枸骨内生真菌抗菌活性成分的分离、鉴定及应用研究

来源 :杭州师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ribenandchina
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本论文通过系统筛选,从植物枸骨(Llex cornuta Lindl.)中分离到的一株具有高抗菌活性的内生真菌,并以此作为研究对象,对该内生真菌进行了种属鉴定,并对其代谢产物中主要活性成分进行了提取、分离和结构解析;在此基础上研究了主要活性成分的分析检测方法和抑菌作用,通过紫外诱变选育出高效活性生产菌株,运用随机扩展多态性DNA(RAPD)技术对该菌及其诱变体进行DNA多态性分析,最后对活性成分的安全性和药效进行了评价。主要研究结果如下:  (1)枸骨内生真菌的属种鉴定:根据形态培养特征和生理生化特征,对照《真菌鉴定手册》将该内生真菌初步归属为木霉属真菌哈茨木霉(Trichoderma harzianum Rifai),将其命名为哈茨木霉菌株L。  (2)哈茨木霉菌株L的代谢产物的主要抗菌活性成分:分离纯化得到哈茨木霉菌株L代谢产物的主要抗菌活性成分,经IR、MS和NMR光谱分析确定为一倍半萜类化合物,英文名称为:trichodermin,化学名称:4β-乙酰基-12,13-环氧-9-单端孢霉烯。并且建立了该物质的气相色谱分析方法。  (3)活性物质trichodermin的抑菌活性:室内毒力测定结果表明,Trichodermin对9种植物病原真菌的菌丝生长和2种植物病原真菌孢子的萌发均有不同程度的抑制作用。其中对水稻纹枯病菌[Thanatephorus cucumeris(Frank)Donk]和黄瓜立枯病菌(Rhizoctonia solani Küehn)有较好的毒力,其 EC50值分别为0.7071μg/mL和0.3253μg/mL;对番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea Pers)和番茄早疫病[Alternaria solani(Ellis et Martin) Jones et Grout.],毒力作用次之,其EC50值分别为3.7287μg/mL和10.6772μg/mL;对黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum Owen)、西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporium f.sp.niveum)、菜豆炭疽病菌[Colletotrichum lindemuthianum(sacc. et Magn.)Br. et Cav.]和葡萄炭疽病菌[Colletotrichum gloeosporioides(Penz.)Sacc.]的毒力相对较弱,其EC50值分别为23.4072、41.6013、33.0261和28.6393μg/mL;对水稻胡麻斑病菌[Cochliobolus miyabeanus(Ito&Kuribayashi)]的毒力最差(>800μg/mL)。对黄瓜枯萎病菌(F. oxysporum f.sp.cucumerinum)和西瓜枯萎病菌(F.oxysporium f.sp.niveum)孢子萌发的抑制作用EC50分别为2.2209和2.2905μg/mL。活体试验结果表明,Trichodermin浓度为100mg/L时,对番茄早疫病(A.solani)及黄瓜立枯病(R..solani)的保护效果达97.8%和98.1%,治疗效果达96.7%和97.3%。  (4)Trichodermin制剂的药效、安全性及毒理学研究:盆栽试验结果表明,Trichodermin1000倍液对黄瓜立枯病(R..solani)有良好的治疗和保护作用,7天后保护防效和治疗防效分别为88.89%和95.83%; Trichodermin在番茄及土壤中降解较快,残留极低,施药后的第10天trichodermin在番茄中的残留量仅0.0054mg/kg,在土壤中的残留量仅为0.0013mg/kg;经毒理学研究发现,Trichodermin原药产品对哺乳类动物十分安全,按 GB15670-1995《农药登记毒理学试验方法》的分级标准该农药的原药属低毒。  (5)高效菌株的选育及诱变前后菌株RAPD分析:以哈茨木霉菌株L作为出发菌株,进行紫外线二次复合诱变处理,通过初筛和复筛,获得一株高产突变株 UV-5-3,其产素水平为164.75μg/mL,是原始菌株2.3倍。传代试验表明,该突变株的高产性能遗传特性较稳定。运用RAPD技术对哈茨木霉菌株L及相应诱变体进行DNA多态性分析,12条随机引物共扩增出106条谱带,多态性标记数为58条,占扩增总带数的54.7%。DNA片段大小范围在300~5000bp内,大多数集中在600~2000bp。利用NTSYS统计软件对扩增结果进行统计和聚类,结果表明,哈茨木霉菌株 L诱变前后具有一定的遗传稳定性和遗传多态性,但供试菌株的RAPD分析与其生防效果之间不存在相关性,生防效果好的哈茨木霉菌株没有特异性标记的RAPD带。
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