疯草内生真菌研究进展

疯草含有疯草毒素,动物采食后能引起以慢性神经机能紊乱为特征的中毒病,是世界范围内危害草原畜牧业最严重的毒草之一.对疯草主要有毒成分苦马豆素来源问题的研究发现,疯草内生真菌与苦马豆素之间具有极为密切的关系.近年来,科研工作者对多种疯草的内生真菌进行分离,并对其与疯草的相互关系进行了深入研究.论文主要介绍了近年来国内外有关...     

波状芽管蠕孢属疯草内生真菌研究进展

疯草是世界范围分布的豆科棘豆属和黄芪属有毒植物的统称,其主要毒性成分为吲哚里西啶类生物碱——苦马豆素。放牧家畜采食疯草会发生疯草中毒病,导致瘫痪、不孕、流产、生产性能下降、死亡等,造成的经济损失巨大。波状芽管蠕孢菌是疯草中普遍存在的一类内生真菌,该菌与疯草中苦马豆素的合成和疯草的毒性紧密相关。抑制或阻断波状芽管蠕孢菌在疯草中的传播和苦马豆素合成,将有望降低或消除疯草的毒性。本文将对波状芽管蠕孢属疯草内生真菌的种属分类、与疯草毒性的关系、传播机制、SW的合成机理等方面的研究进行综述,为疯草内生真菌相关研究的开展和从控制疯草内生真菌角度防控动物疯草中毒病提供思路。     

疯草内生真菌研究现状与存在问题

疯草是世界范围内危害草原畜牧业可持续发展最严重的毒草。引起家畜疯草中毒的主要成分是吲哚里西啶生物碱--苦马豆素,苦马豆素除具有毒性外,还具有显著的抗菌、抗病毒、抗肿瘤、增强免疫等药理活性,有关苦马豆素产生机制、毒理和药理活性研究已成为人们研究的热点。为了揭示疯草毒性物质产生机制、疯草内生真菌与疯草抗逆性,特别是疯草毒性物质与疯草内生真菌互作关系等诸多问题,国内外科技工作者从20世纪末就开始致力于疯草内生真菌生物多样性、疯草内生真菌与苦马豆素产生关系以及与疯草抗逆性形成机制研究,已从多种疯草中分离到可产苦马豆素的内生真菌,并发现疯草内生真菌与疯草之间存在密切关系。本文对近年来国内外疯草内生真菌研究的主要内容及研究现状进行综述,并对该研究领域中存在的若干问题进行了探讨。     

产苦马豆素疯草内生真菌及苦马豆素研究进展

疯草(Locoweed)是黄芪属、棘豆属和苦马豆属中含苦马豆素(swainsonine, SW)有毒植物的统称,具有抗旱耐寒,分布广泛的特性。牲畜长期采食疯草会引起蓄积性中毒,严重时导致死亡,严重危害了我国草原畜牧业的可持续发展。疯草内生真菌是疯草具有毒性的根本原因,其毒性代谢产物即苦马豆素。论文对疯草在中国的种类与分布、疯草与内生真菌互作关系、疯草内生真菌种属及检测方法、疯草内生真菌传播方式与内生真菌育种;苦马豆素的来源、毒理机制及生物合成通路最新研究进展做一综述,以期为疯草植株及其内生真菌的改造利用方面提供参考。     

