植物内生真菌次生代谢产物研究进展

综述了近5年来对植物内生真菌次生代谢产物的研究进展,对内生真菌次生代谢产物在抑菌、杀虫、抗肿瘤活性、对植物生长调节作用及其他活性等方面进行了概述,并就其研究中存在的问题和今后可能的研究方向做了一些探讨。     

植物内生真菌次生代谢产物的多样性及潜在应用价值

近些年来,植物内生真菌由于能够产生丰富多样的具有多种生物活性的次生代谢产物,在自然界中具有重要的生态学作用,受到了全世界的广泛关注并取得了极大进展。本文主要从生物活性角度综述了植物内生真菌次生代谢产物的主要类型,包括植物生长调节(赤霉素等)、杀虫(黑麦草碱)、抑菌(环已烷类等)、抗肿瘤活性物质(紫杉醇等),侧重介绍了一些产活性物质的植物(如红豆杉、长春花、雷公藤、苦皮藤等)内生真菌,并就植物内生真菌次生代谢产物生成的机理"内生共生理论"进行了分析。最后,还对他们在新医药和新农药等药物开发应用中的潜在价值作了探讨。     

内生真菌及其次生代谢产物多样性的研究

植物内生真菌作为一种新型的微生物资源,其次生代谢产物丰富且多样,在菌物生态学上作用显著。本文综述了近年来植物内生真菌来源多样性,俱懂介绍从内生真菌中发现的具有生物涪眭的物质的多样性,即次生代谢产物多样性。最后对新型微生物能源在生产生活中的应用前景进行阐述。     

内生真菌及其次生代谢产物多样性的研究

植物内牛真菌作为一种新型的微生物资源,其次生代谢产物丰富且多样,在菌物生态学上作用显著.本文综述了近年来植物内生真菌来源多样件,侧重介绍从内生真菌中发现的具有生物活性的物质的多样性,即次生代谢产物多样性.最后对新型微生物能源在生产生活巾的应用前景进行阐述.     

1株高活性三尖杉内生真菌的筛选及代谢产物

为了获得抗菌活性较好的菌株,以9种植物病原真菌为指示菌,采用滤纸片法对分离自三尖杉茎、叶、种皮的61株内生真菌进行抗菌活性研究,分离得到抗真菌活性物质并对菌株发酵液的乙酸乙酯提取部分进行化学成分预试验.结果表明:筛选出1株高活性菌株Se01,经形态学鉴定和18S rDNA序列分析,确定为曲霉属(Aspergillus piperis),其代谢产物主要有生物碱、甾体、萜类、有机酸、内酯、蒽醌类、氨基酸、糖等成分.这些物质大多有较强的活性,能为植物抗病提供来源.     

内生真菌次生代谢产物量与培养时间的关系

从辽宁省西北地区根系土壤中分离得到No015号和No016号两株内生真菌,对其进行液体培养,从第5天开始,连续13d进行次生代谢产物干物质重的测量.结果表明,液体培养10 d为两株内生真菌次生代谢产物产生的高峰期.     

植物内生真菌对植物次生代谢产物的影响

对内生真菌的丰富资源以及在植物体内的演化过程做了详细阐述,重点介绍了内生真菌对植物次生代谢的影响以及内生真菌参与其代谢的方式和机理,对进一步研究工作存在的问题和研究的前景进行展望。     

防风内生真菌DL02菌株次生代谢产物的结构与活性

为探究防风内生真菌DL02次生代谢产物的结构与活性,采用形态学特征和ITS序列鉴定菌株,利用硅胶柱层析、Sephadex LH-20柱层析和重结晶等方法对该菌株的发酵产物进行分离和纯化,并结合所得化合物的理化性质和波谱数据鉴定其结构,通过最小抑菌浓度（MIC）对其次生代谢产物进行活性测试。结果表明,菌株DL02为裂褶菌（Schizophyllum commune Franch.）,从其发酵产物中分离得到7个化合物,分别为烟酸（1）、丁二酸（2）、麦角甾醇（3）、22E-5α,8α-桥二氧麦角甾-6,22-二烯-3β-醇（4）、色胺酮（5）、lawsaritol A（6）、胡萝卜苷（7）,其中化合物6为首次从真菌发酵产物中分离得到,化合物5有很好的抑菌活性,其中对大肠杆菌的MIC值为3.9 μg·mL^-1。     

内生真菌产植物次生代谢产物研究进展

概述了宿主植物与内生真菌的关系,总结了内生真菌次生代谢产物结构及生物活性多样性,重点分析了内生真菌规模化生产高价值植物次生代谢产物存在的问题及解决策略,并展望了未来发展方向。     

