粘細(xì)菌菌株E10和E12抗馬鈴薯晚疫病菌活性成分的作用機(jī)理及其初步分離
發(fā)布時(shí)間:2020-09-08 09:11
粘細(xì)菌屬于革蘭氏陰性菌,是一類介于原核生物與真核生物的一種高等細(xì)菌。近些年的研究發(fā)現(xiàn),大部分粘細(xì)菌的次級(jí)代謝產(chǎn)物都具有抑制真菌和細(xì)菌的活性。隨著粘細(xì)菌以及其次級(jí)代謝產(chǎn)物的不斷開發(fā)利用,粘細(xì)菌已經(jīng)成為發(fā)現(xiàn)天然產(chǎn)物的“微工廠”,因此,粘細(xì)菌具有巨大的開發(fā)潛力以及實(shí)用價(jià)值。實(shí)驗(yàn)室前期工作分離到的粘細(xì)菌菌株E10和E12,分別屬于弱小珊瑚球菌(Corallococcus exiguous)和珊瑚狀珊瑚球菌(Corallococcus coralloides)。研究發(fā)現(xiàn)它們產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物具有比較高的抗馬鈴薯晚疫病菌活性,可能在馬鈴薯晚疫病防治方面有著潛在應(yīng)用價(jià)值。本論文的主要目的是對(duì)兩株高抗馬鈴薯晚疫病菌的粘細(xì)菌菌株的次級(jí)代謝產(chǎn)物進(jìn)行穩(wěn)定性及作用機(jī)理的研究,并檢測兩個(gè)菌株活性物質(zhì)對(duì)致病疫霉侵染馬鈴薯離體葉片的防治作用,初步摸索其活性物質(zhì)的分離條件,對(duì)未來研發(fā)源于粘細(xì)菌的馬鈴薯晚疫病防治農(nóng)藥具有一定貢獻(xiàn)。結(jié)果顯示,E10、E12菌株的次級(jí)代謝產(chǎn)物的最適溫度均為室溫,但高溫或低溫下仍可保持一定的活性。兩個(gè)菌株活性物質(zhì)的最適pH值為7,但在酸性或堿性條件下仍能保持一定的活性。自然光、紫外光、及蛋白酶K處理下,兩個(gè)菌株次級(jí)代謝產(chǎn)物的活性沒有顯著變化。說明菌株E10、E12的次級(jí)代謝產(chǎn)物均具有較好的溫度、酸堿度、紫外光、自然光、蛋白酶K穩(wěn)定性。菌株E10的次級(jí)代謝產(chǎn)物短時(shí)間保存時(shí)4℃和室溫比較合適,菌株E12的次級(jí)代謝產(chǎn)物短時(shí)間保存時(shí)4℃比較合適,兩株菌的次級(jí)代謝產(chǎn)物長期保存時(shí)均需在-80℃保存。菌株E10、E12的次級(jí)代謝產(chǎn)物,隨著濃度升高,顯著抑制菌絲體的生長發(fā)育,降低孢子囊、游動(dòng)孢子的數(shù)量,降低有性生殖中卵孢子的數(shù)量并影響卵孢子的發(fā)育,增加菌絲體細(xì)胞膜的滲透性并增強(qiáng)膜脂過氧化作用,對(duì)菌絲麥角甾醇及可溶性蛋白含量沒有顯著影響,說明兩個(gè)菌株的活性物質(zhì)可能通過抑制致病疫霉菌絲體生長發(fā)育、無性生殖、有性生殖而起作用,此外,還可能通過增加膜脂過氧化作用而損傷細(xì)胞膜,從而使細(xì)胞膜的通透性增強(qiáng),最終降低病原菌的侵染能力。高濃度的菌株E10、E12次級(jí)代謝產(chǎn)物對(duì)致病疫霉侵染馬鈴薯葉片有較好的保護(hù)和治療作用。菌株E10、E12的次級(jí)代謝產(chǎn)物以甲醇和水作為流動(dòng)相的分離效果較好,其大部分抗致病疫霉活性成分可以被丙酮和甲醇溶解。
【學(xué)位單位】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:S435.32;S476
【部分圖文】:
細(xì)菌復(fù)雜的生活史:菌的繁殖主要靠二分法進(jìn)行,但它的形態(tài)發(fā)生比較復(fù)雜,繁殖過、子實(shí)體等[21]。它的生活史有營養(yǎng)細(xì)胞生長期和細(xì)胞發(fā)育期[22]。來展示粘細(xì)菌的生活史,如圖 1 所示[16]。在粘細(xì)菌的生活史中,粘細(xì)菌就會(huì)形成子實(shí)體,即會(huì)在固體表面生成肉眼可見的子實(shí)體粘孢子有很強(qiáng)的抵御不良環(huán)境的能力[23-25]。
目前在人們已經(jīng)得到的粘細(xì)菌次級(jí)代謝產(chǎn)物的多種的衍生結(jié)構(gòu)中,大部分活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)種類基本上只存在于粘細(xì)菌中,屬于粘細(xì)菌特有結(jié)構(gòu),種類繁多且結(jié)構(gòu)新穎,只有極少數(shù)次級(jí)代謝產(chǎn)物的種類在其它微生物中發(fā)現(xiàn)過,粘細(xì)菌的這一特性使它成為了篩選新結(jié)構(gòu)天然化合物的重要寶庫。圖 2 是粘細(xì)菌次級(jí)代謝產(chǎn)物中的一些活性物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)[44]。
