井冈霉素研究概况(综述)

对井冈霉素的生产、应用、检测技术和作用机理等方面的研究进展进行综述,并就未来井冈霉素的研究方向提出建议。     

钛离子注入井冈霉素生产菌株的诱变效应

探讨了利用金属Ti 离子注入井冈霉素生产菌的生物学效应,比较了不同的注入能量与注入剂量对菌株突变效果的影响.在注入能量为15 keV,剂量为1.5×1015 个/cm2离子的诱变条件下,筛选到一株井冈霉素高产菌株C3-6,其发酵生产井冈霉素A组分的效价为19 684 μg/mL,比出发菌株提高41.3%.经多次传代实验表明该菌株的遗传稳定性较好.     

吸水链霉菌井冈变种的色素合成基因缺失对井冈霉素产量的影响北大核心CSCD

【目的】通过缺失井冈霉素高产菌株TL01中4个典型的色素合成基因簇来考察其对井冈霉素产量、菌体生长和发酵液颜色的影响。【方法】通过同源重组双交换对4个色素合成基因簇进行逐个同框缺失,HPLC检测突变株井冈霉素产量的变化,q RT-PCR检测突变株中井冈霉素合成基因转录变化,通过称量菌丝体干重来绘制其生长曲线。【结果】和出发菌株TL01相比,多巴类黑色素基因簇缺失株PY06中井冈霉素的发酵产量由原来的20.6 g/L上升至23.1 g/L,提高了12%;III型聚酮合酶编码的黑色素基因簇缺失株PY07产量无明显变化;II型聚酮合酶编码的孢子色素基因簇缺失和褐黄素基因簇缺失分别导致井冈霉素产量下降11.7%和17.2%。所有缺失突变株中井冈霉素基因簇转录水平和发酵液颜色均没有明显变化。【结论】不同色素基因的缺失对井冈霉素产量和菌株生物量积累具有不同的影响。多巴类黑色素与井冈霉素的生物合成过程竞争共同前体,将其中断后使前体流向井冈霉素生物合成,达到了进一步提高产量的目的。     

蛋白激发子PeaT1与井冈霉素混合使用诱导烟草对TMV抗性的研究

烟草病毒可侵染危害烟草、番茄、辣椒和土豆等多种作物导致病毒病发生,是生产上难以防治的病害。为了探索蛋白激发子Pea T1与井冈霉素混合使用对烟草病毒病防治的最佳混配比例,本研究选用3-7片真叶的本生烟(Nicotiana benthamiana cv.Huangmiaoyu),分别喷施清水、井冈霉素、蛋白激发子Pea T1及蛋白激发子Pea T1-井冈霉素复合制剂,采用摩擦接种的方式接种TMV-GFP病毒,在紫外光下观察病毒的侵染情况。结果表明,喷施了井冈霉素和蛋白激发子复合制剂的本生烟对TMV的抗性较单剂具有增效作用,其中蛋白激发子Pea T1-井冈霉素按3:4混配的性价比最高,共毒系数达到157.64,相对防效为73.39%。这说明井冈霉素和蛋白激发子Pea T1都能使烟草产生对TMV的系统获得抗性,而其复合制剂更有着叠加效应。     

井冈霉素产生菌的选育

井冈霉素对水稻纹枯病具有较好的防治效果。由于原始菌种发酵单位较低,几年来我们对该菌进行了大量的选育工作,并研究了变异菌株的最适发酵条件,使发酵单位大幅度提高,成本下降,基本满足了生产需要。现将井冈霉素产生菌的选育工作简报如下。     

利用甘蔗糖蜜生产井冈霉素

井冈霉素对水稻纹枯病有较持久的药效,防治效果在90%左右,水稻普遍增产达10—15%。对人、畜、鱼类、农作物无毒害,是很有前途的农用抗菌素。但是生产井冈霉素需要消耗大量的粮食,使工业生产受到一定限制。为了节省工业用粮,我们进行了多种发酵培养基配方试验,终于试验成功用甘蔗糖蜜代替玉米     

井冈霉素效价测定的两种方法

井冈霉素经离子交换层析分离可得到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个组份,经理化鉴定,其中H、Ⅲ两个组份分别为Valdamycin A、B。目前主要采用稀释法和比色法测定井冈霉素的效价。现分述如下。     

