白蚁巢来源链霉菌T12的分离鉴定及其抗菌活性代谢产物

[目的]探索黑翅土白蚁巢中链霉菌发酵产物的抗菌活性,并对其抗菌成分进行研究.[方法]通过牛津杯法测试菌株发酵液对4种致病菌的抗菌活性,筛选出活性菌株T12;利用分子生物学16S rRNA序列分析确定T12的分类地位;运用多种色谱方法从乙酸乙酯粗提物中分离纯化活性化合物,利用质谱和核磁共振谱鉴定其化学结构;结合滤纸片法测...     

疮痂链霉菌拮抗菌株BU396的分离鉴定与抗菌性质分析

【背景】随着马铃薯种植面积的扩大,疮痂病的发生也日益严重,且化学防治存在环境污染等诸多弊端,因此利用安全和高效的生物防治手段对该病害进行防治成为研究热点。【目的】对疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)拮抗菌株进行分离、鉴定和功能基因分析,对抗菌物进行分离及抗菌特性的研究。【方法】从马铃薯疮痂病的病害土壤中分离、筛选并鉴定得到拮抗菌株,采用PCR法对菌株进行抗菌物合成基因检测。通过硫酸铵沉淀法分离得到抗菌物,进行抗菌谱和稳定性检测,并通过盆栽试验进一步验证该菌株的生防效果。【结果】通过抗菌试验筛选得到拮抗细菌BU396,根据形态学、生理生化性质和分子生物学鉴定结果,确定其为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。功能基因分析表明BU396中含有表面活性素等4种抗菌物的合成相关基因。采用硫酸铵沉淀法对其培养液上清进行分离,当硫酸铵的饱和度为75%时,抗菌物在沉淀中析出。抗菌谱试验结果显示该抗菌物对多种动植物病原菌均具有抗菌效果。稳定性试验表明该抗菌物耐热,不易被酶解,对多种金属离子不敏感,具有宽泛的pH活性范围,盆栽试验结果显示菌株BU396处理能够明显降低马铃薯疮痂病的发病率。【结论】分离并鉴定了一株对疮痂链霉菌具有显著拮抗作用的贝莱斯芽孢杆菌BU396。该菌株含有多种抗菌物合成的相关基因,其抗菌物具有广谱的抗菌活性和良好的稳定性,对马铃薯疮痂病的生防效果显著。本研究为马铃薯疮痂病的生物防治及后续抗菌物质的深入研究奠定了基础。     

一株链霉菌产生的抗肿瘤活性产物

本文通过硅胶柱层析和半制备HPLC对放线菌HCCB11431的代谢产物进行了分离纯化,得到了2个新化合物和4个已知的化合物,经IR、MS和NMR等波谱数据鉴定出结构,分别为:3-(3-acetoxy-4-methoxy-5-methylphenyl)-2-aminopropanoic acid(1)、3-(3-acetoxy-4-hydroxyl-5-methyphenyl)-2-aminopropanoic acid(2)、2'-dexoyadenosine(3)、Cytidine(4)、Uridine(5)、2'-deoxycytidine(6),其中化合物1和2为新化合物。细胞毒活性表明,化合物1~6对不同的肿瘤细胞都有一定的抑制作用,其中化合物2~4对三种肿瘤细胞均有较高的抑制作用,对MCF-7的抑制作用较明显,IC50分别为7.9、10.1、9.5μg/mL。     

灰色链霉菌YD3309菌丝体抗菌活性成分研究

采用生物活性跟踪法,从一株灰色链霉菌菌丝体中分离得到2个具有抑菌活性的化合物,通过核磁共振波谱和质谱等技术鉴定2个化合物的结构为新刺孢霉素A(1)和N-乙酰基色氨醇(2);化合物1首次从放线菌中分离得到。抑菌活性测定结果表明:化合物1和2对番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、茄子黄萎病菌(Verticillium dahliae)和辣椒枯萎病菌(Fusarium oxysporum)等多种蔬菜病原真菌有抑制作用,其中化合物1对番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌菌丝具有强烈的抑制作用,化合物2对茄子黄萎病菌的菌丝具有强烈的抑制作用;化合物1对番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌菌丝生长的半抑菌浓度(IC_(50))分别为30.6和28.8 mg/L,化合物2对茄子黄萎病菌菌丝生长的半抑菌浓度(IC50)为34.3 mg/L。     

