盾叶薯蓣内生真菌及其对宿主培养物生长和皂苷元生产的影响

从盾叶薯蓣根状茎中分离并鉴定了9株内生真菌,经悬浮培养14d,分别制备灭活菌丝和菌液浓缩物。其中,内生尖孢镰刀菌Dzf17能有效地提高盾叶薯蓣无菌苗和培养细胞薯蓣皂苷元的含量和产率,且灭活菌丝的诱导效果要强于菌液浓缩物。Dzf17灭活菌丝处理无菌苗,薯蓣皂苷元的产率为78.697mg/L,是对照(27.471mg/L)的2.865倍;用Dzf17菌液浓缩物处理无菌苗,皂苷元产率为41.822mg/L,是对照的1.522倍。Dzf17灭活菌丝处理培养细胞,薯蓣皂苷元的产率为1.391mg/L,是对照(0.691mg/L)的2.013倍;用Dzf17菌液浓缩物处理培养细胞,皂苷元产率为1.214mg/L,是对照的1.757倍。结果表明,在盾叶薯蓣无菌苗或细胞培养中添加一定量的内生真菌灭活菌丝或菌液浓缩物对于提高薯蓣皂苷元含量和产量将是一种有效的方法。     

内生Bacillus svelezensis HBB5菌株发酵盾叶薯蓣产薯蓣皂苷元的研究

目的探讨内生Bacillus svelezensis HBB5菌株发酵宿主植物盾叶薯蓣产薯蓣皂苷元的能力。方法接种内生B.svelezensis HBB5及B.subtilis ATCC 6633菌株(0.35×10~8 CFU/mL)至含盾叶薯蓣地下茎组织的液体培养基,32℃、165~185 r/min连续发酵108 h,检测发酵液细菌、pH、淀粉、麦芽糖、葡萄糖、淀粉酶(α-amylase)及薯蓣皂苷元溶出率等指标。结果内生B.svelezensis HBB5菌株有较强的酸、碱耐受力[pH(4.8±0.2)~(8.4±0.2)],相比B.subtilis ATCC 6633[pH(5.2±0.2)~(8.7±0.2)]差异不明显;前者达峰值生长量(60×10~(8±2) CFU/mL)明显高于后者(32×10~(8±2) CFU/mL)。发酵36~60 h时,B.svelezensis HBB5、B.subtilis ATCC 6633菌株发酵液的淀粉、麦芽糖、葡萄糖浓度达峰值,分别为(37.41±3.12)、(27.83±2.14)ng/mL,(21.06±1.25)、(16.54±1.08)ng/mL,(54.33±3.12)、(36.65±2.10)ng/mL,前者均高于后者。同时,B.svelezensis HBB5菌株维持高的α-amylase酶活性及薯蓣皂苷元溶出率。结论内生B.svelezensis HBB5菌株拥有较强的耐酸碱、降解淀粉、提高薯蓣皂苷元溶出的能力,为工业生产薯蓣皂苷元提供了一个新的方法。     

盾叶薯蓣内生真菌Dzf13抗细菌活性成分

采用活性追踪分离的方法,从盾叶薯蓣内生真菌菌株Dzf13中分离到两个具抗细菌活性的化合物1和2,经理化和波谱分析鉴定为麦角甾-5,7,22-三烯-3β-醇(1)和5α,8α-过氧麦角甾-6,22-二烯-3β-醇(2).结果表明,化合物1和2对根癌土壤杆菌、黄瓜角斑病菌和番茄疮痂病菌等三种植物病原细菌的生长均表现出一定的抑制活性,尤其对黄瓜角斑病菌的抑制活性较强.结果还表明5α,8α-过氧麦角甾-6,22-二烯-3β-醇(2)的抗细菌活性要比麦角甾-5,7,22-三烯-3β-醇(1)强.     

