金针菇（Flammulina filiformis）因其富含赖氨酸,又称“增智菇”。工厂化栽培中,采用蓝光照射可以调控金针菇子实体的生长发育还能诱导赖氨酸的生物合成,提高金针菇的营养品质。课题组前期研究发现亚精胺参与了蓝光调控金针菇赖氨酸的生物合成,但具体的调控方式和作用机制尚不清楚。本研究在此基础上,深入揭示蓝光及受体FfWCC调控亚精胺的作用方式以及亚精胺通过其代谢产物GABA调控赖氨酸生物合成的分子机理,具体研究结果如下:首先,针对蓝光及其光受体FfWCC正调控亚精胺合酶基因FfSpds的表达,采用酵母单杂交验证,结果显示FfWCC不能通过结合FfSpds基因启动子区直接调控FfSpds基因表达。通过构建金针菇FfWcc基因沉默（FfWc1-kd2和FfWc2-kd2）和过表达（FfWc1-oe5和FfWc2-oe4）转化子,筛选出FfWCC可以通过NO信号分子间接调控亚精胺的生物合成。同时构建NO合成基因FfNr沉默转化子FfNrkd3和FfNr-kd4,检测到FfNr-kd转化子中亚精胺显著下降,且赖氨酸含量也下降;外源回补NO供体（SNP）时亚精胺和赖氨酸含量均出现明显回升,接近WT水平。结果表明蓝光及其光受体FfWCC通过作用于FfNr基因调节胞内NO信号分子的水平,从而调控亚精胺的代谢及含量。进一步检测FfWcc和FfNr基因的沉默对金针菇生长发育和子实体赖氨酸含量的影响。结果显示:FfWcc基因沉默会导致金针菇菌丝体稀疏,但不影响生长速度,而FfNr基因沉默后则抑制菌丝体的生长。在子实体阶段,FfWcc过表达能显著增加原基数量,使金针菇菌柄伸长,子实体中亚精胺和赖氨酸含量显著增加;而FfWcc沉默则与之相反。FfNr基因沉默则使原基数量减少,菌柄缩短,子实体中亚精胺及赖氨酸含量降低,表现出与FfWcc沉默相似的表型。结果表明蓝光受体WCC及NO信号能正调控金针菇亚精胺和赖氨酸的生物合成,同时还对金针菇子实体的光形态建成和发育有重要作用。然后,针对前期结果亚精胺正调控金针菇赖氨酸生物合成,对亚精胺下游代谢产物进行鉴定,发现其中γ-氨基丁酸（GABA）会影响金针菇赖氨酸生物合成。外源添加GABA能显著提高金针菇赖氨酸含量。构建GABA转氨酶（GABA-T）基因FfGaba T沉默转化子FfGaba T-kd4和FfGaba T-kd42,发现FfGaba T沉默后GABA含量增加,赖氨酸含量也显著增加。结果表明亚精胺能通过其代谢产物GABA正调控金针菇赖氨酸的生物合成。进一步检测亚精胺合酶基因FfSpds和GABA转氨酶基因FfGaba T的沉默对金针菇生长发育和子实体赖氨酸含量的影响。结果显示:菌丝体阶段,FfSpds沉默,亚精胺减少,金针菇菌丝生长速度显著降低,而FfGaba T沉默,GABA增加,菌丝生长速度增加,说明亚精胺及其代谢产物GABA正调控菌丝体的生长。子实体阶段,FfSpds基因沉默使金针菇原基数量减少,菌柄缩短,子实体中亚精胺、GABA及赖氨酸含量均降低。而FfGaba T沉默,子实体中亚精胺、GABA及赖氨酸含量均增加,原基数量显著增加,菌柄伸长。结果表明在子实体中亚精胺及其代谢产物GABA也是正调控赖氨酸的生物合成,此外还对金针菇子实体的光形态建成和发育有重要作用。综上所述,金针菇蓝光受体WCC接收蓝光信号后可以作用FfNr基因正向调节信号分子NO的水平,从而正调控亚精胺的生物合成,而亚精胺及其代谢产物GABA也对金针菇赖氨酸生物合成起正调控作用。研究结果揭示了光信号通过亚精胺介导正向调控金针菇赖氨酸生物合成的分子机理,为构建光对食用菌生长发育及物质代谢的调控网络奠定基础,同时也为生产中合理使用蓝光提高食用菌赖氨酸含量提供依据。