疯草—内生真菌共生体的研究与展望

就近年来国外对疯草内生真菌的分离、宿主植物体内生真菌分布、疯草苦马豆素种群分布特征及其与内生真菌的相关性研究进展作一综述，以期更好地利用疯草及内生真菌造福人类。     

疯草-内生真菌共生体的研究与展望

就近年来国外对疯草内生真菌的分离、宿主植物体内生真菌分布、疯草苦马豆素种群分布特征及其与内生真菌的相关性研究进展作一综述,以期更好地利用疯草及内生真菌造福人类。     

我国3种疯草的内生真菌培养特性研究

家畜取食疯草出现中毒或死亡的原因为疯草体内含可产生苦马豆素的内生真菌。我国的多种疯草中的内生真菌为同一种,同种疯草中的内生真菌因随种子传播而孤立于单一寄主,可能出现与其他疯草内生真菌不同的生物学特性。为此在通过形态学和分子生物学鉴定菌种的基础上研究了我国最主要3种疯草小花棘豆、黄花棘豆和甘肃棘豆中内生真菌菌株(LYZ0091、LYZ0093和LYZ0109)在不同温度、pH值和培养基上的菌落生长速率和形态特性。结果表明,1)3个菌株的菌落停止生长的最高温度不同,LYZ0109无法在30 ℃下生长,但LYZ0091和LYZ0093仍可生长,最适宜生长温度分别为20、25和25 ℃,在5、10和15 ℃下4周时LYZ0091的生长速率显著(P<0.05)高于LYZ0109,在20和25 ℃下则显著(P<0.05)低于LYZ0109;2)在pH 4~11下3个菌株均可生长,菌株之间无显著(P>0.05)差异;在培养基NA、PCA、PDA、PSA和WHDA上LYZ0109多显著(P<0.05)大于LYZ0091;3)在温度、pH值和培养基处理中3个菌株均未产生分生孢子,LYZ0091和LYZ0109的菌丝扭曲状,厚垣孢子少,而LYZ093无扭曲状菌丝,大量成串的厚垣孢子由基质底部向上呈树状生长。     

我国主要疯草内生真菌分离鉴定及其进化分析

为探明我国西部草场危害最为严重的5种疯草中内生真菌的种类及其分布,分析疯草内生真菌的遗传规律。本研究对采自青海和内蒙古的小花棘豆、变异黄芪、黄花棘豆、急弯棘豆和甘肃棘豆等疯草样品,分不同部位对疯草内生真菌进行常规分离纯化,结合形态学和分子生物学对所得菌种进行种属鉴定。结果显示,从我国西部草场5种疯草中分离出10种内生真菌,即小双胞腔菌、层出镰刀菌、拟青霉菌、子囊菌、球状茎点霉菌、细链格孢菌、砖红镰刀菌、三线镰刀菌、焦曲霉和褶皱裸孢壳菌,其中镰刀属和青霉属内生真菌为优势菌种,分别占所有菌种分离总数的21．1％和37．3％。结果表明,我国西部疯草中存在多种内生真菌,不同生态环境中的优势菌种存在一定的专一性。     

疯草内生真菌Undifilum oxytropis次级代谢产物分析

为阐明疯草内生真菌Undifilum oxytropis次级代谢产物的化学组成,为其生物活性研究和开发利用提供依据,以本实验室保存的疯草内生真菌Undifilum oxytropis为研究菌株,采用察氏液体培养基对该菌发酵培养30d,收集菌丝体和发酵液,按照植物化学成分传统预试方法进行预试。在此基础上用不同极性有机溶剂梯度萃取得到菌丝体和发酵液石油醚相、氯仿相、乙酸乙酯相和正丁醇相,经薄层色谱检测及气相检测方法对其次级代谢产物进行初步分析。系统预试表明,Undifilum oxytropis发酵产物中含有生物碱、蛋白质、酚类与鞣质、黄酮类、醌类、挥发油和油脂等物质;薄层色谱检测发现,Undifilum oxytropis发酵产物中至少含有5种化合物,且菌丝体和发酵液正丁醇相均有苦马豆素及其类似物存在;气相色谱分析Undifilum oxytropis发酵液中苦马豆素含量为5.17×10~(-3)g/L。疯草内生真菌Undifilum oxytropis发酵产物含有苦马豆素等多种次级代谢产物。     

