胡杨湿地拮抗放线菌筛选及其次生代谢产物的初探

来源 :塔里木大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:dtmark
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胡杨湿地是新疆塔里木河流域与沙漠汇聚形成的典型湿地环境,是挖掘放线菌资源的理想境地。本研究基于前期从新疆阿拉尔胡杨湿地中分离获得的140株放线菌,通过平板对峙法和琼脂打孔法,以引起新疆植物病害的细极链格孢菌(Alternaria tenuissima)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)为主要靶标菌进行拮抗活性初筛和复筛。挑选出具有较好拮抗活性的放线菌进行发酵获得粗提物,分别采用薄层色谱、高效液相及核磁共振等方法进行次级代谢产物分离和结构鉴定。最后对胡杨湿地分离获得的两株链霉菌潜在新物种,拟通过多相分类方法进行鉴定,确定其分类学地位。研究结果如下:通过平板对峙法对140株放线菌进行拮抗活性初筛,总共获得了60株有抑菌活性的放线菌,再利用琼脂打孔法对其进行复筛,总共获得了40株至少对一种病原菌有抑菌活性的放线菌,其中,筛选出对细极链格孢菌有抑菌活性的菌株为12株,S.rochei TRM68008、S.albidoflavus TRM68068、S.marokkonensis TRM68080、S.albidoflavusTRM680120、S.albidoflavus TRM68124和S.griseoincarnatus TRM68139抑菌活性最为显著;对尖孢镰刀菌有抑菌活性的菌株为6株,S.alfalfae TRM68014抑菌活性最为显著;对大丽轮枝菌有抑菌活性的菌株为12株,S.rochei TRM68051抑菌活性最为显著;对金黄色葡萄球菌有抑菌活性的菌株为20株,S.griseoincarnatus TRM68023、S.erythrogriseus TRM68028和S.griseoincarnatus TRM68037抑菌活性最为显著;筛选出对白色念珠菌有抑菌活性的菌株为7株,S.albidoflavus TRM68022、S.violaceorubidus TRM68059、S.albidoflavus TRM68068、S.marokkonensis TRM68080和S.albidoflavus TRM68120抑菌活性最为显著。获得对三种病原菌均具有抑菌活性的菌株有9株,有较好抑菌活性的有4株,分别是S.alfalfae TRM68014、S.albidoflavus TRM68022、S.albidoflavus TRM68068和S.marokkonensis TRM68080。通过对筛选获得的两株具有广谱抑菌活性的链霉菌TRM68068和TRM68080采用薄层色谱、液相色谱和液相制备等技术进行次生代谢产物的分离纯化,再经波谱分析对其进行结构鉴定,总共获得3个化合物。其中,从TRM68068中分离获得了两个化合物068-1和068-2,分别被鉴定为染料木素和大豆苷元;从TRM68080中分离获得了一个化合物080-1,被鉴定为N-乙酰酪胺。采用多相分类方法对分离自胡杨湿地土壤中的菌株TRM 68005T和TRM 68085T进行分类研究,发现这两株菌具有与链霉菌属相同的系统发育和化学分类学特征。菌株TRM 6005T最适生长条件为盐浓度1%、pH 7.0及生长温度37°C的高氏一号培养基,其具有产脂肪酶、氧化酶、淀粉水解酶、脲酶和黑色素的能力,同时具有还原硝酸盐、过氧化氢酶和明胶液化的能力。通过对TRM 68005T的16S rRNA基因序列的系统发育分析表明,菌株TRM 68005T与S.chromofuscus NBRC 12851T(98.34%)、S.ferrugineus HV38T(98.25%)具有较高的相似度,且形成了明显的分支,通过对菌株TRM68005T与亲缘菌株形态学观察,发现具有明显的差异,其次对其进行化学分类学鉴定结果表明,菌株TRM 68005T的全细胞水解糖包括核糖、木糖、葡萄糖和半乳糖,全细胞氨基酸主要以L,L-DAP为主,甲基萘醌主要以MK-9(H6)(51.04%)、MK-9(H8)(30.78%)和MK-9(H4)(10.16%)为主。根据这些基因和生理生化特征表明,TRM 68005T菌株为链霉菌属的一个新物种,并命名该物种为淤泥链霉菌(Streptomyces lasuensis TRM 68005T)。菌株TRM68085T最适生长条件为盐浓度0%、pH值7.0及生长温度28oC的高氏一号培养基。TRM68085T具有产脂肪酶、氧化酶和淀粉水解酶的能力。化学分类学结果表明,菌株TRM 68085T的全细胞水解糖主要包括核糖、木糖、葡萄糖和半乳糖,脂肪酸主要为C16:0(25.4%)和iso-C16:0(18.3%),甲基萘醌主要以MK-9(H6)和MK-9(H8)为主,全细胞氨基酸主要以L,L-DAP为主。通过对菌株TRM 68085T的16S rRNA基因序列在Ezbiocloud上比对,其最相似菌株为S.capitiformicae1H-SSA4T,相似度为98.54%,通过三种进化树系统发育分析,TRM68085T与链霉菌S.capitiformicae1H-SSA4T(98.6%)形成稳定的独立分支,此外,对菌株TRM68085T与亲缘菌株S.capitiformicae1H-SSA4T的全基因组序列的DDH值分析,其值远低于70%。根据上述基因和生理生化特征表明,TRM 68085T为链霉菌属的一个新物种,并命名该物种为树木链霉菌(Streptomyces arboris TRM68085T)。
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