Harnessing the Potential of Halogenated Natural Product Biosynthesis by Mangrove-Derived Actinomycetes

Mangrove-derived actinomycetes are promising sources of bioactive natural products. In this study, using homologous screening of the biosynthetic genes and anti-microorganism/tumor assaying, 163 strains of actinomycetes isolated from mangrove sediments were investigated for their potential to produce halogenated metabolites. The FADH₂-dependent halogenase genes, identified in PCR-screening, were clustered in distinct clades in the phylogenetic analysis. The coexistence of either polyketide synthase (PKS) or nonribosomal peptide synthetase (NRPS) as the backbone synthetases in the strains harboring the halogenase indicated that these strains had the potential to produce structurally diversified antibiotics. As a validation, a new enduracidin producer, Streptomyces atrovirens MGR140, was identified and confirmed by gene disruption and HPLC analysis. Moreover, a putative ansamycin biosynthesis gene cluster was detected in Streptomyces albogriseolus MGR072. Our results highlight that combined genome mining is an efficient technique to tap promising sources of halogenated natural products synthesized by mangrove-derived actinomycetes.     

产抗生素siomycin A放线菌株13-12抗菌活性探究及菌种鉴定

采用平板纸片法测定药用植物刺五加内生放线菌菌株13-12发酵液抑菌活性及稳定性;PCR扩增、克隆并测序分析菌株活性物质合成相关功能基因;并通过生理生化、培养特征及16SrRNA进行分类鉴定。结果表明:菌株13-12发酵液对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、草分枝杆菌、MRSA均有不同程度的抑制作用,在4～20℃、pH6.0～8.0及光照48h条件下发酵液抑菌活性稳定;菌株基因组含有NRPS、Halo基因;通过菌株表型特征及分子特征初步鉴定该放线菌为游动单胞菌属(Planomonospora)有效发表种球形浮游动单胞菌(Planomonospora sphaerica)的一个菌株。菌株有合成β-内酰胺类抗生素等多种活性物质的潜能,具有进一步开发利用价值。     

玉米秸秆对风沙土土壤微生物的影响

本研究以新型沙袋沙障为研究对象,分别对不同内部添加物、不同外层材料袋沙障内部、外部风沙土土壤细菌、真菌、放线菌及土壤微生物总量进行了测定。结果表明:沙袋沙障内添加玉米秸秆、玉米芯营养物质能够有效改善沙袋沙障内部风沙土环境,沙障内部微生物数量显著提高,微生物总数量分别达到了7.35×10~7 cfu/g、9.47×10~7 cfu/g,分别是对照(只灌装风沙土)沙袋沙障的113.11倍、145.62倍,并且添加玉米芯的作用效果更加显著,土壤微生物总数比添加玉米秸秆的高28.77%;添加玉米秸秆、玉米芯均对土壤真菌的影响较大,真菌数量可升高至微生物总数量的50%以上;玉米秸秆、玉米芯添加量越多,微生物数量越多,添加物体积百分比达到20%时,土壤微生物总数达到了1.01×10~8 cfu/g,随着添加量的继续增加,沙障内微生物数量无显著增加趋势;3种外层材料黄麻纤维、玻璃纤维、稻草沙袋沙障内部微生物总数排序为黄麻纤维>稻草>玻璃纤维,黄麻纤维沙障内部土壤细菌、真菌、放线菌三者总数分别比稻草、玻璃纤维的高58.80%、112.64%。     

西藏土壤放线性菌初步研究

采用常规方法研究了西藏８个主要土类１１个土样的土壤放线菌数量、主要属与类群、生理生化特性及拮抗特征。结果表明：①西藏不同土类及同一土类不同剖面表层土壤放线菌数量差异很大,随海拔升高,冻结期增长,土壤放线菌数量显著减少;②西藏土壤放线菌种类简单,供试菌株分为５属,链霉菌属占优势;③供试菌株大部分无明胶液化能力,约１／３无淀粉水解能力,淀粉水解能力较强者仅占１／３左右;④供试菌株约有１９％对革兰氏阳性菌有极强抗性,约９％对棉枯萎菌有较强抗性,仅有２％菌株对革兰氏阴性菌有抗性。     

