东乡野生稻根际可培养细菌多样性及其植物促生活性分析

为了解江西东乡野生稻(Oryza rufipogon)不同生育期根际可培养细菌群落多样性动态,从中寻找新的具有植物促生活性的微生物资源,分别于2009年5月、8月和11月采集了东乡野生稻秧苗期、抽穗期和成熟期根际土壤,采用稀释平板法分离到118株根际细菌,并检测了其植物促生活性.16S rRNA基因序列分析结合菌体形态...     

蛇足石杉内生真菌无柄盘菌Pezicula sp. JR14中抑制乙酰胆碱酯酶的次级代谢产物分离

采用形态学及ITS-rDNA序列分析法,对具有抑制乙酰胆碱酯酶活性的蛇足石杉内生菌株JR14进行鉴定,确定为无柄盘菌Pezicula sp.。开展了乙酰胆碱酯酶抑制活性化合物的分离,从Pezicula sp. JR14乙酸乙酯提取物中分离到4个化合物,利用核磁共振及质谱技术将其鉴定为behenic acid (1)、himeic acid B (2)、secalonic acid A (3)和palmitic acid (4)。采用改进的Ellman比色法对分离的化合物进行活性检测,结果表明,himeic acid B (2)具有较强的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其IC₅₀为205μg/mL（0.64mmol/L）。     

蛇足石杉内生真菌Shiraia sp. Slf14中赖氨酸脱羧酶基因的克隆、表达及功能

【目的】阿尔茨海默症治疗药物石杉碱甲(Huperzine A,Hup A)的生物合成途径起始于赖氨酸脱羧酶(Lysine decarboxylase,LDC)。本研究克隆及表达了来源于产Hup A的植物内生真菌的LDC基因,并研究了其功能。【方法】采用RT-PCR扩增法,从一株产Hup A的蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14获得LDC基因,构建表达质粒p ET-22b-LDC与p ET-32a-LDC,转化感受态细胞E.coli BL21,加入IPTG至终浓度为1×10~(–3) mol/L,于24°C、200 r/min培养8 h,诱导表达LDC蛋白质;通过Ni~(2+)金属亲和层析纯化重组LDC并建立酶促反应体系,利用TLC检测了LDC催化活性。利用生物信息学软件分析了LDC的理化性质及蛋白质的空间结构。【结果】成功克隆并异源表达出重组蛋白LDC与Trx-LDC,经SDS-PAGE电泳鉴定分子量分别为24.4 k Da和42.7 k Da,与预计大小相符。TLC结果表明LDC与Trx-LDC均具有赖氨酸脱羧酶活性。【结论】本研究从产Hup A的蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中成功克隆到LDC基因并进行了异源表达,检测到了其催化活性,为丰富LDC分子信息及阐明内生真菌中Hup A生物合成机制提供参考数据。     

东乡野生稻内生放线菌Streptomyces sp. PRh5的全基因组测序及序列分析

【目的】Streptomyces sp. PRh5是从东乡野生稻(Oryza rufipogon Griff.)中分离获得的一株对细菌和真菌都具有较强抗菌活性的内生放线菌。为深入研究PRh5菌株抗菌机制及挖掘次级代谢产物基因资源,有必要解析PRh5菌株的基因组序列信息。【方法】采用高通量测序技术对PRh5菌株进行全基因组测序,然后使用相关软件对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、直系同源簇(COG)聚类分析、共线性分析及次级代谢产物合成基因簇预测等。【结果】基因组组装获得290 contigs,整个基因组大小约11.1 Mb,GC含量为71.1%,序列已提交至GenBank数据库,登录号为JABQ00000000。同时,预测得到50个次级代谢产物合成基因簇。【结论】将为Streptomyces sp. PRh5的功能基因组学研究及相关次级代谢产物的生物合成途径与异源表达研究提供基础。     

小单孢菌(Micromonospora wenchangensis DSM 45709)全基因组测序及分析

小单孢菌(Micromonospora wenchangensis)DSM45709是一种高GC含量的革兰氏阳性放线菌,分离自中国海南文昌红树林沉积物。目前,还没有相关研究报道Micromonospora wenchangensis的全基因组序列,这限制了其代谢产物合成途径和比较基因组学的研究。本研究通过高通量测序技术对小单孢菌DSM45709进行全基因组测序,使用Velvet软件进行组装拼接得到150个Contigs,整个基因组大小约7.51 Mb,GC含量为73.04%,序列已提交至给GenBank数据库,登录号为MZMV00000000。本研究同时对基因组序列进行了基因预测与功能注释、COG和GO聚类分析及次级代谢产物合成基因簇预测等,相关研究结果将为小单孢菌Micromonospora wenchangensis的功能基因组学研究提供基础数据。     

蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14化学成分及其抑菌活性研究

利用多种现代色谱方法从药用植物蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14发酵提取物的石油醚、乙酸乙酯萃取部位中分离纯化获得9个化合物,借助ESI-MS、NMR等波谱技术鉴定其结构分别为齿孔醇(1)、9,12-十八二烯酸-2,3-二羟基丙酯(2)、十八烷酸-2,3-二羟基丙酯(3)、十六烷酸-2,3-二羟基丙酯(4)、竹红菌甲素(5)、竹红菌乙素(6)、痂囊腔菌素B(7)、痂囊腔菌素C(8)和亚油酸(9)。其中化合物1~4、7和9为首次从该属真菌中分离得到。并在对石油醚萃取部位的GC-MS分析中,首次在该属真菌中检测到1-甲基-2吡咯烷酮、十五烷酸乙酯、9-十六烯酸乙酯、十六烷酸乙酯、9,12-十八碳二烯酸乙酯、9-十八烯酸乙酯和十八烷酸乙酯7种化合物。抑菌实验结果表明化合物2~5对指示菌均有不同程度的抑制作用,具有较高的药用价值和开发前景。     

卡奇霉素产生菌棘孢小单胞菌ATCC 15837的全基因组测序及序列分析

棘孢小单胞菌(Micromonospora echinospora) ATCC 15837是一种高GC含量的革兰氏阳性稀有放线菌,能够合成烯二炔类抗肿瘤抗生素卡奇霉素(calicheamicin, CLM)。目前,还没有相关研究报道棘孢小单胞菌ATCC 15837的全基因组序列,这限制了其代谢产物合成途径和比较基因组学等研究。本研究首次通过高通量测序技术对棘孢小单胞菌ATCC 15837进行全基因组测序,使用相关生物信息学软件对数据进行组装和注释等分析。使用Velvet软件进行组装拼接得到77个Contigs,GC含量为72.36%,基因组大小约为7.69 Mb。序列已提交至美国国立生物技术信息中心(NCBI)的GenBank数据库(登录号为NGNT00000000)。本研究首次报道了一株烯二炔类抗肿瘤抗生素卡奇霉素产生菌棘孢小单胞菌ATCC 15837的全基因组序列,分析了基因组基本特征,预测了该菌株的次级代谢产物生物合成基因簇,为后续的进一步代谢调控与合成生物学提供了理论基础。     

一株产石杉碱甲的蛇足石杉内生真菌的分离和鉴定

从药用蕨类植物蛇足石杉叶中分离得到53株内生真菌,在马铃薯葡萄糖液体培养基（PDB）中发酵后对内生真菌发酵提取物液进行TLC、HPLC 和ESI-MS检测,结果表明菌株LF40为产石杉碱甲内生菌株,含量达80.1μg/gdcw,并具有体外乙酰胆碱酯酶抑制活性;运用形态学及ITS-rDNA序列分析方法对菌株LF40进行鉴定,确定为黄曲霉Aspergillus flavus LF40。     

内生拮抗放线菌FRo2的鉴定及抑菌活性物质的分离

【目的】鉴定从东乡野生稻根部分离得到的对多种农作物病原真菌具有拮抗活性的内生放线菌株FRo2,并对其抑菌活性物质进行分离。【方法】根据FRo2形态特征观察、生理生化特性、细胞壁组分和16S rRNA基因序列对其进行鉴定。采用管碟法和菌丝生长速率法测定了该菌株的抗菌活性,活性追踪法结合正相硅胶柱层析及凝胶(Sephadex LH-20)柱层析等技术对抑菌组分进行分离,并通过NMR对抑菌活性物质进行解析。【结果】菌株FRo2属于链霉菌属,与娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei)极为相似。该菌株发酵液对小麦赤霉菌、立枯丝核菌等7种主要农作物致病菌具有较好的抑制活性;从菌株FRo2发酵液中分离得到抑菌活性化合物AW2,结构鉴定为邻苯二甲酸二丁酯。【结论】研究阐明了内生放线菌FRo2抑菌活性物质,也为该菌今后的农业生防应用提供物质基础。     

东乡野生稻内生放线菌分离及菌株S123次级代谢产物分析

【目的】从东乡野生稻(Oryza rufipogon)中分离和鉴定内生放线菌,对其进行抗菌活性筛选,并分析高抗菌活性菌株S123的次级代谢产物。【方法】采用S培养基对东乡野生稻内生放线菌进行分离、纯化,并构建16S rRNA基因序列系统发育进化树进行菌株鉴定。以琼脂扩散法和菌丝生长速率法进行抗菌活性筛选,同时设计简并引物检测菌株I型聚酮合酶(PKS-I)基因。对具广谱抗菌活性的菌株S123进行分批大量发酵,运用多种色谱方法对发酵产物进行分离、纯化,利用MS和NMR分析鉴定化合物的结构。【结果】从东乡野生稻中共分离到11株内生放线菌,分别属于链霉菌属(8株)和假诺卡氏属(3株)。其中有8株具有抗菌活性,8株呈现I型PKS阳性。从高抑菌活性菌株S123中分离到化合物Nigericin和17-O-demethylgeldanamycin,其中Nigericin对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌及水稻纹枯病菌均有抑制活性。【结论】对东乡野生稻内生放线菌进行了分离、鉴定和抗菌活性筛选,并从中分到两种与I型PKS基因相关活性的化合物Nigericin和17-O-demethylgeldanamycin,为研究东乡野生稻内生放线菌的多样性和次级代谢产物的分离提供依据。