静丝霉素的分离与鉴定

吸水链霉菌井冈变种与吸水链霉菌柠檬变种很相近。除产生井冈霉素外,尚产生一种抗真菌抗菌素,定名为静丝霉素,其物理、化学及生物学特性与萨腊霉素很相似。其水解产物在纸层析上显出8个色点。其中5个分别为半胱氨酸,天冬氨酸,甘氨酸,苏氨酸与脯氨酸。本文报道静丝霉素的分离、鉴定及测定方法。     

链霉菌原生质体种间融合重组的研究Ⅱ．RVA18——链霉菌原生质体种间融合重组子的一个新代谢产物

RvAl8是链霉菌原生质体种间融合(亲株为庆丰链霉菌和吸水链霉菌井冈变种)得到的一株原养型重组子所产生的一个新的代谢产物,它存在于细胞内,是一个酸性非水溶性的化合物,能溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和环已烷等,微溶于氯仿。它对革蓝氏阳性细菌和一些植物病原真菌有较强的制菌作用,能引起纹枯病菌的异常分枝。用柱层析和液相色谱相结合的方法提纯后的纯品经紫外、红外、高效液相、核磁共振、质谱等分析证明它是一个理化和生物性质均不同于=亲株产物一一井冈霉素和庆丰霉素的新代谢产物。并将RvAlB的理化、生物性质和二亲株产物井冈霉素及庆丰霉素作了比较。     

在生产試驗中对赤霉素土法生产的展望

赤霉素土法生产是在党的三面紅旗光輝照耀下,从1958年开始掀起一个赤霉素綜合試驗研究的高潮,土法生产的研究成功,不仅促进了生产方面的深入試驗,而且推动了应用方面的广泛試驗研究。土法生产     

我国井冈霉素合成机理研究取得重大突破

近日,中国科学院院士、上海交通大学邓子新教授领衔的教育部微生物代谢重点实验室与美国华盛顿大学、俄勒冈州立大学密切合作,成功克隆了具有重要农业应用和经济价值的抗生素农药的生物合成基因簇、从27个基因中定位了合成井冈霉素所需的8个基因,在异源宿主中实现了井冈霉素及其前体有效氧胺的工程化组装和表达,提出了井冈霉素生物合成机理的新模型,也为主要农作物水稻的转基因抗真菌育种提供了全新的候选基因。相关研究成果己在《细胞》系列期刊之一的《化学生物学》2006年4月期上发表。这是该实验室继首例报道聚醚类南昌霉素、多烯类杀念菌素代谢途径和代谢工程研究成果以来,连续第三次在《化学生物学》杂志报道该领域研究的系统性重要成果。     

基于转录组分析的染色体大片段缺失及其对井冈霉素高产菌株的影响

【目的】测试大片段删减低转录区域对菌体生长和井冈霉素产量的影响。【方法】通过转录组分析,选择染色体上连续的基因低转录区域进行大片段缺失,通过Cre-loxP位点特异性重组得到1.2 Mb片段缺失突变株LCY-4。HPLC检测缺失株井冈霉素产量的变化,并测定干重绘制生长曲线。【结果】通过转录组分析,我们在井冈霉素高产菌株TL01染色体左侧末端发现了1.9 Mb的连续基因低转录区,使用Cre-loxP系统对其中的1.2 Mb区域进行大片段缺失,成功得到了1.2 Mb缺失突变株LCY-4。和出发菌株TL01相比,缺失突变株LCY-4中井冈霉素发酵产量基本保持不变,生物量有显著提高,最高增幅达到44%。【结论】1.2 Mb区域的成功缺失,意味着基于转录组分析寻找连续的基因低转录区域并加以缺失的策略的可行性。1.2 Mb片段缺失对菌体生物量积累具有明显促进作用,为后续将其开发成氨基环醇类药物异源表达的通用高产宿主奠定了基础。     

关于赤霉素土法生产扩大试验的几点情况介绍

自1961年3月份中国科学院植物生理研究所激素组发表赤霉素土法生产的有关资料以来,我们卽对赤霉素土法生产进行了摸索,从小型试验开始,逐步进展到扩大试验。经过三年多的努力,到目前为止,除夏令生产还有待进一步探索外,在—般季节里,已能初步     