放线菌剂及其与有机肥配施对魔芋的促生作用

【目的】探索生防放线菌剂及其与有机肥配施对魔芋生长的影响。【方法】2012-2013年采用小区栽培试验,以放线菌剂D74、H为材料,设7个处理:CK0不施肥;M施有机肥;D74+M20施用有机肥稀释20倍的菌剂D74;D74H+M20施用有机肥稀释20倍的菌剂D74H(D74和H按1∶1质量比混合而成);H+M20、H+M40、H+M80分别施用有机肥稀释20,40,80倍的菌剂H,研究放线菌剂及其与有机肥配施对魔芋生物学特性、根系及产量的影响。【结果】(1)放线菌剂与有机肥配施对魔芋根系生长、生物量及光合性能有明显的促进效应。D74+M20处理魔芋根系总长、总表面积、总体积、根系条数及鲜质量的菌剂与有机肥配施效应分别为331.3%,294.4%,262.5%,7.0%及93.4%。2012年D74H+M20、H+M20处理魔芋株高的菌剂效应分别为34.8%和33.0%;叶片绿色度的菌剂效应分别为28.4%和24.7%;叶片净光合速率和气孔导度的菌剂效应分别为99.3%,114.2%和52.1%,62.7%,差异均显著(P0.05)。(2)菌剂与有机肥配施具有抗病虫、增产效果,亦能提高球茎的商品性能。2013年,除H+M40处理之外,其余放线菌剂与有机肥配施处理的魔芋健株率和病株率的菌剂效应分别为32.7%~83.6%和17.6%~47.1%。2012年,D74+M20和D74H+M20处理魔芋球茎产量的菌剂效应分别为31.0%和42.9%;单个球茎鲜质量的菌剂效应均为19.1%;魔芋总产量的菌剂效应分别为27.1%和36.8%;2013年,D74+M20和D74H+M20处理魔芋不同指标的菌剂与有机肥配施效应分别为:球茎总数52.3%和52.3%,健康球茎个数100.0%和111.8%,腐烂球茎所占比例34.2%和62.0%,虫伤球茎所占比例34.6%和12.4%,总产量146.3%和120.2%。【结论】放线菌剂及其与有机肥配施可显著促进魔芋根系的生长,提高魔芋叶片净光合速率、产量及球茎的商品性能。     

稀有放线菌的选择性分离、鉴定及生物活性研究

聚乳酸(PLA)和丝蛋白粉分别作为选择性碳、氮源可以有效提高稀有放线菌的分离效率,同时海洋环境中蕴藏着丰富的活性稀有放线菌,是发现新药的有效途径。为了筛选并鉴定海洋环境中产生活性物质的稀有放线菌,以聚乳酸和丝蛋白粉分别作为选择性碳、氮源,配制6种分离培养基,用平板稀释法分离放线菌;并用滤纸片法和MTT法对供测菌株发酵产物进行活性筛选。结果表明:共分离出96株稀有放线菌,分属于11个属;其中,80株菌对7种靶标菌显示出一定的抗菌活性;78株菌对肿瘤细胞具有不同程度的细胞毒活性。另外,比较了6种培养基对稀有放线菌的分离效果。从分离结果来看,最理想的是聚乳酸培养基。     

二甲戊灵对棉田土壤微生物的影响

以土壤微生物为研究对象,采用平板计数法分别对不同深度土壤细菌、真菌、放线菌数量进行统计,探究二甲戊灵处理后土壤微生物种群变化。结果表明,土壤深度为0~15 cm时,二甲戊灵对细菌、真菌、放线菌多为抑制作用,其中放线菌种群对表现的最为明显,呈持续抑制状态;细菌次之,呈阶段性抑制状态;而真菌对二甲戊灵具有一定抗性,随着时间的推移抑制和激活均不明显。土壤深度为15~20 cm时,二甲戊灵对3种微生物有不同程度激活作用。二甲戊灵对土壤微生物的影响随微生物种类和二甲戊灵浓度和土壤深度而异。正常使用浓度下,对微生物的影响是暂时的,其稳定系统不易破坏,但长期施用二甲戊灵会引起土壤微生物的失衡。     

青岛泊子盐场放线菌多样性及其功能酶的筛选

采用平板涂布法利用3种培养基从青岛即墨市田横镇泊子盐场盐池底泥样中共分离纯化出15株放线菌,对分离菌株进行16S rRNA基因测序分析。发现这15株放线菌分属于链霉菌属(Streptomyces)、拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)和1个新属,其中Streptomyces属为优势菌属;菌株CXB832与Nocardiopsis arabia DSM 45083T和Haloactinospora albus DSM 45015T最接近,同源性分别为95.4%和94.9%,根据其表型和分子特征可以初步判定该菌株为放线菌新属。培养基及培养温度对盐池环境中放线菌的分离效果均有影响,利用淀粉酪素培养基在37℃分离的放线菌种类和数量较多。在15株放线菌中,分别有12株、3株、2株和1株放线菌产淀粉酶、酯酶、蛋白酶和纤维素酶。     

木槿根瘤内生放线菌的分离及系统发育分析

采用匀浆法利用S,JA,BAP这3种培养基从木槿根瘤内分离出6株菌株并把菌株进行系统发育分析。结果表明S培养基分离效果较好;系统发育分析表明4株小单孢菌属、2株野野村菌属、1株马杜拉菌属。     

海洋放线菌活性代谢产物的研究进展

简要介绍了海洋放线菌的研究背景,重点对近年来发现的由海洋放线菌产生的活性代谢产物的研究进展作一概述,并对这些代谢产物依据其结构进行分类概述。