新抗生素萬隆霉素對(duì)黃瓜疫病菌的作用機(jī)理研究.pdf

1、萬隆霉素是我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有效防治植物真菌(卵菌)病害的廣譜抗生素，其有效成分經(jīng)結(jié)構(gòu)鑒定為含兩個(gè)2-羧基-喹喔啉發(fā)色團(tuán)的環(huán)縮肽類新結(jié)構(gòu)化合物。本文對(duì)新農(nóng)抗萬隆霉素產(chǎn)生菌GAAS2507進(jìn)行菌種的分類鑒定和以植物病原真菌(黃瓜疫病菌)作為研究對(duì)象，從細(xì)胞、亞細(xì)胞、分子水平上研究其作用機(jī)理，結(jié)果如下：　　通過對(duì)萬隆霉素產(chǎn)生菌株GAAS2507的形態(tài)特征、培養(yǎng)性狀、生理生化特性、全細(xì)胞壁化學(xué)組分以及16SrDNA序列進(jìn)行的多相分類研究

2、，明確該菌株是放線菌目(Actinomycetales)，鏈霉菌科(Streptomycetaceae)，鏈霉菌屬(Streptomyces)中灰色變異鏈霉菌(Streptomycesgriseovariabilis)的一個(gè)亞種，我們將其命名為Streptomycesgriseovariabilissubsp.Bandungensissubsp.nov.(灰色變異鏈霉菌萬隆亞種)；萬隆霉素產(chǎn)生菌株GAAS2507的16SrDNA序列已被

3、GenBank核酸數(shù)據(jù)庫收錄。 結(jié)合黃瓜疫病病害發(fā)生特點(diǎn)，從植物病理和微生物學(xué)的角度探討了萬隆霉素防治黃瓜疫病菌病害的作用機(jī)理，發(fā)現(xiàn)萬隆霉素不僅可以很好地抑制黃瓜疫病菌的菌絲生長及其致病性，而且還對(duì)黃瓜疫病菌游動(dòng)孢子囊的形成、游動(dòng)孢子的產(chǎn)生、休眠孢子的萌發(fā)及其致病性均有抑制作用，對(duì)游動(dòng)孢子還具有殺死作用。從細(xì)胞水平上探索萬隆霉素抑菌作用的機(jī)理。在萬隆霉素作用下，黃瓜疫病菌菌絲生長緩慢，菌絲的生長受到明顯的抑制，在光學(xué)顯微鏡下觀察

4、到菌絲腫脹、變形、原生質(zhì)體凝集的現(xiàn)象；掃描電鏡觀察到菌絲體膨脹、腫脹后萎焉、疲軟、皺縮、變形，菌體表面粗糙、皺縮，新生菌絲體變形、畸形等異常形態(tài)學(xué)變化；透射電鏡下觀察到菌體斷面結(jié)構(gòu)不清、細(xì)胞內(nèi)成份固縮成團(tuán)塊狀并形成空白區(qū)，但是菌絲體外形基本完整，未觀察到孔洞、破裂?！　⊥ㄟ^對(duì)萬隆霉素作用下黃瓜疫病菌菌絲體和孢子內(nèi)物質(zhì)的泄漏進(jìn)行研究，結(jié)果表明萬隆霉素能引起K+、Mg2+泄漏，但所引起的紫外吸收物質(zhì)的泄漏并不明顯。說明萬隆霉素作用的初級(jí)效應(yīng)

5、是黃瓜疫病菌菌絲體和孢子外被的離子通透性的改變，但該作用并不直接引起菌絲體和孢子外被的穿孔、破裂，胞內(nèi)物質(zhì)的泄漏，菌絲體和孢子的解體死亡。　　萬隆霉素對(duì)黃瓜疫病菌孢子和菌絲體的有氧呼吸有很強(qiáng)的抑制作用，隨著萬隆霉素濃度的增加，其耗氧百分率愈少，其呼吸作用從起始到停止經(jīng)歷的時(shí)間愈短；同時(shí)萬隆霉素能明顯抑制其NADH氧化酶的活性。因此，萬隆霉素對(duì)黃瓜疫病菌孢子和菌絲體氧呼吸的抑制作用是其對(duì)它們有明顯抑制作用的重要原因?！　】疾烊f隆霉素紫

6、外吸收性質(zhì)及熒光性質(zhì)并利用它們研究萬隆霉素與金屬離子的相互作用關(guān)系。研究表明Al3+、Ca2+、Cu2+、Mg2+均與萬隆霉素發(fā)生了相互作用，而Zn2+離子與萬隆霉素幾乎不發(fā)生相互作用?！　±萌f隆霉素的紫外吸收及熒光性質(zhì)研究萬隆霉素與單、雙鏈DNA的相互作用關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)萬隆霉素可以插入到dsDNA當(dāng)中，其和ssDNA也有一定的相互作用。通過研究鹽離子濃度對(duì)萬隆霉素—dsDNA復(fù)合物熒光強(qiáng)度的影響發(fā)現(xiàn)，隨著逐漸加入Na2HPO4，其

7、相對(duì)熒光強(qiáng)度逐漸降低，這說明非特異的靜電相互作用是除發(fā)色團(tuán)的插入作用之外決定兩者相互作用的另一影響因素。凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)則進(jìn)一步證實(shí)萬隆霉素可以通過分子中的兩個(gè)喹喔啉發(fā)色團(tuán)插入到dsDNA雙螺旋堿基對(duì)中。另外還證明，萬隆霉素對(duì)DNA分子并沒有明顯的切割作用?！　∫虼?，萬隆霉素對(duì)黃瓜疫病菌菌絲體和孢子的抑制作用是涉及到外膜透性的改變、與NADH氧化酶活性變化相關(guān)的氧呼吸功能的抑制、與金屬離子之間形成配合物、與核酸相互作用影響其正常生理功能等