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黄翅大白蚁(Macrotemes barneyi)是一类广泛分布于中国南方地区的培菌白蚁,在菌圃中专一性培育鸡枞菌。自然环境下,培菌白蚁与菌圃会受到多种拮抗真菌(如炭角菌)的威胁。培菌白蚁体内的共生微生物可能会产生多种活性代谢产物来帮助白蚁抵制体外真菌的侵染。
为了了解黄翅大白蚁肠道微生物在抵御菌圃和白蚁拮抗菌中发挥的作用,探究培菌白蚁肠道微生物的抗菌活性,本文以黄翅大白蚁为研究材料,对肠道菌株进行了分离鉴定和活性检测,最终筛选获得一株强抗菌活性菌株GM5,并对其进行基因组测序、活性化合物的分离纯化及生物合成基因簇预测分析。
首先,以白蚁肠道组织为样品,在培养基上筛选菌株并检测获得菌株的抑菌活性。最终筛选发现共有35株菌对炭角菌或大肠杆菌具有抑菌活性。对其中33株进行了分子鉴定,有19株属于链霉菌,另外有3株为潜在的新型菌株。最终,通过多相分类学鉴定获得了一株白蚁肠道潜在链霉菌新菌株StreptomyceshengyangensisHF5。这一研究加深了对培菌白蚁肠道抗菌活性微生物的认识,并为发掘新型抗菌活性化合物提供了菌株资源。
进而,通过对分离获得的放线菌进行抗菌活性的筛选,本文筛选获得一株对炭角菌和大肠杆菌均具有强活性的菌株GM5。对其进行形态学观察、分子生物学鉴定,由于菌株GM5培养上清对多株细菌及真菌具有良好的抑菌活性。我们对菌株GM5进行了培养时间的摸索,获得了最佳的液体发酵条件,利用大孔树脂吸附发酵液上清提取获得活性粗提物,结合柱层析、HPLC及半制备HPLC、TLC层析等方法分离纯化目的活性化合物。并对获得的化合物利用高分辨质谱、核磁共振等方法尝试解析鉴定化合物的结构。
最后,利用三代测序技术对菌株GM5进行全基因组测序,利用antiSMASH对基因组序列进行分析,预测可能编码次级代谢产物的生物合成基因簇。菌株GM5含有33个次级代谢产物基因簇,预测其可能产生包括聚酮合酶、非核糖体肽、萜类和四氢嘧啶等14类天然产物。结合质谱分子量鉴定与基因簇预测,推测GM5菌株产生的抗菌化合物为放线菌素D类化合物。
本文以培菌白蚁-黄翅大白蚁为研究材料,从肠道中分离鉴定出33株具有抑菌活性的菌株。并鉴定了一株潜在的白蚁肠道来源新菌株链霉菌HF5。通过对筛选得到的高活性菌株链霉菌GM5进行全基因组的测序,结合次级代谢产物的基因簇预测分析和目标活性化合物进行纯化及结构解析,最终推测活性化合物为放线菌素D类化合物。通过上述研究表明,黄翅大白蚁肠道中存在多种具有抑菌作用的微生物,这一研究加深了我们对培菌白蚁肠道抗菌活性微生物的认识,显示了肠道微生物及其代谢物质在培菌白蚁与菌圃拮抗真菌共生关系中发挥的潜在保护作用,为后续揭示白蚁肠道微生物的生态学意义及分子机制奠定了基础,并为发掘新型抗菌活性化合物提供了菌株资源。
为了了解黄翅大白蚁肠道微生物在抵御菌圃和白蚁拮抗菌中发挥的作用,探究培菌白蚁肠道微生物的抗菌活性,本文以黄翅大白蚁为研究材料,对肠道菌株进行了分离鉴定和活性检测,最终筛选获得一株强抗菌活性菌株GM5,并对其进行基因组测序、活性化合物的分离纯化及生物合成基因簇预测分析。
首先,以白蚁肠道组织为样品,在培养基上筛选菌株并检测获得菌株的抑菌活性。最终筛选发现共有35株菌对炭角菌或大肠杆菌具有抑菌活性。对其中33株进行了分子鉴定,有19株属于链霉菌,另外有3株为潜在的新型菌株。最终,通过多相分类学鉴定获得了一株白蚁肠道潜在链霉菌新菌株StreptomyceshengyangensisHF5。这一研究加深了对培菌白蚁肠道抗菌活性微生物的认识,并为发掘新型抗菌活性化合物提供了菌株资源。
进而,通过对分离获得的放线菌进行抗菌活性的筛选,本文筛选获得一株对炭角菌和大肠杆菌均具有强活性的菌株GM5。对其进行形态学观察、分子生物学鉴定,由于菌株GM5培养上清对多株细菌及真菌具有良好的抑菌活性。我们对菌株GM5进行了培养时间的摸索,获得了最佳的液体发酵条件,利用大孔树脂吸附发酵液上清提取获得活性粗提物,结合柱层析、HPLC及半制备HPLC、TLC层析等方法分离纯化目的活性化合物。并对获得的化合物利用高分辨质谱、核磁共振等方法尝试解析鉴定化合物的结构。
最后,利用三代测序技术对菌株GM5进行全基因组测序,利用antiSMASH对基因组序列进行分析,预测可能编码次级代谢产物的生物合成基因簇。菌株GM5含有33个次级代谢产物基因簇,预测其可能产生包括聚酮合酶、非核糖体肽、萜类和四氢嘧啶等14类天然产物。结合质谱分子量鉴定与基因簇预测,推测GM5菌株产生的抗菌化合物为放线菌素D类化合物。
本文以培菌白蚁-黄翅大白蚁为研究材料,从肠道中分离鉴定出33株具有抑菌活性的菌株。并鉴定了一株潜在的白蚁肠道来源新菌株链霉菌HF5。通过对筛选得到的高活性菌株链霉菌GM5进行全基因组的测序,结合次级代谢产物的基因簇预测分析和目标活性化合物进行纯化及结构解析,最终推测活性化合物为放线菌素D类化合物。通过上述研究表明,黄翅大白蚁肠道中存在多种具有抑菌作用的微生物,这一研究加深了我们对培菌白蚁肠道抗菌活性微生物的认识,显示了肠道微生物及其代谢物质在培菌白蚁与菌圃拮抗真菌共生关系中发挥的潜在保护作用,为后续揭示白蚁肠道微生物的生态学意义及分子机制奠定了基础,并为发掘新型抗菌活性化合物提供了菌株资源。