青藏高原的冬虫夏草（Ophiocordyceps sinensis）因独特的药用价值备受关注，但近年来，牧民为追求高额利润盲目扩大采挖规模，导致自然草场严重退化、生态系统紊乱。加之全球变暖影响，冬虫夏草的自然生存环境逐渐丧失，产量逐年下降。这一现状催生了人工栽培冬虫夏草的研究热潮，但自然与栽培品在营养成分、活性物质及药用价值上存在显著差异，其独特气味的化学基础与调控机制亟待揭示。

　　研究团队于2024年5月20日从四川省阿坝藏族羌族自治州小金县采购了100份新鲜天然冬虫夏草，于2024年6月6日从广东省东莞市东阳光集团采购了100份新鲜栽培冬虫夏草。对自然样本和栽培样本分别取子座（上部）和菌核（下部），进行挥发代谢组检测（HS-SPME-GC/MS）、转录组测序（Illumina HiSeq 6000）和RT-qPCR分析。

　　栽培冬虫夏草在总多糖（TPE）、总酚（TPS）、甘露醇和总腺苷（TAE）含量上显著高于天然冬虫夏草（图1），这可能与其生长环境有关。相反，天然冬虫夏草在黄酮类、粗蛋白和总氨基酸含量上更高，显示出更好的功能成分组成。这些差异表明天然和栽培冬虫夏草在营养价值和保健用途上各有特点。

　　通过HS-SPME-GC/MS分析，共检测到439种VOCs，分为14类（图2）。酯类化PG电子推荐游戏合物占比最高，其次是酮类、烃类和杂环化合物。这些VOCs在天然和栽培冬虫夏草中的分布相似，但含量差异显著，导致不同的气味感知。通过主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），发现不同样本间的VOCs存在显著差异（图3）。

　　基于ROAV值和VIP值筛选，共鉴定出17种KOCs（图3）。天然冬虫夏草中10种KOCs富集，形成木质、香脂和蘑菇样气味；栽培冬虫夏草中3种KOCs富集，形成果香、花香和浆果香。风味组学分析表明，菌核对鱼腥味的特征气味贡献大于子座（图4）。

　　转录组测序获得96.62Gb的Clean data，鉴定出9964个表达的基因。差异表达基因（DEGs）分析显示，天然和栽培冬虫夏草在单萜类和倍半萜类生物合成途径中的基因表达存在显著差异（图5）。加权基因共表达网络分析（WGCNA）筛选出49个与KOCs密切相关的中心表达基因（HEGs），这些基因在调控冬虫夏草气味形成中发挥关键作用（图6-7）。

　　研究揭示了冬虫夏草中单萜类和倍半萜类化合物的生物合成途径，发现Farnesy-PP是VOCs生物合成的主要前体物质。环境因素诱导的基因异质性表达，如Zn_clus、psiD、Gpd-2和chol-2等核心基因的调控，影响了代谢流在单萜类和倍半萜类生物合成中的分配，从而导致天然和栽培冬虫夏草在气味上的差异（图8）。

　　该研究利用高通量测序和代谢组学技术，分析了天然和栽培冬虫夏草的挥发性化合物（VOCs）差异及其形成机制。研究发现，天然和栽培冬虫夏草都拥有类似的鱼腥味特征，但其在不同组织中的积累模式存在差异。天然冬虫夏草的鱼腥味主要来自子座，而栽培冬虫夏草则主要来自菌核。此外，研究还发现了一些关键挥发性化合物，如乙酸、异戊酯、1-丁醇等，它们在天然冬虫夏草中含量更高，形成了木质、芳樟木和蘑菇等香味。而栽培冬虫夏草则富含苯乙烯、异佛尔酮和1-吡咯等化合物，形成了水果、花香和浆果等香味，并带有类似蜂蜜和玫瑰的甜味。联合转录组分析揭示了调控单萜和倍半萜生物合成的核心基因，如Zn_clus、psiD、Gpd-2和chol-2，这些基PG电子推荐游戏因的异质性积累解释了鱼腥味的形成过程。