盾叶薯蓣内生真菌Dzf12挥发性成分及其抗细菌活性

采用水蒸汽蒸馏法提取盾叶薯蓣内生真菌Dzf12的挥发性成分,得率为菌丝鲜重的0.276%。用GC-MS鉴定出30个成分,占挥发性成分总量的95.47%,其中含量较高的有棕榈酸甲酯(22.63%)、(E)-9-十八碳烯酸甲酯(8.30%)、(E,E)-9,12-十八碳二烯酸甲酯(8.12%)、2,6-二叔丁基对甲基苯酚(6.79%)、正十四烷(6.69%)、正十二烷(5.88%)等。测定了该挥发性成分对8种细菌的抑制活性,最低抑制浓度(MIC)值在0.75mg/mL至2.00mg/mL之间,抑制中浓度(IC50)值在0.62mg/mL和1.55mg/mL之间。对番茄疮痂病菌的抑制活性最强,MIC和IC50值分别为0.75mg/mL和0.62mg/mL。     

内生芬芳镰刀菌Dzf2中两个抗菌活性成分(英文)

采用活性追踪的方法从盾叶薯蓣内生芬芳镰刀菌Dzf2中分离到两个抗菌活性成分,通过物理化学性质和波谱学特征鉴定为镰刀菌酸(1)和9,10-脱氢镰刀菌酸(2)。采用多孔板-MTT-比色法和孢子萌发法测定了化合物的抗菌活性。镰刀菌酸和9,10-脱氢镰刀菌酸对供试细菌的半抑制浓度(IC50)值为35.35μg/mL至171.29μg/mL;对稻瘟菌孢子萌发的IC50值分别为28.83μg/mL和27.06μg/mL。     

与盾叶薯蓣细胞共生培养的内生真菌分离及其生物学特性

从盾叶薯蓣根状茎中分离到一株与盾叶薯蓣细胞共生培养的内生真菌（RE0105）。测定了该菌ITS1-5．8S rDNA—ITS2序列并构建了系统发育树,发现RE0105与Libertella属形成一个类群,具有较近亲缘关系。该真菌能产生与宿主植物相同的代谢产物——薯蓣皂苷元。对RE0105培养特性研究表明：富含有机营养的培养基有利于其生长;盾叶薯蓣细胞提取物可明显刺激其生长;20μmol／L生长素NAA和2,4-D能够促进RE0105的生长。200μmol／L细胞分裂素KT和BA对RE0105生长具有一定的促进作用,但与生长素相比,细胞分裂素对RE0105生长的刺激作用较小。蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、木糖和NH4NO3是RE0105生长的良好C源和无机N源,但NH4Cl和（NH4）2SO4对该菌生长具有明显抑制作用,并且显著影响其形态特征。     

盾叶薯蓣悬浮培养细胞生长及薯蓣皂苷元合成

研究了盾叶薯蓣细胞悬浮培养过程中细胞生长、薯蓣皂苷元合成、蔗糖和磷酸盐的吸收利用以及酸性磷酸酶活性与薯蓣皂苷元合成的关系。结果表明,对数生长期细胞最大比生长速率μm为0.19 d-1;倍增时间为3.68 d;薯蓣皂苷元的形成与细胞的生长相关,培养6 d时薯蓣皂苷元质量分数和产量分别为0.20%和25.93 mg/L;蔗糖利用率达到95.65%,磷酸盐吸收率达到最大,为90.36%。盾叶薯蓣细胞悬浮培养过程中酸性磷酸酶活性动态变化规律与薯蓣皂苷元的动态合成规律基本一致。此外,研究还发现在相同供磷水平下,酸性磷酸酶活性高低与薯蓣皂苷元合成能力呈正相关;而在不同供磷水平下,酸性磷酸酶活性高低与薯蓣皂苷元合成能力没有相关性。     

药源植物盾叶薯蓣甾体皂苷及皂苷元的研究进展

盾叶薯蓣是重要的甾体激素类药源植物,其根茎中薯蓣皂苷元含量居薯蓣属植物之冠,为我国的特有种。为了寻找高含量的资源、筛选新的生理活性成分,多年来我国学者做了大量的研究工作。主要概括了盾叶薯蓣的资源分布、薯蓣皂苷元的提取工艺、化学成分、药理、含量测定等方面的研究。     

1株盾叶薯蓣植物内生烟曲霉菌的分离鉴定

从药用盾叶薯蓣地下茎组织中分离内生菌。选取盾叶薯蓣地下茎核心组织,32℃恒温孵育,分离菌株;依据形态学、分子生物学特征鉴定菌株;通过纸片扩散法检测分离株与同种植物内生Bcillus subtilis SWB8菌株的拮抗作用。结果显示,孵育48 h后,培养基表面呈现扁平、白色或深绿色绒毛状菌落,显微镜下见孢子囊和圆形分生孢子;ITS序列分析显示,分离株ITS基因序列与GenBank数据库中烟曲霉菌同源性为100%,鉴定为烟曲霉菌(A.fumigatus YHY01)。拮抗实验显示,其与B.subtilis SWB8菌没有明显相互抑制现象。首次从盾叶薯蓣植物中分离出A.fumigatus,推测其与B.subtilis SWB8菌株间存在共生关系。     