中国主要疯草内生真菌分离鉴定及其抑菌活性研究

探明中国西部草地主要疯草内生真菌的种类及其分布,并通过内生真菌次生代谢产物抑菌活性筛选,为疯草内生真菌次生代谢产物开发利用提供参考。将采自青海和内蒙古草地的小花棘豆、黄花棘豆、甘肃棘豆、急弯棘豆、兰花棘豆和变异黄芪,运用表面消毒法进行内生真菌分离纯化;采用形态学和结合rDNA-ITS序列分析技术种属鉴定,NJ法构建系统发育树并分析其亲缘关系;以金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠埃希菌和沙门菌为测试菌株,用纸片法进行抑菌活性筛选。结果从中国6种主要疯草中分离获得265株内生真菌,合并得到38株,30株分属12科19属,8株未确定科。其中镰刀菌属、链格孢属和拟青霉属是优势种群,分别占总菌株的16.98%、11.32%和9.81%;系统发育分析显示,38株内生真菌绝大部分具有较高亲缘关系,仅少数亲缘关系偏低,其亲缘关系的远近受疯草种类、部位及生态环境等多种因素的影响;抑菌试验结果表明,38株内生真菌有29株次生代谢产物至少对1种测试病原菌有抑菌活性,占总分离菌株的76.32%,其中有2株次生代谢产物对4种测试病原菌均有较强抑菌作用。中国西部草地疯草含有丰富的内生真菌,不同生态地域的疯草内生真菌分布存在空间差异性,其次生代谢产物中存在丰富的天然抑菌活性物质,可作为筛选抑菌活性物质的新资源。     

疯草内生真菌FEL3生产SW培养基的最佳碳氮比优化

为探讨碳氮比对甘肃棘豆(Oxytropis kansuensis)内生真菌FEL3产苦马豆素(Swainsonine,SW)的影响,利用单因素试验对最佳碳源和氮源进行了筛选。结果表明:蔗糖和蛋白胨分别是理想的碳源和氮源;采用中心组合设计(Central Composite Design,CCD)考察液体培养基中蔗糖和蛋白胨的比率对内生真菌FEL3产SW的影响,并利用Design-Expert 7.1.6软件模拟得到二次多项式回归方程的预测模型;当蔗糖为1.47 g·L^-1,蛋白胨为0.29 g·L^-1时,SW浓度达到最大值6.71×10^-4mol·L^-1。试验结果将为利用疯草内生真菌FEL3批量生产SW提供技术支持。     

不同因素对疯草内生真菌合成苦马豆素的影响

研究不同因素对疯草内生真菌——Undifilum oxytropis合成苦马豆素的影响,筛选出显著影响U.oxytropis苦马豆素合成的因素。将U.oxytropis分别接种到不同pH或不同浓度聚乙二醇(PEG)、L-哌可酸、L-赖氨酸、α-酮戊二酸的培养基中培养,测定菌丝及其发酵液中苦马豆素,分析各条件下真菌苦马豆素产率的变化。结果表明:当pH在4.5~6.5时,随pH增加,真菌SW产率显著增加(P0.05);当PEG质量浓度在0~32g·L-1时,随PEG增加,真菌苦马豆素产率显著降低(P0.01);当在培养基中添加相同量(10-3 mol·L-1)的L-哌可酸、L-赖氨酸、ɑ-酮戊二酸时,L-哌可酸添加组的苦马豆素产率显著降低(P0.05),L-赖氨酸添加组苦马豆素产率显著增加(P0.05);当L-哌可酸的初始浓度为10-3和10-2 mol·L-1时,真菌的苦马豆素产率显著下降(P0.05),当其浓度为10-4 mol·L-1时,苦马豆素产率显著增加(P0.01);当L-赖氨酸的初始浓度为10-1、10-2或10-4mol·L-1时,真菌苦马豆素产率显著降低(P0.05)。当ɑ-酮戊二酸的初始浓度分别为10-1、10-2、10-3 mol·L-1时,真菌的苦马豆素产率显著降低(P0.05)。由试验可知,低pH或添加PEG可抑制U.oxytropis中苦马豆素的合成,L-哌可酸、L-赖氨酸、α-酮戊二酸均对U.oxytropis的苦马豆素合成产生显著影响,但对苦马豆素合成的影响与各物质在培养基中的浓度密切相关。     