No051内生真菌次生代谢产物量与培养时间的关系研究

[目的]研究No051内生真菌次生代谢产物量与培养时间的关系。[方法]以从辽宁省西北地区根系土壤中分离得到的No051内生真菌为材料,对其进行液体培养,分别在培养5、9、13、17、21和25 d后进行次生代谢产物干物质量的测定,同时进行高效液相色谱分析。[结果]液体培养9 d为次生代谢产物产生的高峰期;高效液相色谱分析表明该时期产生的次生代谢产物中包含的活性物质较多。[结论]该研究为No051内生真菌次生代谢产物的进一步研究提供了理论依据。     

基于遥感的平潭木麻黄生物量快速估算

福建省平潭综合试验区是海峡两岸交流合作的试验区,木麻黄（Casuarina equisetifolia）作为平潭主要的沿海防护乔木,在平潭主岛广泛分布。采用归一化比值植被指数（Normalized difference vegetation index,NDVI）对木麻黄生物量快速估算,可为区域尺度的单一乔木生物量快速、无破坏估算提供参考,同时为评价主岛生态系统生产潜力和经营管理提供数据支撑。采用RS和GIS技术,对平潭主岛2017年4月的Landsat 8 OLI影像进行处理,以实地调查数据为基础,利用专家分类知识库（Knowledge base system,KBS）提取木麻黄信息,以NDVI为自变量,引用木麻黄公式获取的木麻黄生物量为因变量,建立NDVI与生物量的反演模型,对主岛木麻黄生物量进行估算,采用K-均值聚类法对各乡镇木麻黄进行分区统计。结果表明：（1）基于专家分类知识库的木麻黄提取,总体精度达81.3%。（2）建立的5种常用模型,通过显著性检验,R值均在0.67以上,NDVI与木麻黄生物量之间存在相关性,采用NDVI估算区域生物量可行,多项式的拟合效果最佳（R=0.72,MRE=23.00%,RMSE=21.62 t·hm^-2,rRMSE=24.94%）。（3）根据二项式模型估算出平潭主岛木麻黄生物量为738 235.98 t,单位面积生物量为161.34 t·hm^-2,以较高水平生物量分布占主导地位。（4）主岛木麻黄总体分布趋势表现为：西北多、东南少,分布主要集中于农田和沿海尤其是五大风口,其中以平原镇、芦洋乡和中楼乡所处的长江澳风口分布最密集,防护面积最大;流水镇、北厝镇和苏澳镇木麻黄生物量水平最高;芦洋乡、中楼乡、岚城乡、平原镇和敖东镇较高;白青乡、澳前镇位于中等水平;潭城镇最低。     

1株红树内生真菌Fusarium sp.代谢产物的研究

【目的】研究红树林镰刀菌属真菌Fusarium sp.R5的代谢产物。【方法】采用硅胶柱层析分离纯化代谢产物,波谱技术鉴定结构,滤纸片扩散法测试抗植物病原真菌活性。【结果】分离鉴定5-羟甲基-2-呋喃甲醛(化合物1),(3R,4R)-顺-4-羟基蜂蜜曲菌素(化合物2),(3R,4R)-顺-4,7-二羟基蜂蜜曲菌素(化合物3),Clavatol(化合物4),酒渣碱(化合物5),麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3酮(化合物6),β-谷甾醇(化合物7)、3β-胆甾-5-烯-3-醇(化合物8)、丁二酸和顺丁烯二酸10个化合物。在250μg·m L~(-1)时,化合物5对香蕉炭疽菌Colletotrichum musae高度抗菌,化合物5和6对番茄枯萎菌F.oxysporum、小麦赤霉菌F.graminearum中度抗菌。【结论】从Fusarium属分离得到化合物1~8,其中,化合物5、6可作为相应农药抗菌先导化合物开展深入研究。     

红树林内生真菌350#次级代谢产物研究

目的了解一株采自广东湛江红树的内生真菌350#的次级代谢产物。方法从真菌350#的菌体浸提液中通过化学分离方法分离化合物,并通过广泛的光谱方法确定结构。结果与结论分离得到5个化合物,通过结构分析确定为麦角甾醇、过氧化麦角甾醇、尿嘧啶、胸腺嘧啶和环(亮-亮)二肽。     

