耐盐菊芋块茎内生真菌次生代谢产物的分离与结构鉴定

盐生植物菊芋(Helianthus tuberosus)是一种新型经济作物,特殊生境可能会使其内生真菌产生特殊的次生代谢产物,如结构新颖或活性显著的化合物.为研究这种耐盐植物内生真菌的次生代谢产物以及植物宿主和内生真菌之间可能存在的关系,本实验室从耐盐菊芋块茎中分离纯化出10株内生真菌,对这10株内生真菌进行抗卤虫活性筛选,初步筛选出1株抗卤虫活性良好的菌株Mucor sp.ht-7,规模发酵后通过提取分离技术得到7个化合物,用波谱手段鉴定了7个化合物的结构,对这株内生真菌和宿主次生代谢产物之间的关系进行分析探讨,并对化合物生物活性加以分析.     

一株特殊生境荒漠药用植物沙蓬内生真菌Rhinocladiella similis中苯甲酸大环内酯化合物

从一株特殊生境荒漠药用植物沙蓬的内生真菌Rhinocladiella similis中分离得到4个苯甲酸大环内酯化合物,包括2个新化合物rhinoclactones E（2）和F（1）、2个已知化合物8,9-dihyrogreensporone D（3）和8,9-dihydrogreensporone A（4）。基于高分辨质谱与核磁共振谱数据以及相关文献比对,确定了新化合物与已知化合物的结构。化合物1和2是一对立体异构体,在大环内酯环中并有一个呋喃环,这种环系统在自然界比较稀少。化合物1-4对3株肿瘤细胞株和植物病原真菌没有抑制活性。本结果进一步丰富了该真菌的化学成分研究,暗示特殊生境荒漠植物内生真菌具有产生结构新颖的次级代谢产物的潜力,是发现新活性天然产物的一个新的重要宝库;此外,根据化合物的结构特征与生物活性结果,本文还探讨了这些化合物潜在的生态学功能。     

青蒿内生真菌研究进展

植物内生真菌可以产生与宿主植物相同或相似的次生代谢产物,已成为活性化合物生产和发现新化合物的重要来源。为了解青蒿内生真菌的潜在应用价值,介绍了青蒿内生真菌的生物多样性、生物活性和部分次生代谢产物,并展望了未来的研究方向,以期为进一步开发利用青蒿内生真菌提供参考。     

地衣及其内生真菌活性次级代谢产物研究进展

地衣是一种独特的菌藻共生体,能够在荒漠、高山、冻土等恶劣环境生存,具有特殊的生理结构和独特的生存环境。地衣及其内生真菌能够产生结构新颖、活性广泛的次级代谢产物,研究地衣及其内生真菌次级代谢产物对新型药用资源开发以及利用等方面都具有重要的意义。本文关注了近年来地衣及其内生真菌的次级代谢产物相关研究,并对其生物活性方面的研究成果进行综述。     

植物内生真菌生物活性成分研究进展

植物内生真菌是寄居植物组织内,与植物共生的真菌种类。植物内生真菌的次生代谢产物具有结构和生物活性多样性的特点,因而可为医药及农药创制提供先导结构,具有巨大的研究和开发价值。本文综述了近三年来(2017～2019年)从植物内生真菌中分离出来的具有生物活性的生物碱、聚酮、萜类、甾醇、蒽醌以及其他类化合物,并分别简要概述了其生物活性研究进展,以期为植物内生真菌活性代谢产物的研究与利用提供参考。     

我国资源植物化学与天然产物化学基础研究的现状与发展

本文从生物活性成分的筛选与分离、植物次生代谢产物生物合成及其分子调控、环境因子对植物次生代谢产物合成和积累的影响、植物体内生菌与植物次生代谢产物的关系等方面介绍了我国资源植物化学与天然产物化学领域基础研究的现状与发展。     

