虫草属模式种蛹虫草Cordyceps militaris(Fr.)Link.是一种重要的食药用真菌,已形成良好的人工培养基础,并实现了产业化,具有较高的经济价值和社会价值。近年来针对蛹虫草的研究不断深入,并取得了一系列研究成果。然而,目前关于人工培养蛹虫草过程中其基因和代谢成分动态变化的研究相对较少;利用同样具有抗癌活性的红豆杉浸膏进行蛹虫草发酵,进而发掘新的药用价值的试验更是鲜有报道。本研究采用PDA和红豆杉浸膏两种培养基,对蛹虫草进行为期150 d的黑暗静置培养。并对2种培养基中培养了不同时期的蛹虫草开展转录组测序及重要功效成分检测,主要获得以下结果:为了比较2种不同培养条件下蛹虫草生长曲线及其功效成分的变化规律,选取不同时间的菌丝体测定生物量,并进行多糖、虫草酸、总皂苷、黄酮、腺苷、虫草素及麦角甾醇的测定,同时检测了菌丝体和培养基残基中紫杉醇的含量。结果发现,2种培养基培养下菌丝体生物量都呈现先升高后逐渐平稳的变化趋势。PDA组中多糖含量在培养期变化较大;黄酮及总皂苷的含量都在菌丝生长的稳定期稳定在了一个较高的范围内;腺苷和虫草酸的含量在培养初期急剧下降;而虫草素含量在前期升高在培养后期缓慢降低;麦角甾醇的含量则一直上升。浸膏培养下的蛹虫草出现了生长滞后、虫草酸和腺苷含量升高、多糖及虫草素含量降低的现象,而在菌丝体中未检测到紫杉醇,培养残基中紫杉醇的含量并未产生显著变化。相对来说,PDA培养基更适宜蛹虫草的培养,最佳培养时间为40~45 d,利用浸膏培养的蛹虫草约在30 d时处于培养过程中的最优状态。选取PDA培养10、20和45 d,浸膏培养20、45和110 d的菌丝体进行转录组测序。选取相同培养条件下随时间变化产生不同表达模式的差异基因进行GO富集和KEGG富集分析。结果均显示,蛹虫草在培养过程中逐渐增强蛋白质的合成,在生长后期减弱了膜的转运和合成过程,浸膏培养110 d后,其氨基酸与芳香族化合物的降解明显。同时发现在两种培养基培养下表达量都一直上调的22个差异基因中包括1个可能与溶菌酶有关的基因。虫草素合成相关基因Cns1、Cns2的表达量在PDA培养下呈现先升高后降低的趋势,而在浸膏培养基中一直降低,且都在20 d时表达量相对最高。而麦角甾醇合成关键基因(基因簇),在两种培养条件下,都于20 d时活跃表达。选取部分基因进行荧光定量验证,发现与转录组结果一致。以PDA培养10 d的蛹虫草菌丝体为对照,将PDA培养20 d、45 d时上调或下调的差异基因同红豆杉浸膏培养20、45和110 d时上调或下调的差异基因进行对比,通过GO富集与KEGG富集分析添加红豆杉浸膏后对蛹虫草生长的影响。结果发现,加入红豆杉浸膏后,蛹虫草对蛋白质合成的响应机制减弱,脂肪酸以及糖类、硒的代谢相关基因的表达受到了影响,同时,控制辅酶Q6合成的基因也因浸膏的加入上调了表达量,推测辅酶Q6的含量可能发生了变化。本论文从转录组水平解析蛹虫草在人工培养过程中基因表达差异,明确了不同时期其基因水平动态变化引起的物质合成、能量传递差异,为后期有目的的开发利用蛹虫草的单一成分提供了参考依据。同时,获得了红豆杉浸膏影响蛹虫草生长的转录组差异,为两者的联合培养提供数据支撑,也为探讨添加具有药用成分的辅料培养蛹虫草,进而发掘新的药用价值提供了范例。