杜仲内生真菌中抗苹果炭疽病活性菌株的筛选

对杜仲植株中的内生真菌进行分离纯化,共得到32株内生菌株。通过离体平板对峙培养检测、光学显微镜观察,以及测定在活体果实上的拮抗活性,研究杜仲拮抗真菌与病原菌及其寄主植物苹果果实之间的相互作用。对峙培养显示杜仲内生真菌DZGS07对苹果炭疽菌有较强拮抗作用,具有较强的营养和空间竞争能力,显微观察表明其能造成病原菌菌丝畸形等现象。在生防研究中,内生真菌DZGS07对苹果炭疽病具有较好的生防潜力,处理后的第7天防效达84.19%;对该菌株的ITS 序列进行测定分析,初步鉴定DZGS07为炭疽菌属(Colletotrichum)的真菌。     

窿缘桉内生真菌Chaetomium sp.Eef-10的鉴定及活性成分分析

【目的】确定内生真菌Eef-10的分类地位,分离和鉴定该真菌中的次生代谢产物并评价其抗细菌和抗肿瘤细胞活性,以期得到具有抗细菌和抗肿瘤活性的天然活性化合物。【方法】内生真菌的鉴定采用形态学和分子生物学相结合的方法;次生代谢产物的分离和纯化主要采用减压硅胶柱层析、葡聚糖凝胶LH-20和半制备高效液相色谱等方法;化合物的鉴定主要依据~1H NMR和~(13)C NMR等波谱学数据以及相关的参考文献;采用MTT显色法测定了次生代谢产物对5种不同供试细菌的抑制活性;采用CCK8法测定了次生代谢产物对2种不同癌细胞的抑制活性。【结果】从内生真菌Eef-10中分离到的3个化合物,分别鉴定为Atraric acid(化合物Ⅰ)、2, 4-二羟基-3, 6-二甲基苯甲酸乙酯(Ethyl 2, 4-dihydroxy-3, 6-dimethylbenzoate)(化合物Ⅱ)和4-甲基-5, 6-二氢-2H-吡喃-2-酮(4-methyl-5, 6-dihydro-2 H-pyran-2-one)(化合物Ⅲ)。化合物Ⅱ对5种革兰阴性细菌表现出强抑制活性,最大半数抑制质量浓度(IC_(50))为35.87～55.50μg/mL,化合物Ⅰ的IC_(50)为67.25～130.55μg/mL,化合物Ⅲ的IC_(50)均大于200μg/mL。抗肿瘤细胞活性的测定结果表明,化合物Ⅱ对人肝癌细胞株Hep-G2的IC_(50)为1.50μg/mL,活性强于阳性对照喜树碱(IC_(50)为3.6μg/mL)。【结论】从内生真菌Chaetomium sp. Eef-10中分离得到化合物Ⅰ～Ⅲ,化合物Ⅱ对桉树青枯病菌和Hep-G2细胞具有较好的抑制作用。     

紫苏内生真菌Penicillium sp.12Y25化学成分及抑菌活性研究

【目的】研究紫苏内生真菌Penicilliumsp.12Y25的化学成分及其抑菌活性,为开发新型天然药物提供参考。【方法】以分离自山西太原健康紫苏茎秆的内生真菌为研究对象,采用硅胶柱层析和Sephadex LH-20凝胶柱层析等分离手段和现代光谱学技术,对其液体发酵产物的乙酸乙酯提取物进行了分离和结构鉴定;采用菌丝速率法,测试了分离化合物对番茄灰霉病菌、西瓜枯萎病菌和小麦赤霉病菌等植物病原菌的抗菌活性。【结果】从紫苏茎秆内生真菌Penicilliumsp.12Y25发酵产物的乙酸乙酯提取物中分离鉴定了10个化合物,分别为麦角甾醇过氧化物麦角甾-4,6,8,22-四烯-3-酮、9(11)-去氢麦角甾醇过氧化物、22E,24R-7,22-麦角甾二烯-3β,5α,6β-三醇、22E,24R-7,22-麦角甾二烯-3β,5α,6β,9α-四醇、麦角甾醇、单油酸甘油酯、α-亚麻酸、对甲氧基苯乙酸和对氨基苯乙酸,均为首次从该菌种中分离得到,其中22E,24R-7,22-麦角甾二烯-3β,5α,6β-三醇和22E,24R-7,22-麦角甾二烯-3β,5α,6β,9α-四醇对番茄灰霉菌和西瓜枯萎菌有中等强度的抑制活性。【结论】紫苏内生真菌Penicilliumsp.12Y25化学成分多样,部分化合物具有植物病原菌抗菌活性。     

