广药植物内生真菌多样性及其代谢产物与功能基因研究

【作者】 叶伟； 李浩华； 陈玉婵； 李赛妮； 孙章华； 刘洪新； 章卫民； 邓旺秋； 刘桃妹；

【机构】 广东省微生物研究所省部共建华南应用微生物国家重点实验室广东省菌种保藏与应用重点实验室广东省微生物应用新技术公共实验室；

【摘要】 广药内生真菌可产生与宿主类似功能的代谢产物,因此成为寻找新生物活性物质的重要资源,因此本课题组针对药用植物广藿香、巴戟天、阳春砂仁和白木香进行多样性鉴定、代谢产物分离鉴定及活性代谢产物功能基因鉴定。本课题组对广药植物内生真菌纯培养分离,然后进行宏基因组测序,结果表明:内生真菌在宿主植物的分布具有一定的组织特异性或偏好性,但散囊菌目Eurotiales广泛分布在四种植物中;内生真菌多样性指数均大于2(H`=2.05-3.89),显示出菌群结构的复杂性较高,多样性丰富。通过对分离得到的内生真菌ITS序列分析,共鉴定了232株内生真菌,拟茎点霉属(Phomopsis)、刺盘孢属(Colletotrichum)、镰刀菌属(Fusarium)真菌是分离菌株中的优势菌群;初步研究确定6株为我国新纪录种,分别为Microdochiumfisheri、Arthriniumhyphopodii、Arthriniumxenocordella、Scolecobasidium sp.Paraconiothyriumbrasiliense、Pestalotiopsisdiploclisia。本课题组从广药植物内生真菌中筛选出113株抗菌或抗肿瘤活性菌株;以10株活性菌株为研究材料进行发酵培养和分离提取,从中分离鉴定了100多个化合物,发现了25个新结构化合物。活性筛选发现具有抗肿瘤活性的化合物有16个,并对广药植物内生真菌中分离得到的单端孢霉烯的抗肿瘤机制进行了分析;本课题组还从广药植物内生真菌中分离得到具有抗细菌活性的化合物有3个,本课题组针对广藿香内生真菌Myrotheciumroridum A553和Bipolarissorokiniana A606进行了转录组测序,分析了高活性代谢产物单端孢霉烯和禾旋腔孢醌类化合物的生物合成途径,对单端孢霉烯生物合成相关基因Tri4(P450单加氧酶)、Tri5(单端孢霉烯合成酶)和Tri6(转录调控蛋白)进行异源表达纯化及功能基因分析,为阐明广药植物内生真菌高活性代谢产物的生物合成途径奠定了基础。更多还原