双酶水解法生产井冈霉素

井冈霉素深层发酵需要大量葡萄糖、玉米浆、蛋白胨、酵母粉等,这些原料来源较少,价格昂贵。我们试验利用淀粉酶水解甘薯粉,利用蛋白酶水解黄豆饼粉的双酶水解法生产井     

海藻糖降解酶抑制因子的研究

研究了一系列因素对食尼古丁节杆菌D-97胞内海藻糖降解酵的抑制作用,发现有效霉素(井冈霉素)和乙酸能有效抑制海藻糖降解酶的活性,抑制率最大分别达到87．13％和85．16％．同时研究了它们对海藻糖转化率的影响,发现有效霉素能提高海藻糖转化率,最大增幅达17．44％,而乙酸却降低了转化率。     

庆丰链霉菌SQP1质粒的种间转移和表达

庆丰链霉菌A201菌株的SQP1质粒可以通过混合培养接合转移到井冈链霉菌VA4菌株的细胞中,转移频率为2—8％。接合子p菌株的形态特征和亲株VA4相似,但却获得了产生抑制细菌的抗生素的能力,这种抑制细菌的能力在遗传上是稳定的。高温预培养能使接合子P2菌株抑细菌活性受到消除,消除频率达10％以上。鉴定P2接合子的发酵产物证明包含二个抗菌物质,一个是它本来的产物井冈霉素,另一个是新获得的抑制细菌物质庆丰霉素,后者的产生是由于SQP1进入新寄主细胞的结果。     

链霉菌原生质体种间融合——产抗生素的耐温型重组子的选育

以庆丰链霉菌(SM^r,42℃不能生长,产庆丰霉索,可抑制细菌生长)与吸水链霉菌井冈变种(sM5,42℃生长良好,产井冈霉素,不抑制细菌生长)为亲株,在42％PEGl000诱导下进行原生质体融合,在含SM 100μg／ml,42℃培养的再生平板上直接选择耐温型融合子,融台率为1O^-5—1O^－4左右,经分离传代后可得到稳定的耐温型的单倍体重组子,即可在42℃生长,并且有链霉素抗性和抑制细菌生长的活性。初步测定了四个重组子产生的抗菌物质的性质,都与亲株产生的庆丰霉素、井冈霉素不同,其中F1－38,F1－16和IFM3－32三个重组子的抗生素在波长274mm处有一个紫外吸收小峰,而重组子F6-6有二个活性部分,其一在紫外线下呈荧光,另一则具有酸碱指示剂特性。     

枯草芽孢杆菌B1-41对小麦纹枯病菌的抑制作用

从小麦根际土壤分离得到枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B1-41拮抗菌株,室内测定其带菌培养液对小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)抑制效果为72%,盆栽试验中,其防治效果为60.3%,高于井冈霉素处理的51%的效果。试验表明,该菌株可以造成病菌菌丝发生畸变和菌丝细胞壁瓦解。     

特有的绿色生灵

在中国特有的种子植物199个属中,江西有30属,井冈山保护区就有23属。而下列19个特有种就是在井冈山保护区内记录到的,其中许多还以井冈山命名：井冈山毛蕨、井冈山耳蕨、井冈山剑蕨、井冈山风丫蕨、井冈山厚皮香．井冈山猕猴桃、腺果悬钩子、井冈山绣线梅、井冈山槠,短柄冬青、井冈葡萄,背绒杜鹃、井冈山杜鹃、白花映山虹、厚叶照山白、     

首次创作井冈山生态变迁史（二） 变局：百舸争流与路在何方？

从传统迈进近代,井冈山区面临着前所未有的变局。一方面,传统的生产和生活方式依然延续：另一方面,近代资本主义与工商业大潮悄然涌入。一方面,传统宗族扎根乡土：另一方面,外来宗教、新兴思潮和现代政党强势契入。一方面,传统的生存压力＂涛声依旧＂;另一方面,自然灾害与军事战争时时光临。井冈山区,在从传统向近代转型的当口,呈现出一个百舸争流的局面。偏僻的井冈山区随同古老的中华帝国,将如何跨过这个变局,迈进现代社会的门槛？