链霉菌YIM 245次生代谢产物的研究

利用多种柱色谱层析方法从来自非洲特有动物之一长颈鹿(Giraffa camelopardalisc)的粪便链霉菌YIM245的发酵产物中分离得到7个化合物,通过理化性质及波谱数据分析,分别鉴定为2'-脱氧胞嘧啶核苷(1)、2’-脱氧胸苷(2)、2’-脱氧尿苷(3)、2’-脱氧腺苷(4)、菜油甾醇(5)、大豆素(6)和邻氨基苯甲酸(7)。应用96孔板法测定了化合物对5种病原指示菌的最低抑制浓度(MIC),结果表明该7个化合物均显示较弱的抗菌活性。     

粤蓝链霉菌代谢产物的抗菌抗肿瘤活性及相关基因的初步研究

粤蓝链霉菌(Streptomyces vietnam ensis)是新近报道的物种,能在多种培养基中产生水溶性紫罗兰蓝色素。本研究发现发酵液乙酸乙酯粗提物对革兰氏阳性细菌有较强的广谱抗菌活性,对部分革兰氏阴性菌也有不同程度的抑制作用,TLC生-物显影试验进一步表明,两个蓝色组分B1、B2是主要的抗菌活性成分;同时,粗提物在20μg/mL的浓度下对HeLa细胞的生长抑制率达96.7%,显示了极强的抗肿瘤活性。利用简并引物扩增PKS/NRPS基因保守区域,获得相关序列4条,其中两条所代表的PKS基因簇有可能是粤蓝链霉菌产生次级代谢产物的重要途径,这些新基因的发现为组合生物合成提供了更多的基因资源。     

除莠活性链霉菌的系统发育研究及其活性产物分析

从云南地区土壤中分离到一株具有除莠活性的放线菌（Actinomycetes）,对其产生的活性物质进行了分离、纯化及分析。从该菌株的发酵液中获得了有除莠活性的黄色结晶,薄板层析的结果表明,该结晶为多组分混和物,且每一组分均具有除莠活性。通过红外分析对其组分作了初步鉴定。同时对该菌株进行了形态、化学及系统发育学研究,根据16S rDNA全序列构建了系统发育树,结果表明此菌株应属于链霉菌属（Streptomyces）,同时具有耐低温和耐盐的特性。     

疮痂链霉菌拮抗菌定向筛选及其功能评价

近年来由多种致病链霉菌引起的马铃薯疮痂病在我国普遍流行,且危害程度逐年加重,严重影响块茎的品质和商品价值。病原菌土传和种传,难以防控。利用拮抗微生物抑制病菌生长是目前防控疮痂病的重要措施。【目的】从病薯田土样中定向筛选对马铃薯疮痂病具有显著防效的菌种,研究其拮抗机制,评价其环境适应性,为开发可产业化应用的高效复合功能菌剂提供理论依据。【方法】通过平板对峙及盆栽试验研究目标菌株对主要病原菌疮痂链霉菌Streptomyces scabies的抑制效果;采用形态学、生理生化实验及分子生物学方法,确定其分类地位;结合高效液相色谱质谱联用方法分析相关抑菌活性物质。【结果】获得3株对致病链霉菌S. scabies具有显著拮抗功能的菌株HZ11-4、HS-12、HZ13-1,抑菌圈直径分别为34、29、30 mm,对马铃薯微型薯疮痂病的防效分别为68.57%、57.15%和65.96%。菌体革兰氏染色呈阳性,经鉴定均为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amylolique-faciens;3株菌皆可扩增出surfactin、iturin和fengycin等脂肽类物质合成酶相关基因片段,检测到上述脂肽类...     

