最新研究发现，球孢白僵菌在与其他真菌竞争时，能够诱导产生具有铁离子螯合活性的2-吡啶酮类化合物，从而帮助其拮抗其他真菌、适应贫铁或富铁微环境等。
球孢白僵菌是一种常用于农林业害虫生物防治的真菌。该菌的基因组含有多个次级代谢基因簇，可以合成不同活性成分。然而，在正常培养条件下，这些基因簇通常处于沉默状态，对于代谢产物的结构、活性、合成机理以及生物学功能等方面了解甚少。之前的研究表明，球孢白僵菌与罗伯茨绿僵菌混合感染昆虫时，球孢白僵菌表现出相对较弱的竞争能力。然而，在离体培养条件下，球孢白僵菌可以抑制和排斥绿僵菌的生长，展现出适应性的环境竞争能力。然而，相关机制尚不清楚。
为了揭示球孢白僵菌的竞争机制，研究人员进行了混菌发酵实验，并发现这种混合培养可以诱导一类新型化合物的产生。结构鉴定结果表明，这些化合物属于2-吡啶酮类生物碱，其合成由保守的聚酮合成酶和非核糖体多肽合成酶（PKS-NRPS）TenS基因簇负责。值得注意的是，这个基因簇只存在于球孢白僵菌中，并且在纯培养条件下处于沉默状态。通过对该基因簇进行结构分析和功能验证，研究人员还发现了负责调控TenS基因簇的特异性转录调控因子TenR。进一步的基因缺失和产物分离鉴定实验获得了7种新化合物，其中一对糖基及甲基转移酶负责主产物15-hydroxytenellin (15-HT)的糖基化修饰。实验证明，15-HT能够与铁离子竞争结合，抑制绿僵菌孢子的萌发和生长，从而帮助球孢白僵菌拮抗绿僵菌。此外，研究还发现，过表达TenR的菌株在富铁或贫铁培养基条件下更适应生长，并增强了对昆虫的杀虫毒力。这项研究丰富了我们对于2-吡啶酮类生物碱的生物合成和调控机制的认识，同时证明具有铁螯合功能的15-HT对于球孢白僵菌具有重要的生态学功能。
球孢白僵菌合成2-吡啶酮及其系列前体和衍生物（红色标记为新鉴定的化合物）
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