本文關(guān)鍵詞：內(nèi)生真菌間座殼屬多樣性、無柄盤菌代謝產(chǎn)物及炭角菌與植物互作研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：內(nèi)生真菌因其獨(dú)特的生境、高度的多樣性以及豐富的天然產(chǎn)物資源,吸引著各界研究人員的關(guān)注。間座殼屬(Diaporthe)、無柄盤菌屬(Pezicula)、炭角菌屬(Xylaria)是常見的內(nèi)生真菌類群,具有高度的生物多樣性。本論文分別對(duì)間座殼屬內(nèi)生真菌的遺傳多樣性、無柄盤菌屬內(nèi)生真菌的抗菌活性代謝產(chǎn)物、縱紋炭角菌與植物的互作進(jìn)行了研究,獲得的創(chuàng)新成果如下： 1、間座殼屬內(nèi)生真菌的遺傳多樣性 對(duì)采集自中國浙江的28個(gè)植物樣品進(jìn)行內(nèi)生真菌分離,獲得116株間座殼屬真菌。ITS rDNA比對(duì)獲得64個(gè)單倍型,系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)22個(gè)單倍型與已知菌株的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。選取14個(gè)代表菌株進(jìn)行tefl-α系統(tǒng)發(fā)育分析,發(fā)現(xiàn)這些菌株形成一個(gè)獨(dú)立未知的分支。進(jìn)一步以ITS rDNA、tefl-α、TUB和CAL進(jìn)行多基因系統(tǒng)發(fā)育分析,發(fā)現(xiàn)其中8株菌株形成3個(gè)獨(dú)立未知分支,代表3個(gè)疑似新種。其中,ZJWCF252菌株在人工培養(yǎng)條件下產(chǎn)生小型分生孢子器,紡錘形至棒狀的α分生孢子以及少量的β孢子。 2、無柄盤菌屬內(nèi)生真菌的抗菌活性代謝產(chǎn)物 從分離自金鐘花莖稈的16株內(nèi)生真菌中,選取一株具抗菌活性的無柄盤菌屬內(nèi)生真菌ZJWCF069。經(jīng)硅膠柱和葡聚糖凝膠層析分離,從發(fā)酵液中獲得4個(gè)化合物。通過質(zhì)譜與核磁共振波譜(NMR)分析,確定為蜂蜜曲菌素(1)、枝盤孢菌素(2)、丁二酸(3)和4-甲氧基-1(3H)-異苯并呋喃酮(4)。物質(zhì)4是首次作為天然產(chǎn)物獲得。對(duì)化合物1進(jìn)行的活性分析顯示,其與圓弧菌醛酸的抑菌活性相似。 3、炭角菌與植物的互作研究本文著重描述了植物共生菌縱紋炭角菌X. striata菌株RK1-1與水稻及煙草的特異互作模式,并從基因表達(dá)水平分析了相關(guān)機(jī)制。RK1-1能顯著促進(jìn)上述兩種植物的營養(yǎng)生長,且對(duì)煙草的促生幅度明顯大于水稻。RK1-1通過菌絲隨機(jī)分支在水稻根部分生區(qū)和伸長區(qū)定殖,但在煙草根部尚未發(fā)現(xiàn)定殖。真菌發(fā)酵液對(duì)煙草無促生作用,表明X. striata與煙草的互作以化學(xué)信號(hào)交流為主。對(duì)RK1-1和水稻及煙草的表達(dá)譜測序結(jié)果顯示,該內(nèi)生真菌受植物信號(hào)分子的誘導(dǎo),開啟酶類基因的表達(dá),并且憑借加強(qiáng)的酶活,突破水稻根部茉莉酸信號(hào)途徑引發(fā)的防御反應(yīng),成功定殖于水稻根系組織；但面對(duì)煙草根系乙烯“屏障”時(shí),該真菌便“束手無策”。RK1-1賦予煙草更顯著的促生效應(yīng)是因?yàn)槠洳粌H能誘導(dǎo)赤霉素相關(guān)基因的表達(dá),還能激發(fā)生長素和細(xì)胞分裂素相關(guān)基因的表達(dá)。氧化還原調(diào)控參與植物的生長發(fā)育以及免疫反應(yīng)�；プ麟p方的表達(dá)譜結(jié)果均呈現(xiàn)了數(shù)量眾多的相關(guān)差異基因,此外根系活性氧(ROS)檢測也證實(shí)了這一結(jié)論�；谏鲜鰧�(shí)驗(yàn)結(jié)果,推斷具有雙重營養(yǎng)方式的縱紋炭角菌RK1-1為營獨(dú)立生活真菌向植物共生菌進(jìn)化的一個(gè)中間過渡型,在國際上尚未見報(bào)道,因此對(duì)研究真菌與植物的共進(jìn)化及互作機(jī)制具有重要的創(chuàng)新意義。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)生真菌 遺傳多樣性 代謝產(chǎn)物分離 表型可塑性 生態(tài)學(xué)效應(yīng) 表達(dá)譜分析
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S432.44
【目錄】：

• 致謝6-8
• 摘要8-10
• Abstract10-14
• 第一章 文獻(xiàn)綜述14-38
• 1.1 內(nèi)生真菌14-21
