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）。     

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。     

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。     

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。     

双液相体系强化氧传递促进微生物油脂生产

文中通过添加氧载体正十二烷进行双液相发酵来提高发酵性丝孢酵母利用木薯淀粉水解液生产微生物油脂的产量。结果表明,在摇瓶发酵液中添加氧载体,能明显缓解发酵过程中的氧限制程度。在2 L发酵罐中添加1%正十二烷进行双液相高密度发酵,其发酵生物量和油脂产量分别达到101.2 g/L和50.28 g/L。气相色谱分析表明,添加了氧载体发酵的微生物油脂中含有更高的饱和脂肪酸含量。     

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。     

东乡野生稻可培养内生细菌群落组成及多样性

内生细菌对宿主植物生长发育和生理代谢具有重要影响, 揭示其群落组成和多样性具有重要的生物学和生态学意义。本研究采用可培养法从东乡野生稻(Oryza rufipogon)不同组织中分离获得94株内生细菌, 基于16S rRNA基因序列比对和系统发育分析将其归属于变形菌门、放线菌门和厚壁菌门3门14科17属, 其中芽孢杆菌属(Bacillus)和微小菌属(Microbacterium)为优势属, 分别占总株数的27.7%和20.2%。不同组织中内生细菌的分布和多样性存在差异, 根中内生细菌数量最多(34株, 36.2%), 叶次之(32株, 34.0%), 茎最少(28株, 29.8%); 根中内生细菌Shannon-Wiener多样性指数(H′ = 2.52)、Simpson优势度指数(D = 0.88)和Pielou均匀度指数(E = 0.72)均高于茎与叶, 根和茎的Jaccard相似性系数(C = 0.29)低于根和叶(C = 0.47)以及茎和叶(C = 0.45)。研究结果表明, 东乡野生稻内生细菌具有丰富的物种多样性, 并且不同组织部位的内生细菌组成存在差异, 根中内生细菌多样性最丰富。