蛹虫草菌（Cordyceps militaris）是中国传统药用菌,含有多种生物活性成分,虫草素是其主要活性成分之一,具有抗肿瘤、抗病毒和免疫调节等多种生理功能。目前,虫草素的合成方法包括化学合成和生物合成,其中生物合成包括子实体提取、菌丝体液体发酵等,而液体发酵是虫草素的重要生产途径,但现阶段虫草素发酵产量较低,无法满足工业化生产需求。因此,提高虫草素的产量具有重要经济及应用价值。大量研究表明,氧化应激参与丝状真菌次级代谢调控,本研究发现在液体发酵体系添加还原型谷胱甘肽（Glutathione,GSH）能够显著增强虫草素合成能力。基于此,本研究应用发酵过程优化、基因工程改造、转录组学分析等策略探究了GSH与虫草素代谢的关联。本论文主要研究结论如下:（1）以蛹虫草菌C.militaris深层液体发酵体系为研究对象,添加GSH调节细胞氧化还原状态,考察其对虫草素代谢的影响。当添加3.0 g/L GSH,发酵20 d虫草素产量达到439.69±12.43 mg/L,较无添加对照组提高471.24%,同时谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GPx）活力提高414.82%;基因表达分析显示,添加GSH后虫草素生物合成关键基因Cns1和Cns2表达显著上调,发酵第15 d其表达量分别是对照组的540.67倍和25.81倍。（2）过表达谷胱甘肽过氧化物酶编码基因GpxA,构建蛹虫草基因工程菌,探究GpxA对虫草素合成的影响。结果显示,过表达GpxA后,利用蛹虫草基因工程菌发酵20 d虫草素产量达到868.53±50.11 mg/L,是对照组的4.30倍;基因表达分析显示,过表达GpxA后虫草素生物合成关键基因Cns1和Cns2表达显著上调,发酵第20 d其表达量分别是对照组的5.92倍和28.95倍,GpxA表达量是对照组的1.26倍。蛹虫草菌胞内NADPH含量随着GpxA表达量下调而降低,是对照组的1.49～1.64倍,同时ROS水平较对照组明显降低。（3）以添加3.0 g/L GSH和不添加GSH的蛹虫草菌液体发酵体系为研究对象,进行转录组学分析,结果显示,添加GSH后,上调基因显著富集于氧化还原过程中,表明GSH参与调控蛹虫草菌胞内氧化还原状态。基因表达分析显示,添加GSH后虫草素合成关键基因Cns1、Cns2和Cns3表达水平显著上调,第15 d是对照组4.29、6.81和3.95倍,第20 d是对照组3.50、4.24和1.48倍;此外,磷酸戊糖途径及嘌呤代谢关键酶,如6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶、核糖-磷酸焦磷酸激酶以及氨基磷酸核糖转移酶等表达显著上调,表明添加GSH后其代谢通量增强,有助于虫草素合成前体物质的积累。通过研究GSH对蛹虫草菌中虫草素代谢的调控分析,初步证实氧化还原参与蛹虫草菌虫草素代谢调控,为进一步基因氧化还原调控策略开发虫草素高效生产策略奠定基础,也为深入探究虫草素氧化还原调控提供了理论依据和方法。