【摘 要】
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植物内生真菌具有丰富且结构新颖的次生代谢产物,成为近年来新天然产物的重要来源。云南兔儿风Ainsliaea yunnanensis和大头兔儿风Ainsliaea macrocephala为菊科兔儿风属植物,它们生长于云南、四川等地,为西南地区常用民族药。兔儿风属植物在感冒咳喘、肠炎及风湿性关节炎等疾病的治疗中应用广泛。很多研究者都对大头兔儿风和云南兔儿风的化学成分进行了探索,并从中发现了多种结构新
【基金项目】
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81573318三种兔儿风属植物中结构新颖倍半萜类成分的发现及其PPAR-r受体激活作用研究;
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植物内生真菌具有丰富且结构新颖的次生代谢产物,成为近年来新天然产物的重要来源。云南兔儿风Ainsliaea yunnanensis和大头兔儿风Ainsliaea macrocephala为菊科兔儿风属植物,它们生长于云南、四川等地,为西南地区常用民族药。兔儿风属植物在感冒咳喘、肠炎及风湿性关节炎等疾病的治疗中应用广泛。很多研究者都对大头兔儿风和云南兔儿风的化学成分进行了探索,并从中发现了多种结构新颖的倍半萜及其寡聚体类成分。但兔儿风属植物内生真菌的多样性及其次生代谢产物的研究还未见报道。为充分利用大头兔儿风和云南兔儿风的内生真菌资源,本课题对两种兔儿风属药用植物内生真菌的多样性及其次生代谢产物进行了系统研究,内容主要包括:两种兔儿风属药用植物内生真菌的多样性研究、真菌的分离鉴定及筛选、菌株次生代谢产物的分离鉴定及其生物活性研究。研究方法及主要研究结果如下:(1)采用高通量测序技术,分析了同一产地的两种兔儿风属药用植物根、茎、叶、花的内生真菌和根际土壤真菌的群落结构。从大头兔儿风(根、茎、叶、花)4个样品中共获得304137条有效序列,分为1645个OTUs;从根际土壤样品中共获得79646条有效序列,分为1226个OTUs。这2871个OTUs包括4个真菌门,256个真菌属,其中Ascomycota为优势门,Lambertella为优势属。从云南兔儿风(根、茎、叶、花)4个样品中共获得318440条有效序列,分为1808个OTUs;从根际土壤样品中共获得72569条有效序列,分为1231个OTUs。这3039个OTUs包括5个真菌门,296个真菌属,其中Basidiomycota是优势门,Cladosporium是优势属。大头兔儿风和云南兔儿风不同部位(根、茎、叶、花)样品内生真菌群落组成既有相似处又有不同处。相对其他样品而言,植物根际土壤样品中真菌的多样性和丰富度最高,植物根样品与根际土壤样品之间相似度最高。(2)采用组织块培养法、涂布法和划线法从大头兔儿风不同部位(根、茎、叶)中获得43株内生真菌,从根际土壤中分离到35株真菌;而从云南兔儿风不同部位(根、茎、叶)中获得87株内生真菌,从根际土壤中分离到26株真菌。采用LC-MS分析结果为依据对分离到的菌株进行筛选,筛选得到34株特级菌株,16株优级菌株,29株中级菌株。采用分子生物学技术对44株菌株进行了鉴定。(3)依据菌株筛选结果、鉴定结果及文献调研,选定尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum NG1)、温特曲霉(Aspergillus wentii DJ1)和哈茨木霉(Trichoderma harzianum DJ2)进行大批量发酵。从尖孢镰刀菌的菌液和菌丝中共获得乙酸乙酯和甲醇粗提物10 g,分离到4个化合物。从温特曲霉的菌液和菌丝中共获得甲醇和乙酸乙酯粗提物33 g,分离到化合物20个,其中蒽醌化合物及其裂环衍生物9个,呫吨酮类化合物物5个,含氮化合物4个,四降二萜类化合物1个,麦角甾烷类化合物1个。采用CCK8法,以食管癌细胞株OE19,SK-GT-4为模型对(YA-1-YA-19)19个单体化合物的体外抗肿瘤活性进行评价,结果显示Pyoluteorin和Wentilactone A对人食管癌细胞株OE19具有强的细胞毒性,其IC50值分别为5.8μM、1.2μM。而Wentilactone A对人食管癌细胞株SK-GT-4增殖也显示了较强的抑制作用,IC50值为1.5μM。从哈茨木霉的菌液和菌丝中共获得乙酸乙酯和甲醇粗提物92.5 g,暂未进行次生代谢产物分离。本论文对大头兔儿风和云南兔儿风内生真菌及其次生代谢产物进行了系统的研究。研究结果为大头兔儿风和云南兔儿风内生真菌多样性及真菌资源的研究提供了初步的基础;温特曲霉次生代谢产物的研究为该种真菌的化学成分提供了新的数据,肿瘤细胞毒筛选表明Pyoluteorin和Wentilactone A可能是两个对食管癌细胞具有较好抑制作用的活性化合物。
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