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植物内生菌是指那些生活于健康植物的内部,不引起宿主明显感染症状的真菌或细菌(包括放线菌)。内生菌几乎存在于所有的植物当中,目前尚未发现没有感染内生菌的植物。内生菌与植物之间存在一种互惠平衡的关系,研究表明,感染了内生菌的宿主植物往往具有生长快速、抗逆境、抗病害、抗动物危害等优势,比未感染的植株更具有生存竞争力。这主要是因为内生菌不仅能够参与植物次生成分的合成,或对植物次生代谢产物进行转化,而且还能够独立产生丰富的次生代谢产物,在农业和医药业中具有重要的应用前景,成为近年来研究的热点之一。本课题组对野外采回来的不同地方的黄花蒿进行了内生真菌的分离工作,得到473株内生真菌,有着丰富的内生真菌资源。同时本课题组成员也从黄花蒿内生真菌的发酵物中分离得到多种结构独特、骨架新颖的化合物。但是,对于内生真菌与宿主植物黄花蒿之间的相互作用关系却研究的很少,本论文就是通过一系列的实验来研究黄花蒿内生真菌和黄花蒿之间的相互作用关系的。
1、本论文第一章研究了黄花蒿内生真菌及其宿主之间的相互作用。采用2株分离自野生黄花蒿的菌株与黄花蒿的无菌植株共培养,发现内生真菌对黄花蒿植株的生长有不同程度的促进作用,与IFB-E001处理组、与IFB-E009处理组共培养植株的干重分别是0.82g、0.75 g,不接菌的空白对照组植株为0.71 g,其中IFB-E001处理组植株与对照组差异最大。接菌处理后植株的叶绿素含量:其中与IFB-E001菌、IFB-E009菌处理组共培养的黄花蒿植株的叶绿素含量(4.74 mg/g、4.99 mg/g)比与各自菌株的对照组共培养的植株的叶绿素的含量(4.1 mg/g、4.79 mg/g)要高,而且都比空白对照组植株的叶绿素含量高(3.77 mg/g)。接菌处理后植株的青蒿素含量:与两株内生真菌处理组共培养的植株青蒿素的含量比与各自菌株对照组共培养的植株青蒿素的含量略高一些,其中与IFB-E001处理组、对照组共培养的植株青蒿素含量差异更大一些,并且IFB-E001处理组共培养植株青蒿素含量(89.80 mg/g)比空白对照组青蒿素(80.19 mg/g)含量高。从生物量增长、重分离接种菌株等三个方面获得的证据表明,已成功的建立黄花蒿内生真菌的反接体系,为研究植物内生真菌和宿主之间的相互作用机制奠定了基础。
2.本论文第二章对于本课题组内提供的20多个来源于植物成分或菌类次生代谢产物的单体化合物和206多个合成的单体化合物,运用MTT(微量液基稀释法)方法进行了体外抗菌活性筛选。因MTT方法是标准的抗真菌活性筛选方法,因此本论文首先建立了用MTT方法进行体外抗细菌活性筛选模型,并验证了MTT方法也适用于抗细菌活性筛选的。测试菌株采用大肠杆菌、荧光假单胞菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌四种细菌和黑曲霉、白色念珠菌两种真菌,以青霉素、卡那霉素和酮康唑为阳性对照。结果表明,上述单体化合物的抗菌活性都较弱,在50μg/mL时对测试菌的抑制率小于50%。合成的单体化合物如没食子酸类化合物对荧光假单胞菌的抑菌活性很好,其中xzp-01、xzp-02、xzp-05、xzp-18等对荧光假单胞菌的MIC值为6、2、4.1、6(μg/mL),还有染料木素类化合物G-I-i、G-a、G-r、G-w等对金色葡萄球菌的MIC值为17.5、17.5、18.5、18.5(μg/mL),所测化合物对真菌一般没有抑制活性,但是化合物S18、xzp-68、S05122186、CP-3对白色念珠菌有较好的抑制作用,其MIC值为12.5、22.5、25、22(μg/mL)。
最后对近年来植物内生真菌与植物共培养的发展以及真菌耐药机制和抗真菌药物做了简要的综述。