虎奶菇是一种珍稀的食药用真菌,富含多种生物活性物质,其中超支化多糖是虎奶菇的主要成分之一。超支化结构的虎奶菇多糖,在食品、医药和生物材料等诸多领域均具有潜在的研究和应用价值,然而目前这类多糖还主要提取自虎奶菇菌核及子实体,有限的来源限制了其进一步的开发利用。因此,阐明虎奶菇超支化多糖的合成途径,不仅有助于推动其进一步的研究,对真菌多糖的合成机制也是一个重要的理论补充。本研究结合液态发酵、基因测序及生物信息学分析手段,对虎奶菇菌丝体细胞壁超支化多糖结构及胞外超支化多糖合成的影响因素进行分析,初步解析虎奶菇超支化多糖的合成通路。主要研究结果如下:(1)虎奶菇菌丝体细胞壁多糖的分离纯化及结构表征:本研究依次对虎奶菇菌丝体采用不同的方法分离纯化,得到4种细胞壁组分,分别为热水提组分(MHW)、冷碱提组分(MCA-1、MCA-2)、热碱提组分(MHA)、碱不溶物(MAI),碱提组分进一步纯化得到单一组分MCA-1I、MCA-2I和MHA-I。对上述纯化组分进行单糖组成分析,结果表明MHW、MCA-1I、MCA-2I、MHA-I均是以葡萄糖为主的杂多糖,其中主要成分MHA-I是一种具有较高分支度的β-吡喃多糖,分子量、均方根半径分别为4.502×10~4 g/mol、33.2 nm,构象分析表明MHA-I为球状结构。(2)探究碳源对PTR-EPS组成的影响:分别以葡萄糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、木糖等单糖为唯一碳源对虎奶菇进行液态发酵,分析PTR-EPS的单糖组成及比例的变化。结果表明,在不同的单一碳源培养条件下,PTR-EPS的单糖组成及比例不同,而且在以任一种单糖为碳源时,胞外多糖的单糖组成中均出现甘露糖和葡萄糖,且甘露糖的比例较高。(3)全基因组测序初步分析超支化多糖的合成:对虎奶菇菌丝体进行全基因组测序及基因功能注释,结果表明,其基因组大小为39.4 M,编码基因数目为12255个,碳水化合物活性酶CAZyme共注释到577个基因。结合CAZyme功能注释及虎奶菇细胞壁多糖和胞外多糖结构初步分析虎奶菇多糖的合成途径,通过进一步蛋白互作分析,确定18条虎奶菇多糖合成过程中的关键基因。(4)分析外源添加植物油对虎奶菇液态发酵的影响:在虎奶菇液态发酵过程中分别添加不同种类的植物油,考察菌体生长及胞外多糖的变化。结果表明,植物油的添加均能促进虎奶菇菌体量及胞外多糖的产量,且当玉米油添加量为4%时,虎奶菇菌体量和胞外多糖产量最高,分别为对照组的2.56和1.9倍。单糖组成分析发现,添加玉米油后PTR-EPS的单糖组成变化显著;此外,电镜分析发现添加玉米油后的菌丝体更粗壮且没有明显的缠绕现象。进一步进行转录组分析,结果表明差异基因主要与碳水化合物代谢、催化活性、细胞膜组分等相关,说明玉米油不仅促进了虎奶菇菌体生长,且改变了其多糖的合成途径中相关酶的活性而改变了胞外多糖的单糖组成,并筛选到了53条差异显著的相关基因。