米埔红树林土壤可培养微生物的多样性及其次级代谢产物的研究

发布时间：2020-06-24 12:18

【摘要】：红树林是一种介于海洋与陆地之间的过渡型的生态系统,为微生物提供了十分多样的栖息环境,有着丰富的生物多样性资源,包括微生物新物种的发现,生物活性代谢产物的提取等等。香港米铺红树林自然保护区(E114.05°,N22.49°)是国际重要湿地之一,其中蕴藏着大量宝贵的生物资源。本实验对米埔红树林自然保护区土壤进行采样,利用稀释平板法对其中的微生物分离纯化,再通过16S rRNA对纯化菌种进行测序鉴定,得到共36个属117株菌,包括3株新种细菌和1株有明显抑菌圈的菌株,并在后续实验中对其中一株新菌XY-L28~T进行了新菌鉴定的研究工作和对抑菌菌株XY-K2做了植物促生潜力的研究。以四种植物致病真菌HLJ(Alternaria sp.),C-30(Rhizoctonia solani),玉米小斑(Ustilaginoidea oryzae)和玉米大斑(Exserohilumturcicum LeonardetSuggs)作为活性筛选模型,对117株菌的次级代谢产物进行分离和活性研究,共筛到4株次级代谢产物具有较强抗真菌生物活性的活性菌株。以上证明了红树林土壤中可培养微生物的多样性、新颖性和化学多样性。对Bacillus属的菌株XY-L28~T进行了菌落表型,生理生化特征和系统发育的菌种鉴定有关研究。XY-L28~T为一株革兰氏阳性、杆状、轻微嗜热的细菌。从香港米埔内后海湾拉姆萨尔国际重要湿地分离得到。16S rRNA序列发育分析结果表明与其最相似的标准菌为Bacillus asahii MA001~T,相似度为96.73%。适合的生长条件为NaCl含量0 5%(w/v)(最适0.5%),pH值6.5 9.0(最适为pH7.5)和温度20 45°C(最适37°C)。主要脂肪酸为iso-C_(15:0),anteiso-C_(15:0)和C_(16:1)ω7c alcohol。主要呼吸醌为甲基萘醌-7(MK-7)。主要极性脂为磷脂,磷脂酰甘油,磷脂酰乙醇胺,双磷脂酰甘油和一种无法鉴定的脂类。DNA中G+C的含量为37.4 mol%。根据其表型,生理生化特征和系统发育鉴定结果,可以确定该菌为Bacillus属的一个新种细菌,命名为Bacillus acanthi sp.nov.。其标准菌的实验室编号为XY-L28~T,在德国菌种保藏中心和中国海洋微生物菌种保藏管理中心的保藏编号分别为DSM 104296~T和MCCC 1K03287~T。从样品中分离得到一株有明显抑菌圈的菌株,16S rRNA鉴定为bacillus属,命名为XY-K2 bacillus sp.。发现XY-K2菌体对HLJ(Alternaria solani)有较强活性,故对其抗真菌活性进行进一步研究,通过生物活性追踪实验发现其活性物质为水溶性非蛋白大极性物质。对其进行广谱抑菌研究,XY-K2对稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)亦有较强活性,继续用XY-K2对稻瘟菌进行离体实验,揭示该菌通过促使稻瘟菌孢子提前产生附着胞的抗菌抑制机理,同时对XY-K2进行了植物促生菌相关特性的实验,证明了菌XY-K2可以作为一种水稻植物促生菌并且可能作为新型天然农药的原料。
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S714.3
【图文】：

图 1.1 番茄早疫病（Alternaria solani）部分症状（拍摄于本实验室，2017至 2017 年年底，防治番茄早疫病主要有三种方式：增进栽培方式，种和使用真菌杀菌剂。单单增进栽培技术并不能完全控制早疫病害种往往有效周期不长，真菌杀菌剂通常又会造成环境污染并且附带着成本。所以，新兴的生物防治技术是如今生态农业所积极倡导与努力友好型防治方式，也是目前在番茄早疫病这一块研究的热门方向[48水稻古往今来一直是我国的主要农作物，历朝历代水稻都提供了大部所需的粮食。可水稻的生产也一直受到各种病害威胁，尤其是稻瘟导，因稻瘟病而减产的水稻，每年可以达到 10%，这些减产的水稻足 万人[49]。稻瘟病的病原菌为 Magnaportheoryzae，也是通过分生孢子孢子先粘附在寄主的表面，然后孢子萌发，形成萌芽管，萌芽管伸长

图 2.1 红树林土壤可培养细菌抗真菌活性（48h）. XY-J102（Streptomyces albolongus）脂溶性次级代谢产物对玉米小斑菌活性，1mL PDB + 1102 粗浸膏溶液；b. XY-J102 对 C-30 菌活性，1mL PDB + 1μL XY-J102 粗浸膏溶液；c. C-30组，1mL PDB + 1μL DMSO 溶液；d. C-30 菌无活性菌株（XY-J72 Streptomyces hydrogenans）1mL PDB + 1μL XY-J72 粗浸膏溶液结论1）从红树林土壤样品中分离得到属于 75 个种 36 个属的 117 株菌，且 株新种细菌，揭示了其丰富的可培养微生物的多样性、新颖性和潜在的价值。

【参考文献】

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本文编号：2727854