圖 3 Epothilones 結(jié)構(gòu)圖Fig.3 The structure of Epothilones驗(yàn)小組的研究結(jié)果表明:Soranium cellulosum SMP44 的 Epo約 56kb,而 Sorangium cellulosum So ce90 的基因簇則是 68,7括十一個(gè)模塊,包括一個(gè)細(xì)胞色素 P450 環(huán)氧酶模塊、八個(gè)聚者的基因簇則是由二十二個(gè)閱讀框以及十一個(gè)模塊外加兩個(gè)十一個(gè)模塊中包括九個(gè) PKS 模塊,一個(gè) NRPS 模塊等。素基因簇序列全長的發(fā)表具有重要意義,這使人們可以通過埃博霉素,有利于在其它宿主微生物的異源表達(dá)。Sorangiu霉素量非常低,且該菌體本身生長緩慢,生長時(shí)代長達(dá) 16 h。組通過使用同源重組的方法[71],選擇與其親緣關(guān)系較近,生ccus xanthus 作為受體菌,在受體菌的基因組中完整的插入 S 的埃博合成和基因簇,通過這種方法使受體菌快速大量的產(chǎn)生。張友明等為了解決原始菌的發(fā)酵產(chǎn)率低和埃博霉素全長基
本文編號(hào):2813988
【學(xué)位單位】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:S435.32;S476
【部分圖文】:
細(xì)菌復(fù)雜的生活史:菌的繁殖主要靠二分法進(jìn)行,但它的形態(tài)發(fā)生比較復(fù)雜,繁殖過、子實(shí)體等[21]。它的生活史有營養(yǎng)細(xì)胞生長期和細(xì)胞發(fā)育期[22]。來展示粘細(xì)菌的生活史,如圖 1 所示[16]。在粘細(xì)菌的生活史中,粘細(xì)菌就會(huì)形成子實(shí)體,即會(huì)在固體表面生成肉眼可見的子實(shí)體粘孢子有很強(qiáng)的抵御不良環(huán)境的能力[23-25]。
目前在人們已經(jīng)得到的粘細(xì)菌次級(jí)代謝產(chǎn)物的多種的衍生結(jié)構(gòu)中,大部分活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)種類基本上只存在于粘細(xì)菌中,屬于粘細(xì)菌特有結(jié)構(gòu),種類繁多且結(jié)構(gòu)新穎,只有極少數(shù)次級(jí)代謝產(chǎn)物的種類在其它微生物中發(fā)現(xiàn)過,粘細(xì)菌的這一特性使它成為了篩選新結(jié)構(gòu)天然化合物的重要寶庫。圖 2 是粘細(xì)菌次級(jí)代謝產(chǎn)物中的一些活性物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)[44]。
圖 3 Epothilones 結(jié)構(gòu)圖Fig.3 The structure of Epothilones驗(yàn)小組的研究結(jié)果表明:Soranium cellulosum SMP44 的 Epo約 56kb,而 Sorangium cellulosum So ce90 的基因簇則是 68,7括十一個(gè)模塊,包括一個(gè)細(xì)胞色素 P450 環(huán)氧酶模塊、八個(gè)聚者的基因簇則是由二十二個(gè)閱讀框以及十一個(gè)模塊外加兩個(gè)十一個(gè)模塊中包括九個(gè) PKS 模塊,一個(gè) NRPS 模塊等。素基因簇序列全長的發(fā)表具有重要意義,這使人們可以通過埃博霉素,有利于在其它宿主微生物的異源表達(dá)。Sorangiu霉素量非常低,且該菌體本身生長緩慢,生長時(shí)代長達(dá) 16 h。組通過使用同源重組的方法[71],選擇與其親緣關(guān)系較近,生ccus xanthus 作為受體菌,在受體菌的基因組中完整的插入 S 的埃博合成和基因簇,通過這種方法使受體菌快速大量的產(chǎn)生。張友明等為了解決原始菌的發(fā)酵產(chǎn)率低和埃博霉素全長基
【參考文獻(xiàn)】
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1 楊立賓;宋瑞清;李沖偉;;哈茨木霉發(fā)酵液乙酸乙酯提取物對(duì)致病疫霉生理指標(biāo)的影響[J];北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期
2 鄒高峰;劉志敏;鄒學(xué)校;;我國辣椒品種資源研究概況[J];湖南農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年03期
3 方曉梅,張利平;粘細(xì)菌生態(tài)多樣性的初步研究[J];生物多樣性;2001年03期
本文編號(hào):2813988
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