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植物内生真菌是一类存在于健康植物体内或其生活史中的某一阶段位于植物体内的真菌。也有学者认为内生真菌是指整个生活史或生活史的某个阶段,侵入植物组织内,并且不会引起宿主植物明显病症的真菌。在长期的进化过程中,内生真菌与宿主植物形成了互惠共生的关系。有些内生真菌可能从宿主获得相关基因的传递,具有与宿主相同或相似的次生代谢产物合成途径,可以产生与宿主植物相同或相似的活性物质,甚至能够产生结构新颖、活性多样的代谢产物。因而植物内生真菌已成为生物学和化学界研究的热点。
本论文选择了具有生物农药和医药价值的药用植物印楝(Azadirachta indica)为研究材料,开展了印楝植物内生真菌的分离、鉴定、种类组成分析以及对小菜蛾的生物活性研究,并选择了活性较强的两株菌,进行代谢产物化学成分和杀虫活性的研究。主要取得以下结果:
研究了云南省元谋县,印楝(Azadirachta indica)内生真菌的种类组成及分布规律。从印楝植物根、茎、果实和叶中共分离鉴定了131株内生真菌,分属于23个属和无孢类群,体现出印楝植物内生真菌的丰富性和多样性特征。分布最广的类群是交链孢属(Alternaria),占菌株总数的19.84%;其次是无孢类群(Agonomycetales)占菌株总数的18.32%。从印楝植物茎部分离到的菌株类群和数量明显多于果实、叶和根。从整体来看,内生真菌表现出一定的宿主或组织专一性。
从上述分离获得的印楝植物内生真菌中,进行了其中98株菌对小菜蛾的生物活性研究。其中菌株YM311704和YC10对小菜蛾具有较强的生物活性,其72小时的死亡率分别为100%和76.83%,并对小菜蛾的正常化蛹和羽化有一定的抑制作用。
对具有较强杀虫活性的两株内生真菌YM311704和YC10进行了系统的分类学研究。根据菌株的菌落形态特征和显微形态特征,结合ITS序列分析,确定了菌株YM311704和YC10分别为黑附球菌(Epicoccum nigrum)和炭角菌(Xylaria)。
对菌株YM311704和YC10的发酵产物进行了化学成分和对小菜蛾的生物活性研究。从YM311704菌株的发酵液中分离得到9个单体化合物,分别为苔黑酚(orcinol)、苔色酸(gyrophoric acid)、对羟基苯乙酸(bydroxyphenylacetic acid)、木间二酚(o-xylorcinol)、邻苯二甲酸正丁异丁酯(phttmhc acid butyl isobutyl ester)、乙基-β-D-葡萄糖苷(ethyl-β-D-glucopyranoside)、赤鲜醇(Erythritol)、过氧麦角甾醇和不饱和脂肪酸。从YC10菌株的发酵液和菌丝体中分离得到13个单体化合物,分别为5-羧基蜂蜜曲菌素、5-甲基蜂蜜曲菌素、5-羟基蜂蜜曲菌素,赤藓醇(Erythritol)、脑苷脂C、hymatoxin C、hymatoxin D、halorosellinic acid、腺嘌呤核苷、啤酒甾醇、(2S,3S,4R,2R)-2-(2-hydroxytetracosanoylamino)octadecane-1,3,4-triol、琥珀酸和硬脂酸。我们从两株菌的代谢产物中选择了16个单体化合物,进行对小菜蛾的生物活性研究,结果显示部分单体化合物对小菜蛾具有一定的活性,但活性普遍较低。