绣线菊内生真菌的分离及对植物病原菌的抑制作用

采用组织分离法,以PDA培养基为分离培养基,从绣线菊的根、茎和叶中分离获得39株内生真菌。平板对峙结果表明, 21株活性菌株对6种植物病原菌（辣椒疫霉病原菌、番茄枯萎病原菌、苹果腐烂病原菌、苹果炭疽病原菌、葡萄灰霉病原菌、小麦赤霉病原菌）有不同程度的抑制作用,其中菌株XXT10对苹果腐烂病原菌、苹果炭疽病原菌、番茄枯萎病原菌、小麦赤霉病原菌的抑制率分别达到73.2%、72.5%、39.5%和42.7%。通过测得的ITS rDNA 序列与GenBank数据库中已知序列比对后该菌为链格孢属菌。生物学特性试验表明,该菌株在28～32℃时,选择PDA培养基,分别以乳糖和蛋白胨作为碳、氮源,酸碱度中性的条件下,菌落的生长状况最佳。     

山苍子（Litsea cubeba）可培养内生细菌的多样性

【目的】研究山苍子可培养内生细菌的多样性。【方法】利用添加植物组织浸提液的营养琼脂培养基分离山苍子根、茎、叶及果实中的可培养内生细菌,采用16S rDNA序列鉴定法对分离获得的山苍子可培养内生细菌进行鉴定。同一组织内,对16S rDNA序列及形态完全一样的菌株合并冗余,用Clustalx对分离得到的菌株16S rDNA进行排序,构建NeighborJoining系统进化树,并计算Jaccard指数和多样性指数。【结果】 共分离得到52株山苍子可培养内生细菌（根23株、茎8株、叶7株、果实14株）,分属于芽孢杆菌属（Bacillus）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）、Paenochrobactrum、普罗威登斯菌属（Providencia）、假单胞菌属（Pseudomonas）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和Lysinibacillus共7个属的16个种,其中芽孢杆菌属细菌40株,与Bacillus tequilensis、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）3个种最接近的内生细菌占分离细菌株数的69.2%;根及果实中的可培养内生细菌数量及种属均最丰富,其多样性指数高于茎、叶;叶与果实可培养内生细菌的Jaccard指数最高,达0.56,其余均较低。【结论】山苍子可培养内生细菌在植株内部的分布既有种属特异性,又有器官相似性。     

野生与人工栽培铁皮石斛内生真菌生物多样性比较及抗炭疽病活性菌株的筛选

【目的】系统分析和比较野生与人工栽培铁皮石斛Dendrobium officinale内生真菌的多样性,并从中筛选抗炭疽病活性的菌株。【方法】利用组织块分离法分离铁皮石斛内生真菌,采用载玻片培养法和基于rRNA内转录间隔区基因(rDNA-ITS)的分子鉴定法对它们进行鉴定,采用平板对峙法筛选抗炭疽病内生真菌。【结果】从铁皮石斛中分离到236株内生真菌,其中132株分离自野生植株,104株分离自人工栽培植株,野生植株内生真菌的总定殖率(50.46%)、总分离率(61.11%)及多样性指数(2.95)均明显高于人工栽培植株(其相应数值分别为39.35%、48.14%和2.49);筛选到34株对胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides具抑制活性的内生真菌菌株,其中菌株F102(蜡孔菌Ceriporia sp.)、F27(硬孔菌Rigidoporus sp.)、F103(蚁巢伞菌Termitomyces sp.)和F122(伏革菌Peniophora sp.)的抑制效果较好,抑菌率分别为93.06%、88.20%、87.48%和84.57%。【结论】野生与人工栽培铁皮石斛内生真菌的生物多样性和类群结构具有明显差异,并且其中蕴含着丰富的抗炭疽病活性菌株,这为人工栽培铁皮石斛药材品质的改良及其炭疽病的生物防治奠定了基础。     

半红树林植物黄槿内生真菌多样性及其抗菌活性研究

黄槿植物的叶、树皮和花是中药黄槿的入药部位,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤的药用价值。药用植物内生真菌与宿主植物在基因层面存在信息传递,会产生与宿主植物相同或相似的代谢产物,因此黄槿内生真菌次生代谢产物可能成为新型天然活性产物。从不同地点采集的半红树林植物黄槿中分离纯化出64株内生真菌并鉴定,通过固体发酵得到其次生代谢产物,采用牛津杯法检测内生真菌的粗提物对5种常见致病细菌的抑菌活性,后根据分离部位的不同构建系统发育树,并筛选确定3株具有强抑菌活性的菌株,用于后续次生代谢产物中化学成分的研究。