黄精根际及药用部位内生真菌群落组成和生态功能分析

为寻找促进药用植物活性代谢产物合成的微生物,该文以黄精为研究对象,利用高通量测序技术和生态功能预测平台,测定根际土真菌、根茎和根内生真菌的ITS序列,分析其真菌多样性和群落组成,并预测根茎内生真菌的生态功能。结果表明:(1)测序得到1 023个可操作分类单元(OTUs),根际、根茎和根真菌OTU数分别为703、128和141,三种部位真菌群落组成差异显著,根际土存在特有的真菌类群,即壶菌门。(2)根际土、根茎及根共有OTU 41个,子囊菌门占共有真菌的58.15%,丰度最大。(3)根茎内生真菌被划分6个生态功能群,包括未定义腐生菌、菌寄生真菌、动物病原菌、植物病原菌、丛枝菌根真菌和地衣共生真菌,37个undefined种类(34.91%)在FUNGuild数据库中没有参考信息。研究认为根茎中优势菌属Setophoma、新赤壳属等内生真菌可能与活性代谢产物密切相关,可为黄精药用功能菌群的发掘提供数据参考。     

植物内生真菌及其活性代谢产物研究进展

植物内生真菌是一大类未被充分研究过的真菌,其物种及代谢产物均具有生物多样性,现今从植物内生真菌中得到的活性物质种类远比从土壤微生物中得到的多。对植物内生真菌的研究具有重要的生态学意义和经济学意义,在各个领域中应用前景广泛。作者主要综述了植物内生真菌及其活性物质研究的最新进展。     

沙漠药用植物沙蒿内生真菌Embellisia chlamydospora中酚酸类化合物研究（英文）

从荒漠药用植物沙蒿的内生真菌Embellisia chlamydospora中首次分离得到3种酚酸类化合物,分别为barceloneic acid A(1),barceloneic lactone(2),2′-O-methyl-barceloneate(3)。根据其NMR与HR-ESI数据以及相关文献比对,确定了3个化合物的结构。活性试验结果证实化合物2和3显著抑制拟南芥根生长。目前,从E.chlamydospora真菌中仅分离出2种化合物terpestacin和embellistatin。本实验结果丰富了该真菌的化学成分多样性,进一步暗示特殊生境的植物内生真菌是产生结构新颖与活性显著的次级代谢产物的重要宝库。     

丛枝菌根真菌对植物次生代谢的影响

丛枝菌根(AM)是自然界中分布最为广泛、最为重要的一类菌根,许多研究已经观察到丛枝菌根真菌与植物次生代谢的相关性,丛枝菌根真菌能够直接或间接地影响植物的次生代谢过程。植物的次生代谢产物主要分为萜类物质、酚类物质和含氮化合物(主要是生物碱)三大类群,该文简要介绍了丛枝菌根真菌对这3类植物次生代谢产物的影响。丛枝菌根真菌与萜类物质代谢关系的研究比较细致和深入,有些工作已经从细胞及分子水平探讨其间的作用机制,如Blumenin、类胡萝卜素等。丛枝菌根真菌与酚类物质代谢关系的研究也比较深入,其中具有特殊功能的酚类物质——植保素、细胞壁酚酸、类黄酮/异类黄酮等倍受关注。目前有关丛枝菌根真菌与生物碱关系的研究相对较少,不过现有的研究表明,菌根的形成有助于生物碱积累。     

药用植物内生真菌的多样性及生物功能研究进展

药用植物内生真菌资源丰富,其代谢产物常具有抗肿瘤、抗氧化、抑菌等作用,能产生药用植物生长调节物质及与宿主相同或类似的次生代谢产物,从而成为近年来的研究热点。本文对药用植物内生真菌的分离鉴定、多样性、生物活性及生物学功能等方面进行综述,以期为今后筛选及利用有效的药用植物内生真菌奠定基础。     

