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白刺链霉菌(Streptomyces albospinus)CT205次生代谢活性物质的结构鉴定及对尖孢镰刀菌的抑制作用

孙敏

白刺链霉菌(Streptomyces albospinus)CT205次生代谢活性物质的结构鉴定及对尖孢镰刀菌的抑制作用

孙敏1
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作者信息

  • 1. 南京农业大学
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摘要

抗生素是由微生物次生代谢产生的一种活性物质,在农业及医学上有着广泛的用途。白刺链霉菌(Streptomyces albospinus)CT205是本实验室筛选到的一株对多种植物病原真菌具有较强拮抗活性的放线菌菌株,田间试验证实该生防制剂对草莓根腐病、黄瓜枯萎病等土传病害有较好的防控效果。为了探索其防控机制,本文首先对S.albospinus CT205液体发酵产生的活性物质物质进行提取纯化及结构鉴定,其次研究环境因素对菌株CT205产生活性物质的影响,最后探索CT205液体发酵产生的活性物质及其固体发酵产生的主要挥发性成分2-苯乙醇协同抑制黄瓜尖孢镰刀菌的作用效果。研究结果如下: 对S.albospinus CT205进行液体发酵、离心、收集上清液,乙酸乙酯萃取、减压浓缩、甲醇溶解,收集活性物质。对活性物质进行薄层层析及生物显影检测确定活性物质Rf值,并采用制备型薄板分离获得单体化合物。紫外扫描显示活性物质在λ=215nm处有最大吸收峰,UPLC分离检测确定活性物质的吸收峰值位置,HPLC-TOF-HR-MS检测分析一级质谱、二级质谱表明活性物质分子量为282.2,该物质与放线酮分子量相同,1H NMR、13C NMR检测其骨架结构,红外光谱佐证活性物质各功能基团(羰基、羟基、氨基等)的存在。鉴定该物质为放线酮,又名环己酰亚胺(Cycloheximide)。并建立了一种快速检测发酵液中活性物质含量的化学检测方法,测定发酵液中放线酮含量为37.95mg/L。 研究发酵条件对S.albospinus CT205液体发酵的影响,发现不同起始pH,不同发酵温度及不同发酵周期均影响S.albospinus CT205发酵产生活性物质的含量。液体发酵初始pH=8.0,发酵温度28℃时,发酵周期96h时为最佳发酵条件,S.albospinus CT205代谢产生放线酮量最高。探究比较在S.albospinus CT205液体发酵培养基中添加适量的黄瓜主要根系分泌物组分(glucose,oxalic acid和glutamic Acid),结果表明:添加适量的glucose和Oxalic Acid可以提高放线酮的产量,添加glutamic acid则对放线酮的产量没有显著影响。 探索放线酮及S.albospinus CT205产生的挥发性物质2-苯乙醇对黄瓜尖孢镰刀菌抑制的效果。研究发现放线酮、2-苯乙醇单独处理均可抑制尖孢镰刀菌的生长活性,且放线酮与2-苯乙醇两种物质组合具有协同抑制抑制尖孢镰刀菌的作用,在放线酮40μg/mL+2-苯乙醇25μL处理时,尖孢镰刀菌菌丝生长相对抑制率为82.49%,菌丝基本不生长;在放线酮8μg/mL+2-苯乙醇30μL处理时,尖孢镰刀菌孢子萌发抑制率100%,达到完全抑制的效果。 本研究鉴定了白刺链霉菌CT205次生代谢产生的活性物质为放线酮,并建立了一种检测发酵液中放线酮含量的化学检测方法。发现不同的环境因素对CT205发酵产活性物质的含量有较大的影响,并证实放线酮及2-苯乙醇对黄瓜尖孢镰刀菌具有协同抑制的效果。研究结果为制备安全高效的生防制剂防控土传枯萎病提供理论基础。

关键词

杀菌剂/白刺链霉菌/次生代谢活性物质/结构鉴定/尖孢镰刀菌/抑制作用

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授予学位

硕士

学科专业

农业资源与环境;植物营养学

导师

王世梅

学位年度

2019

学位授予单位

南京农业大学

语种

中文

中图分类号

S4
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