粘细菌菌株E10和E12抗马铃薯晚疫病菌活性成分的作用机理及其初步分离

发布时间：2020-09-08 09:11

　　粘细菌属于革兰氏阴性菌,是一类介于原核生物与真核生物的一种高等细菌。近些年的研究发现,大部分粘细菌的次级代谢产物都具有抑制真菌和细菌的活性。随着粘细菌以及其次级代谢产物的不断开发利用,粘细菌已经成为发现天然产物的“微工厂”,因此,粘细菌具有巨大的开发潜力以及实用价值。实验室前期工作分离到的粘细菌菌株E10和E12,分别属于弱小珊瑚球菌(Corallococcus exiguous)和珊瑚状珊瑚球菌(Corallococcus coralloides)。研究发现它们产生的次级代谢产物具有比较高的抗马铃薯晚疫病菌活性,可能在马铃薯晚疫病防治方面有着潜在应用价值。本论文的主要目的是对两株高抗马铃薯晚疫病菌的粘细菌菌株的次级代谢产物进行稳定性及作用机理的研究,并检测两个菌株活性物质对致病疫霉侵染马铃薯离体叶片的防治作用,初步摸索其活性物质的分离条件,对未来研发源于粘细菌的马铃薯晚疫病防治农药具有一定贡献。结果显示,E10、E12菌株的次级代谢产物的最适温度均为室温,但高温或低温下仍可保持一定的活性。两个菌株活性物质的最适pH值为7,但在酸性或碱性条件下仍能保持一定的活性。自然光、紫外光、及蛋白酶K处理下,两个菌株次级代谢产物的活性没有显著变化。说明菌株E10、E12的次级代谢产物均具有较好的温度、酸碱度、紫外光、自然光、蛋白酶K稳定性。菌株E10的次级代谢产物短时间保存时4℃和室温比较合适,菌株E12的次级代谢产物短时间保存时4℃比较合适,两株菌的次级代谢产物长期保存时均需在-80℃保存。菌株E10、E12的次级代谢产物,随着浓度升高,显著抑制菌丝体的生长发育,降低孢子囊、游动孢子的数量,降低有性生殖中卵孢子的数量并影响卵孢子的发育,增加菌丝体细胞膜的渗透性并增强膜脂过氧化作用,对菌丝麦角甾醇及可溶性蛋白含量没有显著影响,说明两个菌株的活性物质可能通过抑制致病疫霉菌丝体生长发育、无性生殖、有性生殖而起作用,此外,还可能通过增加膜脂过氧化作用而损伤细胞膜,从而使细胞膜的通透性增强,最终降低病原菌的侵染能力。高浓度的菌株E10、E12次级代谢产物对致病疫霉侵染马铃薯叶片有较好的保护和治疗作用。菌株E10、E12的次级代谢产物以甲醇和水作为流动相的分离效果较好,其大部分抗致病疫霉活性成分可以被丙酮和甲醇溶解。
【学位单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S435.32;S476
【部分图文】：

黄色粘球菌,形态发生,生活史,粘细菌

细菌复杂的生活史：菌的繁殖主要靠二分法进行，但它的形态发生比较复杂，繁殖过、子实体等[21]。它的生活史有营养细胞生长期和细胞发育期[22]。来展示粘细菌的生活史，如图 1 所示[16]。在粘细菌的生活史中，粘细菌就会形成子实体，即会在固体表面生成肉眼可见的子实体粘孢子有很强的抵御不良环境的能力[23-25]。

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目前在人们已经得到的粘细菌次级代谢产物的多种的衍生结构中，大部分活性物质的结构种类基本上只存在于粘细菌中，属于粘细菌特有结构，种类繁多且结构新颖，只有极少数次级代谢产物的种类在其它微生物中发现过，粘细菌的这一特性使它成为了筛选新结构天然化合物的重要宝库。图 2 是粘细菌次级代谢产物中的一些活性物质的化学结构[44]。

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图 3 Epothilones 结构图Fig.3 The structure of Epothilones验小组的研究结果表明：Soranium cellulosum SMP44 的 Epo约 56kb，而 Sorangium cellulosum So ce90 的基因簇则是 68,7括十一个模块，包括一个细胞色素 P450 环氧酶模块、八个聚者的基因簇则是由二十二个阅读框以及十一个模块外加两个十一个模块中包括九个 PKS 模块，一个 NRPS 模块等。素基因簇序列全长的发表具有重要意义，这使人们可以通过埃博霉素，有利于在其它宿主微生物的异源表达。Sorangiu霉素量非常低，且该菌体本身生长缓慢，生长时代长达 16 h。组通过使用同源重组的方法[71]，选择与其亲缘关系较近，生ccus xanthus 作为受体菌，在受体菌的基因组中完整的插入 S 的埃博合成和基因簇，通过这种方法使受体菌快速大量的产生。张友明等为了解决原始菌的发酵产率低和埃博霉素全长基

【参考文献】