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小花棘豆Embellisia内生真菌体内可合成苦马豆素,苦马豆素是有毒生物碱,牲畜采食含苦马豆素的小花棘豆植物后,体内积累到一定程度导致中毒。苦马豆素是次级代谢产物,其合成途径复杂,目前该内生真菌苦马豆素的生物合成途径未知。本研究首次以小花棘豆Embellisia内生真菌野生株及其突变株为研究对象,应用反转录PCR检测该内生真菌中酵母氨酸还原酶基因的表达。用酶分析法对野生株和突变株内苦马豆素进行检测,还用液相色谱-质谱联用法对野生株和突变株内酵母氨酸和赖氨酸进行了检测分析。并在培养基中添加L-α-氨基己二酸、L-赖氨酸及L-吡啶羧酸等化合物,研究野生株和突变株中苦马豆素及代谢相关化合物酵母氨酸、赖氨酸的变化。用生物信息学软件分析小花棘豆内生真菌酵母氨酸还原酶的cDNA序列结构,推导氨基酸的序列,分析肽链氨基酸的组成、结构及性质,预测内生真菌酵母氨酸还原酶疏水性和亲水性、跨膜区域、信号肽,二级和三级结构等特征,比较分析11个不同物种真菌中的酵母氨酸还原酶氨基酸序列,构建了系统进化树。主要研究结果如下：1.利用反转录PCR技术检测野生菌株和突变菌株,转录水平上在野生株中检测到酵母氨酸还原酶基因的表达；而在突变株中未检测到酵母氨酸还原酶基因的表达,但检测到选择标记基因潮霉素磷酸转移酶(hph)基因的表达。2.利用α-甘露糖苷酶分析法检测内生真菌中苦马豆素的含量,PDA培养基上生长的野生株苦马豆素含量高于突变株的,当向野生株和突变株的培养基内添加L-α-氨基已二酸、L-赖氨酸及L-吡啶羧酸时促进了苦马豆素合成,随化合物添加浓度不同,苦马豆素合成增长量不同。3.利用液相色谱-质谱联用技术对小花棘豆内生真菌中苦马豆素合成的前体酵母氨酸和赖氨酸进行检测,突变株内酵母氨酸的含量比野生菌株的低,而赖氨酸的含量变化不明显。培养基内添加α-氨基己二酸时,野生株的酵母氨酸含量随添加浓度增加而降低,而赖氨酸含量无明显变化；突变株内酵母氨酸和赖氨酸含量在添加浓度为1×10-4mol/L时最高,各达到0.171μg/g和0.563μg/g。4.根据小花棘豆Embellisia内生真菌酵母氨酸还原酶cDNA的序列推导出的多肽含472个氨基酸,其中酸性氨基酸61个,碱性氨基酸57个,极性氨基酸111个,非极性氨基酸167个。该酶为无信号肽、无跨膜域的可溶性蛋白,其二级结构主要以随机卷曲为主,部分区域无序化。将该氨基酸序列与10个其它真菌的酵母氨酸还原酶的氨基酸序列进行对比分析,构建了系统进化树。