды обладают большим потенциалом для коммерческого применения. Ввиду редкости дикорастущих ресурсов рода Sanghuangporus в природе, эффективное повышение эффективности и выхода его биосинтеза имеет критически важное значение. В настоящее время достигнут прогресс в повышении производства различных вторичных метаболитов Sanghuangporus с помощью химических индукторов для контроля стратегий погружной ферментации. Например, было показано, что полиненасыщенные жирные кислоты, грибковые элиситоры11 и фитогормоны (включая метилжасмонат и салициловую кислоту14) увеличивают производство тритерпеноидов в Sanghuangporus. Регуляторы роста растений(Регуляторы роста)PBZ может регулировать биосинтез вторичных метаболитов в растениях. В данном исследовании изучался PBZ, регулятор роста растений, широко используемый для регулирования роста, урожайности, качества и физиологических характеристик растений. В частности, применение PBZ может влиять на путь биосинтеза терпеноидов в растениях. Комбинация гиббереллинов с PBZ увеличила содержание хинонметидного тритерпена (QT) в Montevidia floribunda. Состав терпеноидного пути лавандового масла изменился после обработки 400 ppm PBZ. Однако сообщений о применении PBZ к грибам нет.
Помимо исследований, посвященных увеличению производства тритерпенов, некоторые работы также прояснили механизмы регуляции биосинтеза тритерпенов у Moriformis под воздействием химических индукторов. В настоящее время исследования сосредоточены на изменении уровней экспрессии структурных генов, связанных с биосинтезом тритерпенов в пути МВА, что приводит к увеличению производства терпеноидов.12,14 Однако пути, лежащие в основе этих известных структурных генов, особенно факторы транскрипции, регулирующие их экспрессию, остаются неясными в механизмах регуляции биосинтеза тритерпенов у Moriformis.
В данном исследовании изучалось влияние различных концентраций регуляторов роста растений (РРР) на производство тритерпенов и рост мицелия во время погружной ферментации жимолости (S. lonicericola). Затем с помощью метаболомики и транскриптомики был проведен анализ состава тритерпенов и паттернов экспрессии генов, участвующих в биосинтезе тритерпенов, при обработке PBZ. Данные РНК-секвенирования и биоинформатики позволили идентифицировать целевой транскрипционный фактор MYB (SlMYB). Кроме того, были созданы мутанты для подтверждения регуляторного эффекта гена SlMYB на биосинтез тритерпенов и идентификации потенциальных целевых генов. Для подтверждения взаимодействия белка SlMYB с промоторами целевых генов SlMYB был использован метод электрофоретического анализа сдвига подвижности (EMSA). В заключение, целью данного исследования было стимулирование биосинтеза тритерпенов с использованием PBZ и идентификация транскрипционного фактора MYB (SlMYB), который непосредственно регулирует гены биосинтеза тритерпенов, включая MVD, IDI и FDPS, у S. lonicericola в ответ на индукцию PBZ.
Индукция как ИУК, так и ПБЗ значительно увеличила выработку тритерпеноидов в жимолости, но индуцирующий эффект ПБЗ был более выраженным. Таким образом, ПБЗ оказался наилучшим индуктором при дополнительной концентрации 100 мг/л, что заслуживает дальнейшего изучения.
Дата публикации: 19 августа 2025 г.