从盾叶薯蓣组培苗中高压酸解制备薯蓣皂苷元

采用正交试验法对盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)组培苗中薯蓣皂苷元的高压酸解制备工艺进行了研究。以薯蓣皂苷元的含量作为评价指标,选用正交表L16(45),以样品用量、硫酸浓度、提取时间为因素,设计了3因素4水平的正交试验。结果表明:高压酸解提取薯蓣皂苷元的最佳工艺条件为:样品用量25 mg、硫酸浓度0.5 mol/L、提取时间2 h,在此条件下提取物中薯蓣皂苷元的平均含量为9.12 mg/g。     

用盾叶薯蓣生产薯蓣皂苷元预发酵与水解条件优化

采用RP-HPLC法检测薯蓣皂苷元,对薯蓣皂苷元提取过程中影响产率的多种因素,分预发酵、水解2部分分别用单因素和正交设计的方法进行优化.结果表明:40℃预发酵16 h,加6%浓H2SO4,料液比为1∶6,温度为121～126℃,水解5 h,产率高达3.62%,说明预发酵与水解条件优化可以提高盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C. H. Wright)生产薯蓣皂苷元的产率.     

不同居群盾叶薯蓣生长、叶形态及皂苷元含量的研究

对引自湖北武当山、湖南南部和西北部的12个居群盾叶薯蓣的生长状况及叶形、叶色、叶长、叶宽、叶基、叶张角等12个形态指标进行了观测和比较分析,并测定了各居群的叶和块茎中的皂苷元含量。结果表明：1）在置信水平λ=8.0340时,11个居群可划分成2大类型：①长叶型：主要形态特征为叶片长度大于宽度,中裂片相对较长;②宽叶型：主要形态特征为叶片宽度大于长度,中裂片相对较短;2）不同居群盾叶薯蓣花序数、叶片总数、开花时间、花期长短、茎干重、叶干重等存在显著的差异;3）不同居群皂苷元含量差异也较显著,居群块茎中薯蓣皂苷元含量最高达3.98%（3号）、最低（7号）仅0.33%,而居群叶中约莫皂苷元含量最高达4.27%(4号）、最低（2号）为0.98%。     

ELISA方法测定滇重楼内生真菌中薯蓣皂苷元的含量

采用间接竞争性酶联免疫吸附法(ELISA)测定滇重楼内生真菌中薯蓣皂苷元的含量。该方法快速、灵敏、操作简便,可以同时检测多个样品,其检测结果与薄层层析方法的检测结果一致,这为高效筛选产薯蓣皂苷元类化合物的内生真菌创造了条件。     

内生菌液体发酵提高穿山龙提取物中薯蓣皂苷元的含量

目的:分离提取穿龙薯蓣内生真菌,筛选能够发酵提高穿山龙药材提取物中薯蓣皂苷元含量的功能菌种.方法:采用PDA培养基分离纯化穿龙薯蓣内生真菌,将内生真菌与灭菌后穿山龙药材提取物在恒温振荡培养箱中,120 r/min,28℃培养7天.以高效液相法测定发酵物中薯蓣皂苷元的含量,并与原药材提取物、灭菌药材提取物以及未灭菌药材提取物的发酵物进行比较.结果:分离提取穿龙薯蓣内生真菌102种,其中C39菌能够稳定提高灭菌后穿山龙提取物中薯蓣皂苷元的含量,提高幅度达原药材提取物的20％-30％.结论:经液体发酵,穿龙薯蓣内生真菌C39能够稳定提高穿山龙药材提取物中薯蓣皂苷元的含量.     