红树林内生真菌研究进展

红树林作为一种特殊的植物群落具有丰富的内生真菌资源,目前已分离鉴定的红树林真菌超过200种,成为海洋真菌的第二大类群,已报道的红树林内生真菌主要类群是链格孢霉(Alternaria)、曲霉(Aspergillus)、芽枝霉(Cladosporium)、炭疽菌(Colletotrichum)、镰孢霉(Fusarium)、拟青霉(Paecilomyces)、拟盘多毛孢(Pestalotiopsis)、青霉(Penicillium)、茎点霉(Phoma)、拟茎点霉(Phomopsis)、叶点霉(Phyllosticta)和木霉(Trichoderma)等.大部分红树林内生真菌具有较宽的宿主范围,极少数只有单一的宿主,不同红树林植物的内生真菌区系及优势种群有很大差异.红树林内生真菌的定殖因宿主植物不同部位、植株的年龄及季节和环境的变化明显不同.红树林内生真菌能产生多种代谢产物,具有抗菌、抗肿瘤等药用价值.红树林植物内生真菌的研究和开发具有重要意义.本文综述了红树林内生真菌的生物多样性及其分布、生物学功能和次生代谢产物等方面的研究进展.     

Fungal endophytes and bioprospecting

Horizontally transmitted fungal endophytes are an ecological group of fungi, mostly belonging to the Ascomycota, that reside in the aerial tissues and roots of plants without inducing any visual symptoms of their presence. These fungi appear to have a capacity to produce an array of secondary metabolites exhibiting a variety of biological activity. Although the ability of fungi to produce unique bioactive metabolites is well known, endophytes have not been exploited, perhaps because we are only beginning to understand their distribution and biology. This review emphasizes the need to routinely include endophytic fungi in the screening of organisms for bioactive metabolites and novel drugs; it also underscores the need to use information obtained concerning fungal secondary metabolite production from other groups of fungi for a targeted screening approach.     

青霉属真菌次级代谢产物的结构类型及其药用活性的研究进展

青霉属(Penicillium)真菌属于腐生类真菌,是自然界中一类重要的分解者。其可以产生多种多样的次级代谢产物。这些结构新颖、功能特殊的次级代谢产物在抗菌、抗氧化、抗肿瘤等药物开发中发挥重要作用,主要由聚酮类、生物碱、萜类、大环内酯等化学结构类型组成。本文综述了青霉属真菌次级代谢产物的结构类型以及丰富的生物药用活性,该内容可为后续青霉属真菌新型天然药物的开发提供研究思路。     

Psychrophilic endophytic fungi with biological activity inhabit Cupressaceae plant family

Psychrophilic microorganisms are cold-adapted organisms that have an optimum growth temperature below 15 °C, and often below 5 °C. Endophytic microorganisms live inside healthy plants and biosynthesize an array of secondary metabolites which confer major ecological benefits to their host. We provide information, for the first time, on an endophytic association between bioactive psychrophilic fungi and trees in Cupressaceae plant family living in temperate to cold, semi-arid habitats. We have recovered psychrophilic endophytic fungi (PEF) from healthy foliar tissues of Cupressus arizonica, Cupressus sempervirens and Thuja orientalis (Cupressaceae, Coniferales). In total, 23 such fungi were found out of 110 endophytic fungal isolates. They were identified as ascomycetous fungi, more specifically Phoma herbarum, Phoma sp. and Dothideomycetes spp., all from Dothideomycetes. The optimal growth temperature for all these 23 fungal isolates was 4 °C, and the PEF isolates were able to biosynthesize secondary metabolite at this temperature. Extracted metabolites from PEF showed significant antiproliferative/cytotoxic, antifungal and antibacterial effects against phytopathogenic fungi and bacteria. Of special interest was their antibacterial activity against the ice-nucleation active bacterium Pseudomonas syringae. Accordingly, we suggest that evergreen Cupressaceae plants may benefit from their psychrophilic endophytic fungi during cold stress. Whether such endosymbionts confer any ecological and evolutionary benefits to their host plants remains to be investigated in vivo.     