链霉菌H03发酵液提取物的抗菌活性研究

以常见的病原细菌和植物病原真菌为指示菌研究了链霉菌发酵液提取物的抗菌活性,测定了发酵液提取物的抗菌谱和最小抑菌浓度(MIC)。结果表明:与青霉素、链霉素相比,该菌发酵液提取物的抗菌范围更广,对植物病原真菌棉花黄萎病菌、苹果轮纹病菌、小麦赤霉病菌、油菜菌核病菌、黄瓜炭疽病菌、甜菜褐斑病菌、稻瘟病菌,以及常见病原细菌大肠杆菌、枯草杆菌、绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌都具有明显的抑制作用。利用试管二倍稀释法测定发酵液提取物对上述诸菌的最小抑菌浓度(MIC),结果分别为0.125、0.062 5、0.125、0.25、0.015、0.03、0.015、0.015、0.03、0.250、.015 mg/mL。其中对植物病原真菌中的黄瓜炭疽病菌、甜菜褐斑病菌、稻瘟病菌,以及病原细菌中的大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌抑制效果最佳。将发酵液提取物置于100℃下加热处理10 min后,其对金黄色葡萄球菌的抑菌活性不变,说明该发酵液提取物具有较好的热稳定性。     

海洋沉积物来源链霉菌属次生代谢产物及其生物活性研究进展

海洋沉积物是营养较为丰富的微生物栖息地,近年来从海洋沉积物中分离培养出了大量海洋链霉菌,从中还发现了一些新的属种。人们已从海洋沉积物来源链霉菌属中发现了许多具有药用价值的活性化合物,有力推动了海洋天然产物化学的发展,并为新药研发提供基础。本文就海洋沉积物来源链霉菌属次生代谢产物的结构类型及其生物活性进行简要综述。     

卡伍尔氏链霉菌NA4的Ⅱ型聚酮基因簇的靶向激活及其产物鉴定

【目的】以基因组信息为导向,定向激活海洋来源卡伍尔氏链霉菌（Streptomyces cavourensis） NA4中沉默的Ⅱ型聚酮类次级代谢产物生物合成基因簇,鉴定新产生的次级代谢产物的结构和抑菌活性。【方法】通过添加启动子和敲除负调控基因的方法激活实验室培养条件下沉默或低表达的生物合成基因簇,并完成目标化合物的分离与纯化,通过电喷雾质谱（electrospray ionization-mass spectrometry,ESI-MS）和核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）数据分析鉴定目标化合物结构,对目标化合物进行抑菌活性鉴定,基于生物信息学信息推导化合物的生物合成途径。【结果】根据基因组生物信息学分析,从海洋来源链霉菌Streptomyces cavourensis NA4中选取一个编码PKSⅡ型次级代谢产物的生物合成基因簇开展研究,成功激活目标基因簇,从中分离到1个PKSⅡ型化合物,推导了其生物合成途径并进行了抑菌活性鉴定。【结论】基因组导向下的天然产物挖掘,可以目标明确地分离产物,充分挖掘链霉菌编码次级代谢产物的潜力。     

喙尾琵琶甲肠道来源链霉菌(Streptomyces sp.)BPA71次级代谢产物的分离鉴定及其生物活性评价

【背景】昆虫是世界上种类最多、肠道菌群资源最丰富且多样的动物类群之一。昆虫肠道微生物具有产生活性次级代谢产物的能力,是活性天然产物的重要来源。【目的】研究药用昆虫喙尾琵琶甲(Blaps rynchopetera)成虫肠道来源链霉菌(Streptomyces sp.) BPA71的次级代谢产物及其生物活性。【方法】利用正相硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶Sephadex LH-20柱色谱等方法分离纯化该菌株的发酵粗提物,采用牛津杯法进行抗菌活性追踪,确定抗菌活性部位,通过ESI-MS、NMR等波谱数据分析对化合物结构进行鉴定,采用微量肉汤稀释法测定最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC),采用MTS法测定抗肿瘤活性。【结果】从Streptomyces sp. BPA71的固体发酵提取物中共分离得到4个已知化合物,通过对比核磁数据确定为糠酸甲酯(1)、吡咯甲酰胺A (2)、吡咯甲酰胺B (3)和吲哚-3-乙酸甲酯(4)。抗菌活性结果显示化合物2具有广谱抗菌活性。此外,化合物2对宫颈癌细胞HeLa、肺癌细胞A549、肝癌细胞SMMC-7721、乳腺癌细胞MDA-MB-231和结肠癌细胞SW480这5株肿瘤细胞均有明显的抑制活性。【结论】喙尾琵琶甲肠道来源Streptomyces sp. BPA71可产生丰富的生物活性物质,该研究结果为进一步挖掘喙尾琵琶甲肠道链霉菌的活性天然产物奠定了基础,同时丰富了人们对喙尾琵琶甲肠道微生物的认识。     