• 1.1.1 定義與特征14-16
• 1.1.2 生物多樣性16-18
• 1.1.3 活性產(chǎn)物與應(yīng)用前景18-21
• 1.2 內(nèi)生真菌與植物的互作21-29
• 1.2.1 內(nèi)生真菌的寄主選擇性21-22
• 1.2.2 內(nèi)生真菌侵染模式22-23
• 1.2.3 內(nèi)生真菌對(duì)寄主植物的促生作用23-27
• 1.2.4 內(nèi)生真菌誘導(dǎo)寄主抵抗生物脅迫27-28
• 1.2.5 內(nèi)生真菌誘導(dǎo)寄主抵御非生物脅迫28-29
• 1.3 內(nèi)生真菌與植物互作的分子機(jī)理29-36
• 1.3.1 內(nèi)生真菌與植物之間的動(dòng)態(tài)平衡29
• 1.3.2 內(nèi)生真菌侵染相關(guān)基因研究現(xiàn)狀29-31
• 1.3.3 植物防御反應(yīng)研究現(xiàn)狀31-36
• 1.4 本研究的目的與意義36-38
• 第二章 間座殼屬(Diaporthe)內(nèi)生真菌的遺傳多樣性分析38-50
• 2.1 材料與方法38-42
• 2.1.1 采樣點(diǎn)(共3個(gè),圖2.1)38
• 2.1.2 采樣,真菌分離、純化與保存38-39
• 2.1.3 真菌DNA提取,PCR,測序以及系統(tǒng)進(jìn)化分析39-42
• 2.2 結(jié)果與分析42-48
• 2.2.1 基于ITS rDNA的系統(tǒng)進(jìn)化分析42
• 2.2.2 基于tefl-α的系統(tǒng)進(jìn)化分析42-43
• 2.2.3 基于四個(gè)基因(ITS rDNA,tefl-α,TUB和CAL)的系統(tǒng)進(jìn)化分析43-48
• 2.3 本章討論48-50
• 第三章 一株金鐘花內(nèi)生真菌Pezicula sp.次級(jí)代謝產(chǎn)物研究50-57
• 3.1 材料與方法50-52
• 3.1.1 植物采樣、內(nèi)生真菌分離、純化與保存50
• 3.1.2 菌株ZJWCF069的分類鑒定50
• 3.1.3 真菌發(fā)酵及其代謝產(chǎn)物的分離50-51
• 3.1.4 代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)分析51
• 3.1.5 代謝產(chǎn)物抗菌活性測試51-52
• 3.2 結(jié)果與分析52-56
• 3.3 本章討論56-57
• 第四章 縱紋炭角菌(Xylaria striata)與水稻/煙草的互作研究57-96
• 4.1 材料與方法57-64
• 4.1.1 試驗(yàn)菌株57
• 4.1.2 供試植物57
• 4.1.3 培養(yǎng)基57-58
• 4.1.4 Xylaria striata與水稻/煙草共培養(yǎng),真菌與煙草的玻璃紙?jiān)囼?yàn)以及發(fā)酵液試驗(yàn)58-59
• 4.1.5 植物根組織染色59-60
• 4.1.6 表達(dá)譜分析材料的收集與準(zhǔn)備60
• 4.1.7 總RNA提取60
• 4.1.8 測序文庫構(gòu)建60-61
• 4.1.9 表達(dá)譜數(shù)據(jù)分析61-63
• 4.1.10 水稻根細(xì)胞活力測試63
• 4.1.11 水稻/煙草根細(xì)胞ROS檢測63-64
• 4.2 結(jié)果與分析64-92
• 4.2.1 Xylaria striata對(duì)水稻/煙草的促生作用64-65
• 4.2.2 真菌定殖模式觀察65-69
• 4.2.3 真菌發(fā)酵液對(duì)煙草的促生作用測試結(jié)果69
• 4.2.4 真菌繁殖結(jié)構(gòu)觀察69-71
• 4.2.5 水稻/煙草表達(dá)譜測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)71-73
• 4.2.6 植物差異表達(dá)基因?qū)ふ?/span>73-74
• 4.2.7 植物差異表達(dá)基因功能分析74-77
• 4.2.8 植物差異表達(dá)基因表達(dá)驗(yàn)證77-82
• 4.2.9 真菌表達(dá)譜測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)82
• 4.2.10 真菌差異表達(dá)基因?qū)ふ遗c功能分析、表達(dá)驗(yàn)證82-88
• 4.2.11 水稻/煙草根部ROS檢測結(jié)果88
• 4.2.12 水稻根系細(xì)胞活力檢測結(jié)果88-92
• 4.3 本章討論92-96
• 第五章 全文結(jié)論與展望96-98
• 5.1 全文結(jié)論96-97
• 5.2 展望97-98
• 參考文獻(xiàn)98-113
• 附錄113-145

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