激素对盾叶薯蓣愈伤组织细胞生长和薯蓣皂甙元合成的调控

不同生长素对盾叶薯蓣 (DioscoreazingiberensisC .H .Wright)愈伤组织细胞生长量的影响差异是NAA >IAA >2 ,4 D ,而对薯蓣皂甙元合成的影响是 2 ,4 D >IAA >NAA。在有生长素存在的条件下 ,光照 2 4h ,另加 0 5mg LKT促进愈伤组织细胞的生长 ,而附加 0 5mg LBA促进薯蓣皂甙元的合成 ;相反 ,光照 12h ,另加 0 5mg LBA促进生长 ,附加 0 5mg LKT促进合成。愈伤组织生长越旺 ,薯蓣皂甙元积累越少。低浓度的生长素促进薯蓣皂甙元的合成。     

镰刀菌诱导子对盾叶薯蓣离体培养物中薯蓣皂素合成的影响

研究了镰刀菌(Fusarium solani)诱导子对盾叶薯蓣离体培养物中薯蓣皂素合成的影响。结果表明:当培养基中诱导子糖含量达到30 mg GE/L时能使薯蓣皂素的含量明显提高;薯蓣皂素含量的最大值出现在镰刀菌诱导子处理后的第35 d,达到对照的2倍左右;盾叶薯蓣离体培养物PPO、SOD活性以及可溶性蛋白含量在添加诱导子后呈现一定的规律性变化。     

一株产铁载体内生细菌对尖孢镰刀菌的拮抗作用

通过改良蔗糖-天冬氨酸培养基筛选到一株产铁载体的内生细菌HS-4,测定了该菌在不同铁离子浓度下对棉花枯萎病致病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌效果,并结合形态、生理生化、16S rDNA序列同源性和系统发育分析对菌株进行鉴定.结果表明:内生细菌HS-4在MSA培养基中产生荧光型铁载体,其铁载体相对含量为80%.该铁载体在低铁条件下对F.oxysporum具有抑制作用.内生细菌HS-4初步鉴定为萎缩芽孢杆菌(Ba-cillus atrophaeus).     

Ri T-DNA对盾叶薯蓣的遗传转化及薯蓣皂甙元产生的影响

利用农杆菌介导法成功地将Pd T-DNA转入药用植物盾叶薯蓣,产生了毛状根,经分子信标探针检测农杆菌Pd质粒上的T-DNA已整合进植物基因组中。研究建立了毛状根大量快速繁殖技术,基本技术要求为：1／2 MS液体培养基,28℃培养温度,350lux弱光条件下有利于毛状根的增殖培养,提高生物量。HPLC测定结果显示,转基因获得的毛状根其薯蓣皂甙元的含量分别是微块茎、愈伤组织和植物体合成量的5．68倍、6．12倍和2．68倍。     

不同培养期深色有隔内生真菌链格孢菌对紫花苜蓿生长的影响

接种深色有隔内生真菌（dark septate endophytes,DSE）可以提高植物对养分的吸收利用,促进植物生长发育。为探讨接种不同培养时间的DSE链格孢菌Alternaria sp. CGMCC 17463对紫花苜蓿生长的影响,以紫花苜蓿为研究对象,接种培养4、6、8、10d的Alternaria sp. CGMCC 17463鲜样菌剂和风干样菌剂进行盆栽试验,以阐明不同培养时间的Alternaria sp. CGMCC 17463对紫花苜蓿出芽率、生长特性和营养含量的作用。结果表明,接种Alternaria sp. CGMCC 17463鲜样菌剂和风干样菌剂的紫花苜蓿根系内均有Alternaria sp. CGMCC 17463定殖,且均能增加紫花苜蓿株高、地上部干重、根部干重和根冠比。其中,接种培养10d的Alternaria sp. CGMCC 17463鲜样菌剂和培养8d的风干样菌剂对紫花苜蓿的促生效果最佳。同时,接种鲜样菌剂和风干样菌剂可以提高紫花苜蓿对养分吸收。随Alternaria sp. CGMCC 17463培养时间的增加,接种鲜样菌剂和风干样菌剂的紫花苜蓿的氮、磷、钾含量均呈先增加再降低的趋势。接种培养4-6d的Alternaria sp. CGMCC 17463菌剂,紫花苜蓿的氮、磷、钾含量相对较高。Pearson 相关性分析表明,Alternaria sp. CGMCC 17463培养时间与紫花苜蓿株高、根干重、根系Alternaria sp. CGMCC 17463总侵染率和菌丝侵染率呈显著正相关（P<0.05）,菌剂类型不是影响紫花苜蓿生长的主要因素,本研究为进一步开发利用Alternaria sp. CGMCC 17463菌剂提供了理论支撑。