化学表观遗传修饰激活藻栖真菌杀虫功能性沉默次生代谢途径的研究

化学表观遗传修饰激活真菌沉默次生代谢途径是近几年正在逐渐发展的真菌次生代谢产物研究新技术，为开发新型真菌源杀虫剂提供了新思路。藻栖真菌表现出丰富的次生代谢能力，但是难于模拟培养获得真实生长条件下的功能性代谢产物。本研究计划应用新兴的化学表观遗传修饰技术激活藻栖真菌的杀虫功能性沉默次生代谢途径，以获得新型的杀虫功能分子。研究内容主要包括运用组蛋白脱乙酰酶抑制剂和DNA甲基化酶抑制剂类化学表观遗传修饰试剂，对本实验室保藏的100株藻栖真菌的沉默次生代谢途径进行激活，探索其沉默机制，评价其产物的杀虫功能，并对典型菌株杀虫功能性沉默次生代谢途径产物进行分离鉴定及沉默次生代谢途径推定。本项目将新兴的研究技术应用于典型的真菌类群，具有重要的理论意义和一定的应用前景。

本项目应用化学表观遗传修饰技术，在100株海洋藻栖真菌沉默次生代谢途径激活、机制初探和产物杀虫功能研究的基础上，对2株藻栖真菌温特曲霉na-3和杂色曲霉疣梗变种qd-20中的杀虫活性沉默次生代谢途径产物进行了分离鉴定和沉默途径推定，初步探索了藻栖真菌中的杀虫功能性沉默次生代谢途径产物。研究结果表明部分藻栖真菌中确实存在沉默次生代谢途径，并可以通过化学表观遗传修饰技术激活和重塑，例如温特曲霉na-3中的降异右松脂烷二萜和杂色曲霉疣梗变种qd-20中的聚酮类产物的代谢。获得了一类新型的天然结构骨架，即B环为苯环结构的降异右松脂烷二萜，其中化合物aspewentin B具有显著的杀虫功能。通过研究计划的顺利执行，在Journal of Natural Products和Organic Letters等国际SCI刊物发表论文5篇，并申请发明专利1项，完成了预期的研究成果，达到了项目的研究目标，并解决了提出的关键科学问题，为化学表观遗传修饰技术在海洋藻栖真菌天然产物研究中的应用奠定了基础。