【摘要】：三峽大壩的修建,庫區(qū)兩岸形成了垂直高度差近30米的消落帶區(qū)域。消落帶的形成改變了庫區(qū)兩岸植被的原有生長環(huán)境,對庫區(qū)植物的生存產生嚴重的危害。水淹環(huán)境下,植物會處于缺氧狀態(tài)。缺氧環(huán)境會破壞細胞內活性氧的代謝平衡,造成細胞的氧損傷,對植物的生存產生不利影響。疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)是三峽庫區(qū)特有物種,狹域分布于庫區(qū)兩岸季節(jié)性淹沒的自然消落帶上的珍稀瀕危多年生灌木,能夠適應三峽庫區(qū)“冬蓄夏排”的水位消漲規(guī)律,具有極強的耐水淹脅迫和很好的固沙保土能力。內生真菌是植物體內一類非常重要的生物資源。內生真菌在與宿主植物長期的協(xié)同進化過程中,形成了一種穩(wěn)定的互利共生關系,即內生真菌在從宿主植物獲取生長所需環(huán)境、營養(yǎng)物質的同時,為宿主植物提供豐富的代謝產物。這些代謝產物通過直接參與到抵御外部脅迫或者間接參與到宿主植物某些抗性基因的表達調控之中,增強宿主植物對生物和非生物脅迫的抗逆性。在對植物水淹脅迫的研究調查中發(fā)現(xiàn),植物能夠通過自身及其內生真菌產生的多種抗氧化酶和一系列小分子抗氧化活性物質等清除體內積累的活性氧,從而避免氧損傷危害。因此,我們以三峽庫區(qū)代表性植物疏花水柏枝及其內生真菌為研究對象,(1)分離、鑒定了疏花水柏枝的植物化學成分;(2)對其莖部46株內生真菌的發(fā)酵液進行了總抗氧化能力測定與篩選工作。本研究希望通過對疏花水柏枝植物化學成分及其內生真菌代謝產物的抗氧化能力的研究,揭示宿主植物及其內生真菌代謝產物的化學成分與其耐水淹脅迫抗性之間的關系,同時篩選得到的高抗氧化活性的微生物資源,為進一步研究植物-內生真菌的相互作用建立基礎。采用多種色譜分離手段,我們從疏花水柏枝中分離得到了9個單體化合物。通過多種波譜解析方法,如核磁共振(NMR)、高分辨質譜(HR-ESI-MS)、X-ray單晶衍射等對化合物進行測定分析,所得數(shù)據(jù)與文獻報道中的數(shù)據(jù)比對,最終確定了化合物的結構式。9個單體化合物均為首次從疏花水柏枝中分離得到,其中化合物1,2和6均首次從水柏枝屬植物中分離得到。根據(jù)其結構類型可劃分為萜類(1-7)、甾醇類(8)、酚酸類(9),其中(5R,8R,9R,10R,13S,17S,18S)25,28-dihydroxy-D-friedoolean-14-en-3-one(2)是一個新型的齊墩果烷型五環(huán)三萜。已有研究表明,三萜類、甾醇類、酚酸類化合物均具有一定的抗氧化還原能力。因此,結合文獻報道我們推測所獲得的化合物可能幫助或參與到活性氧自由基的清除過程之中,幫助植物在不利環(huán)境中順利存活。本研究中我們分別對從疏花水柏枝莖部分離得到的46株內生真菌進行了總抗氧化能力測定。在發(fā)酵液的初篩中,我們得到10株抗氧化活性較高(≥15 U/mL)的菌株,并進一步對它們的發(fā)酵粗提物進行總抗氧化能力的測定。其中,MS19-3綜合表現(xiàn)出了最強的抗氧化能力,其發(fā)酵液和粗提產物的總抗氧化能力分別為47.19±1.90和27.47±1.03 U/mL,粗提物的總抗氧化能力達到了同濃度Vc的22.42%。因此,我們測定了MS19-3的粗提產物的總多酚、黃酮類化合物的含量,以及粗提物對DPPH、·OH的清除和還原能力。粗提產物的總多酚和黃酮類化合物含量分別為60.02±0.63 mg/g,42.78±0.79 mg/g;對DPPH和·OH表現(xiàn)出一定的清除作用以及較強的還原能力。最后,采用分子生物學和形態(tài)學結合的方法,菌株MS19-3鑒定為一株棒曲霉(Aspergillus clavatus)。上述結果表明,植物自生代謝產物及其內生真菌代謝產物有可能在一定程度上直接或間接參與消除體內多余的活性氧自由基,維持體內活性氧代謝平衡,從而幫助植物順利渡過不利的淹水環(huán)境。除此之外,獲得的高抗氧化活性微生物資源可用于進一步的植物-內生真菌的相互作用研究,為提升庫區(qū)消落帶植物的抗非生物脅迫能力,改善庫區(qū)消落帶生態(tài)環(huán)境提供了指導。同時也為高抗氧化活性物質的獲得提供了新的途徑。
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【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q945.78

【參考文獻】

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本文編號：2455982