高产杀粉蝶菌素的链霉菌鉴定及其拮抗水稻白叶枯菌活性研究

【目的】为保证农业生产可持续性发展,研发和使用环境友好的生物农药受到全社会的高度重视。微生物代谢产物农药是我国目前应用最广的生物农药,也是未来发展绿色农药的一个重要方向。【方法】利用包含水稻白叶枯菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo) PXO99A的NA培养基琼脂平板,从水稻根际土壤中筛选能抑制Xoo生长的链霉菌。通过高效液相色谱和质谱分析活性代谢产物的化学结构;采用剪叶法接种Xoo到水稻叶片后,再喷施杀粉蝶菌素溶液(0.1 g/L),2周后测定叶枯症状;采用响应面分析法优化高产杀粉蝶菌素的发酵培养基;采用PacBio SMRT测序平台+Illumina HiSeq X Ten平台开展全基因组测序。平均核苷酸一致性(average nucleotide identity,ANI)用于比较HSW2009与其他链霉菌在全基因组水平的亲缘关系。【结果】分离到一株对Xoo生长有强抑制活性的链霉菌HSW2009,其活性代谢产物为杀粉蝶菌素A1(piericidin A1,简称PIE);喷施PIE可以减轻Xoo在水稻叶片内的侵染;优化HSW2009高产PIE的发...     

米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防效及根际土壤微生物的影响

【背景】香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害,生物防治是遏制该病害发生的有效手段。在前期的研究中,从健康香蕉根际土壤中分离获得一株对香蕉枯萎病具有良好盆栽防治效果的生防菌——米修链霉菌(Streptomyces misionensis) TF78,但其对香蕉枯萎病的田间生防潜力和对土壤微生物环境的影响尚不清楚。【目的】评价米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防治效果,明确其对香蕉根际土壤微生物群落的影响。【方法】选取两块发病香蕉园,测定该生防菌株对香蕉枯萎病的防治效果,并利用扩增子测序技术分析施用菌剂组和空白对照组共12份香蕉根际土壤的微生物多样性和丰度。【结果】米修链霉菌TF78对两块香蕉园的田间防效分别达55.30%和45.32%。该生防菌株处理组的物种稀释曲线坡度大于空白对照组,并显著富集了优势种群梳霉门(Kickxellomycota),消减了绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和苔藓杆菌(Bryobacter)的丰度,对土壤中优势种群变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)及木霉属(Trichoderma)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度影响不显著。【结论】米修链霉菌TF78塑造了不利于香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense存活的土壤环境,有效降低了田间香蕉枯萎病的发生,同时对土壤中大部分具有重要生态功能和抑菌功能的优势微生物种群影响不显著。该研究结果为米修链霉菌TF78的进一步开发应用奠定了基础。     

地黄内生放线菌的分离及地黄轮纹病拮抗菌Streptomyces folium leaf-16的新种鉴定

药用植物内生放线菌具有合成天然活性化合物的潜力,放线菌新种是寻找新型抗生素先导化合物的一个重要来源。【目的】挖掘药用植物地黄内生放线菌资源,并对地黄轮纹病拮抗菌株leaf-16进行新种鉴定。【方法】本研究采用五步消毒法分离河南道地药材地黄的内生放线菌,以地黄轮纹病原真菌草茎点霉(Phoma herbarum)为指示菌,采用平板对峙法筛选对该病菌有抑制作用的菌株,16S rRNA基因测序发现一株抗地黄轮纹病的放线菌新种leaf-16。通过形态、生理生化、细胞壁化学组分和分子生物学等特征对菌株leaf-16进行多相分类学鉴定。【结果】经平板对峙实验得到8株抗地黄轮纹病的放线菌,其中菌株leaf-16经16S rRNA基因测序、形态比较、生理生化、化学组分和分子生物学以及DNA-DNA杂交分析,确定菌株leaf-16为1株链霉菌新种,并命名为Streptomyces folium。【结论】菌株leaf-16为1株链霉菌新种,具有抑制地黄轮纹病原真菌的活性,为进一步分离新型抗地黄轮纹病的生物制剂奠定物质基础。     

