论文部分内容阅读
极地是一个微生物资源宝库,其微生物具有种质的新颖性和多样性,由于极地特殊的环境,有可能从极地微生物中发现结构新颖的生物活性物质。对活性物质生物合成的有关功能基因进行研究,可以预测产生化合物的类型,降低同样结构化合物重复出现的概率。 以常见植物病原真菌尖刀镰孢菌为指示菌,对中国第27次南极科学考察采取的海水以及第4次北极科考采取的沉积物(BN05)进行了抗植物病原真菌活性菌株的筛选,并对其进行了分子鉴定与系统发育分析。结果表明,共筛选到25株抗植物病原真菌的活性菌株,其中2株属于嗜冷杆菌属(Psychrobacter),4株属于假单胞菌属(Pseudomonas),19株属于假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)。抑菌谱研究表明,菌株312-1、83-1和195对大丽轮枝菌、瓜亡革菌、番茄早疫病菌、水稻纹枯病菌、芦笋茎枯病菌、辣椒疫霉和尖刀镰孢菌均具有明显的抑菌效果;除水稻纹枯病菌外,312-2对其他6种植物病原真菌也均有明显的抑菌活性。对实验室保藏的活性菌株的活性验证试验表明,南极适冷菌C、LX-4、LX-2和1-Z18活性较好。选取活性较好且稳定的南极适冷菌Pseudomonas sp.C作为进一步研究的对象。 南极适冷菌Pseudomonas sp.C发酵液上清活性物质性质的初步研究表明,在温度40-70℃和pH5-9范围内,发酵液上清的抑菌活性稳定。根据活性追踪,通过硅胶柱层析和高效液相色谱对南极适冷菌Pseudomonas sp.C发酵液上清中的生物活性物质进行了分离纯化、利用EI-MS/MS和核磁共振技术(13CNMR和1HNMR)对分离纯化得到的化合物进行了结构鉴定。本文共分离得到并确定了10个化合物的结构,分别为环二肽类、二肽、壬基酚聚氧乙烯醚类、乙酰肼的衍生物、酯类化合物、甾体类和吲哚二酮类衍生物。其中环(Phe-Pro)、14-壬基苯氧基-3,6,9,12-四氧十四烷-1-醇(壬基酚聚氧乙烯醚类)对尖刀镰孢菌与枯草芽孢杆菌的抑菌活性较强;9,19-Cyclocholestan-3-one,4,14-dimethyl-(甾体类)对尖刀镰孢菌具有一定的抑菌活性。 利用活性物质不同生物合成途径的三对简并引物(PKS-U/PKS-D、NRPS-U/NRPS-D和HALO-U/HALO-D)对筛选到的抗植物病原真菌活性菌株进行了功能基因的扩增。结果表明,从菌株C和1-Z18扩增到了PKS基因片段,从6株活性菌株(C、1-Z18、LX-2、LX-4、195和83-1)中均扩增到了NRPS基因片段,从菌株1-Z18扩增到了卤代酶基因片段。从菌株1-Z18中均扩增到了PKS、NPRS和卤代酶基因片段,表明该菌株可能产生结构新颖的代谢产物,有待进一步研究。利用基因步移技术,扩增了Pseudomonas sp.C的NRPS基因片段的两侧未知序列。