林木内生真菌研究进展

研究林木内生真菌及其次生代谢产物具有重要的生态学和经济学意义。国内外对多种林木内生真菌作了大量的相关报道。作者就近年来有关林木内生真菌的多样性研究、生态学作用以及次生代谢产物的应用前景方面的研究作一综述,以期更好地利用林木内生真菌为农业和医药业服务。     

A potential antioxidant resource: Endophytic fungi from medicinal plants

Medicinal plants and their endophytes are important resources for discovery of natural products. Several previous studies have found a positive correlation between total antioxidant capacity (TAC) and total phenolic content (TPC) of many medicinal plant extracts. However, no information is available on whether such a relationship also exists in their endophytic fungal metabolites. We investigated the relationship between TAC and TPC for 292 morphologically distinct endophytic fungi isolated from 29 traditional Chinese medicinal plants. The antioxidant capacities of the endophytic fungal cultures were significantly correlated with their total phenolic contents, suggesting that phenolics were also the major antioxidant constituents of the endophytes. Some of the endophytes were found to produce metabolites possessing strong antioxidant activities. Several bioactive constituents from the fungal cultures and host plant extracts were identified. This investigation reveals that the metabolites produced by a wide diversity of endophytic fungi in culture can be a potential source of novel natural antioxidants.     

禾草内生真菌作为生防因子的潜力分析

早熟禾亚科多种禾草可与Neotyphodium内生真菌形成禾草-内生真菌共生体, 这种植物-微生物共生体性状较为稳定, 且在自然界中广泛存在。禾草-内生真菌共生体稳定的互利共生关系不但保证了内生真菌所需的全部营养物质, 而且共生体产生的次生代谢物又可显著提高宿主禾草对生物胁迫的抗逆性。众多研究表明, 内生真菌的侵染可显著提高宿主禾草对虫害、病害及伴生植物等多种生物胁迫的抗性。据不完全统计, 禾草内生真菌对蛛形纲、线虫纲、昆虫纲3个纲至少79个种的害虫表现出较明显的抗性, 对至少22个种的病原真菌表现出明显的抗性。尽管利用内生真菌进行禾草品种选育及其品质改良的技术日趋成熟, 但是内生真菌在不同宿主禾草之间高效的替代转化技术, 及其在宿主体内遗传的稳定性仍有待于进一步深入探索。研究者把禾草内生真菌作为生防手段, 在未来的应用过程中不应只考虑其与宿主禾草之间的共生特异性, 而应更全面地分析禾草-内生真菌-生态环境之间的相互关系, 让内生真菌更好地为人类服务。     

Potential analysis of grass endophytes Neotyphodium as biocontrol agents

Many grasses in the subfamily Pooideae develop symbioses with Neotyphodium fungal endophytes, which exist widely in nature. The stably symbiotic relationship not only ensures accessible nutrients required by Neotyphodium fungal endophytes, but also significantly increases the resistance of host grasses to biological stresses through the production of secondary metabolites. Previous studies show that infected grasses with endophytic fungi have prominently enhanced resistance to pests, plant diseases, companion plants and other biological stresses. Grass endophytic fungi show remarkable resistant to at least 79 species of pests from three classes; arachnida, nematode and insecta, and to at least 22 species of pathogenic fungi. Although the biotechnological application of endophytic fungi in grass breeding for variety selection and quality improvement has progressed well, opportunities remain for further exploring the use of fungal endophytes among different host grasses coupled with the examination of genetic stability of Neotyphodium in novel host grasses. In the future application of endophytic fungi as a bio-control method, researchers should not only consider specificities of host grasses, but also need to have comprehensive analysis and knowledge about the mutual relationships among grasses, endophytic fungi and ecological environments, which will help use endophytic fungi to better serve humanity.