海洋链霉菌酮合成酶结构域基因的克隆及分析

海洋链霉菌通过聚酮合酶(PKS)合成许多结构和功能多样且具有药用价值的聚酮化合物(PKs),酮合成酶结构域(KS)作为PKS的核心结构域,可催化底物与伸长的聚酮之间的脱羧缩合,在聚酮化合物生物合成中起着重要作用。本文通过对从海洋链霉菌Streptomyces sp. X66基因组DNA克隆获得的ks基因的生物信息学分析表明,该ks基因序列长945 bp, BLAST序列比对显示其具有典型的酮合酶结构域的功能区域。理化分析显示其拟编码309个氨基酸,理论等电点为6.60,原子组成为C₁₄₀₁H₂₂₃₉N₄₂₅O₄₁₉S₈,不稳定指数为42.11,平均亲水系数为0.112,编码产物为酸性疏水不稳定蛋白,且不含信号肽和跨膜结构,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,SDS-PAGE显示其分子量约为55 kDa。通过对ks基因的研究,为进一步解析聚酮化合物合成代谢中的调控机制及组合生物学和体外酶系合成聚酮化合物提供参考。     

植物内生链霉菌Streptomyces sp. SAT1的基因组测序和比较基因组分析

【背景】一直以来,链霉菌都是活性物质的主要生产者,近年来随着抗生素滥用引起的环境和微生物抗药性问题越发严重,挖掘高效生物防治因子和新型抗生素成为了解决以上问题的重要手段。【目的】通过获得植物内生链霉菌SAT1全基因组序列和次级代谢基因簇信息,利用比较基因组学和泛基因组学分析SAT1菌株的特殊性以及与其他链霉菌的共性,为阐明SAT1抑菌和内生机制提供理论基础,为揭示链霉菌的生态功能提供可靠数据。【方法】通过三代测序平台PacBio Sequel完成SAT1基因组测序,利用生物信息学技术进行注释和功能基因分类;分别利用RAxML和PGAP软件进行系统发育树的构建和泛基因组分析;次级代谢基因簇的预测和分析通过antiSMASH网站完成。【结果】获得SAT1菌株的全基因组完成图,该菌线性染色体长度约7.47 Mb,包含有4个质粒,GC含量近73%,共预测到7 550个蛋白编码基因,含有37个次级代谢基因簇,分属29个类型,其中默诺霉素基因簇与加纳链霉菌具有较高相似性。42株代表链霉菌中,单个菌株次级代谢基因簇数量为20-55个,主要类型为PKS类、Terpene类和Nrps类,而且含有大量杂合基因簇,各个菌株中特有基因数目较为庞大。【结论】链霉菌SAT1菌株在基因组特点以及次级代谢基因簇的数量和类型上与其余41株链霉菌具有一定的共性,其中潮霉素B基因簇和默诺霉素基因簇合成的相关物质可能与SAT1抑菌活性密切相关。42株链霉菌中次级代谢基因簇数量的多少与基因组大小成正相关,同时大量杂合基因簇以及庞大的特有基因数目的存在说明链霉菌在长期进化过程中存在了很高程度的水平基因转移现象,可能具有重要的生态功能。     

Streptomyces rochei D74菌剂对向日葵、列当及其根际微生物的影响北大核心

【目的】研究娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei)D74菌剂促进向日葵生长和抑制列当寄生的作用,及其对根际微生物的影响。【方法】通过构建向日葵-列当-S.rochei D74共培养体系,观察D74菌株对列当寄生的影响;采用田间小区试验,测定D74菌剂接种对向日葵植物生理指标和列当出土数的影响;测定向日葵产量指标,研究D74菌剂对向日葵籽粒品质及产量的影响;利用16S rRNA基因高通量测序技术和传统微生物培养方法,分析添加D74菌剂对向日葵根际微生物群落结构的影响。【结果】D74菌剂能够促进向日葵生长[茎秆重和花盘重分别显著增加(P<0.05)37%-40%和21%-37%],同时抑制28%-46%(P<0.05)的列当出土;还可以提高向日葵籽粒中粗蛋白含量5%-9%、大粒占比约66%(P<0.05)和百粒重8%-18%,并且通过产量测定表明,D74菌剂可增产约30%(P<0.05),这对提高农民经济收益具有深远意义。D74菌剂对向日葵根际微生物群落具有显著影响,调节了群落有益微生物数量。【结论】D74菌剂可以显著降低向日葵根部列当寄生病害的发生,促进花盘生长,使籽粒饱满,具有实际应用价值和推广意义。