疯草中毒研究进展

疯草(Locoweed)是豆科棘豆属(0xytropis)和黄芪属(Astragalas)有毒植物的总称，是目前世界范围内危害草原畜牧业生产发展最为严重的毒草，疯草中毒也就成为一个世界性问题。疯草在美国、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、墨西哥、西班牙、摩洛哥、巴西、埃及及冰岛等国家均有分布，     

西藏疯草研究进展

通过查阅现有文献资料和实地调查结果表明,西藏共有疯草类有毒植物22种,其中棘豆属植物14种,黄芪属植物8种。疯草对西藏草地畜牧业生产危害十分严重,引起大批牲畜中毒死亡,造成严重经济损失;影响畜种改良,畜群结构严重失衡;破坏草地生态平衡,致使草地退化。西藏目前针对疯草的防除措施主要有人工挖除和应用化学除草剂灭除,并且应用解毒药物和生态控制工程预防和防治牲畜疯草中毒。疯草类植物虽然有毒,但含有较高的粗蛋白和含硫氨基酸,粗纤维含量较低,可作为动物饲料或药物进行开发利用。     

罗汉果内生真菌研究进展

内生真菌是植物生长发育过程中的重要微生物群体,可与宿主植物建立共生关系,产生与宿主相同或相似的次生代谢产物,对维持植物稳态、增强宿主防御有突出作用。罗汉果在长期栽培驯化中共生了丰富的内生真菌群体,部分内生真菌参与了罗汉果代谢产物的转化和功能活性过程,研究罗汉果内生真菌对开发新型药物,促进罗汉果资源更新有重要参考价值。为此,本研究对罗汉果内生真菌多样性及其代谢产物活性功能进行了归纳,并推测了未来罗汉果内生真菌的研究趋势,为罗汉果内生真菌的深入研究提供一定的理论依据。     

禾草内生真菌研究进展

内生真菌分为麦角菌类内生真菌和非麦角菌类内生真菌。麦角菌类内生真菌常和禾草形成共生,改变植物组织的生长发育,产生具有生物保护活性的生物碱,遏制昆虫和哺乳动物的取食,同时,能够增强宿主植物的生态生理学方面的作用和对非生物胁迫的抗性。笔者就有关禾草类内生真菌的生长和传播、产生的生物碱、抵抗生物胁迫和非生物胁迫的功能及其应用...     

疯草中毒防治研究进展

疯草(locoweed)包括棘豆属(Oxytropis sp.)和黄芪属(Astragalus L.)若干有毒植物,是目前世界范围内危害草原畜牧业可持续发展最严重的毒草。近年来,国内外关于疯草中毒的研究较多,主要集中在疯草有毒成分、动物疯草中毒机理、疯草中毒预防等的研究方面。在疯草中毒预防方面,先后采用了人工挖除、放火焚烧、化学药剂灭除等,这些方法在一定程度上发挥了作用,但从保护草原生态角度来看上述方法并不可行。疯草具有抗旱、抗寒、繁殖力强、分布密度大、营养价值高等特点,是特定草原生态群落的重要组成部分,也是重要的牧草资源。现将疯草中毒防治…     

内蒙古疯草及其研究进展

对内蒙古的疯草分布概况、牲畜疯草中毒机理、中毒的生态环境因素及其危害和疯草的开发利用进行了综述。     

疯草中毒的研究进展

疯草是黄芪属和棘豆属植物的总称,是多年生开花植物。疯草中主要有毒成分为苦马豆素(swainsonine,SW)。牛羊采食后会导致神经症状和繁殖障碍。笔者对苦马豆素的致病机理进行简要介绍,为临床上防控疯草中毒提供理论基础。