粘細菌菌株E10和E12抗馬鈴薯晚疫病菌活性成分的作用機理及其初步分離
發(fā)布時間:2020-09-08 09:11
粘細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菌。近些年的研究發(fā)現(xiàn),大部分粘細菌的次級代謝產(chǎn)物都具有抑制真菌和細菌的活性。隨著粘細菌以及其次級代謝產(chǎn)物的不斷開發(fā)利用,粘細菌已經(jīng)成為發(fā)現(xiàn)天然產(chǎn)物的“微工廠”,因此,粘細菌具有巨大的開發(fā)潛力以及實用價值。實驗室前期工作分離到的粘細菌菌株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用價值。本論文的主要目的是對兩株高抗馬鈴薯晚疫病菌的粘細菌菌株的次級代謝產(chǎn)物進行穩(wěn)定性及作用機理的研究,并檢測兩個菌株活性物質對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的分離條件,對未來研發(fā)源于粘細菌的馬鈴薯晚疫病防治農(nóng)藥具有一定貢獻。結果顯示,E10、E12菌株的次級代謝產(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。兩個菌株活性物質的最適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,兩個菌株次級代謝產(chǎn)物的活性沒有顯著變化。說明菌株E10、E12的次級代謝產(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的次級代謝產(chǎn)物短時間保存時4℃和室溫比較合適,菌株E12的次級代謝產(chǎn)物短時間保存時4℃比較合適,兩株菌的次級代謝產(chǎn)物長期保存時均需在-80℃保存。菌株E10、E12的次級代謝產(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,增加菌絲體細胞膜的滲透性并增強膜脂過氧化作用,對菌絲麥角甾醇及可溶性蛋白含量沒有顯著影響,說明兩個菌株的活性物質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胞膜,從而使細胞膜的通透性增強,最終降低病原菌的侵染能力。高濃度的菌株E10、E12次級代謝產(chǎn)物對致病疫霉侵染馬鈴薯葉片有較好的保護和治療作用。菌株E10、E12的次級代謝產(chǎn)物以甲醇和水作為流動相的分離效果較好,其大部分抗致病疫霉活性成分可以被丙酮和甲醇溶解。
【學位單位】:內蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:S435.32;S476
【部分圖文】:
細菌復雜的生活史:菌的繁殖主要靠二分法進行,但它的形態(tài)發(fā)生比較復雜,繁殖過、子實體等[21]。它的生活史有營養(yǎng)細胞生長期和細胞發(fā)育期[22]。來展示粘細菌的生活史,如圖 1 所示[16]。在粘細菌的生活史中,粘細菌就會形成子實體,即會在固體表面生成肉眼可見的子實體粘孢子有很強的抵御不良環(huán)境的能力[23-25]。
目前在人們已經(jīng)得到的粘細菌次級代謝產(chǎn)物的多種的衍生結構中,大部分活性物質的結構種類基本上只存在于粘細菌中,屬于粘細菌特有結構,種類繁多且結構新穎,只有極少數(shù)次級代謝產(chǎn)物的種類在其它微生物中發(fā)現(xiàn)過,粘細菌的這一特性使它成為了篩選新結構天然化合物的重要寶庫。圖 2 是粘細菌次級代謝產(chǎn)物中的一些活性物質的化學結構[44]。
圖 3 Epothilones 結構圖Fig.3 The structure of Epothilones驗小組的研究結果表明:Soranium cellulosum SMP44 的 Epo約 56kb,而 Sorangium cellulosum So ce90 的基因簇則是 68,7括十一個模塊,包括一個細胞色素 P450 環(huán)氧酶模塊、八個聚者的基因簇則是由二十二個閱讀框以及十一個模塊外加兩個十一個模塊中包括九個 PKS 模塊,一個 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。Sorangiu霉素量非常低,且該菌體本身生長緩慢,生長時代長達 16 h。組通過使用同源重組的方法[71],選擇與其親緣關系較近,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:2813988
【學位單位】:內蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:S435.32;S476
【部分圖文】:
細菌復雜的生活史:菌的繁殖主要靠二分法進行,但它的形態(tài)發(fā)生比較復雜,繁殖過、子實體等[21]。它的生活史有營養(yǎng)細胞生長期和細胞發(fā)育期[22]。來展示粘細菌的生活史,如圖 1 所示[16]。在粘細菌的生活史中,粘細菌就會形成子實體,即會在固體表面生成肉眼可見的子實體粘孢子有很強的抵御不良環(huán)境的能力[23-25]。
目前在人們已經(jīng)得到的粘細菌次級代謝產(chǎn)物的多種的衍生結構中,大部分活性物質的結構種類基本上只存在于粘細菌中,屬于粘細菌特有結構,種類繁多且結構新穎,只有極少數(shù)次級代謝產(chǎn)物的種類在其它微生物中發(fā)現(xiàn)過,粘細菌的這一特性使它成為了篩選新結構天然化合物的重要寶庫。圖 2 是粘細菌次級代謝產(chǎn)物中的一些活性物質的化學結構[44]。
圖 3 Epothilones 結構圖Fig.3 The structure of Epothilones驗小組的研究結果表明:Soranium cellulosum SMP44 的 Epo約 56kb,而 Sorangium cellulosum So ce90 的基因簇則是 68,7括十一個模塊,包括一個細胞色素 P450 環(huán)氧酶模塊、八個聚者的基因簇則是由二十二個閱讀框以及十一個模塊外加兩個十一個模塊中包括九個 PKS 模塊,一個 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。Sorangiu霉素量非常低,且該菌體本身生長緩慢,生長時代長達 16 h。組通過使用同源重組的方法[71],選擇與其親緣關系較近,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】
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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致病疫霉生理指標的影響[J];北京林業(yè)大學學報;2013年02期
2 鄒高峰;劉志敏;鄒學校;;我國辣椒品種資源研究概況[J];湖南農(nóng)業(yè)科學;2008年03期
3 方曉梅,張利平;粘細菌生態(tài)多樣性的初步研究[J];生物多樣性;2001年03期
本文編號:2813988
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