武夷山自然保護區(qū)大型真菌土壤粘細菌多樣性及其次級代謝產物的研究.pdf

1、微生物是活性天然產物的重要來源。本論文研究以武夷山自然保護區(qū)大型真菌和土壤粘細菌為對象,分兩篇分別探討武夷山自然保護區(qū)大型真菌的生物多樣性和分離1株大型真菌發(fā)酵產物的13個新二萜化學成分;通過LC-HRMS分析、化合物數(shù)據(jù)庫檢索、基因組分析和PCR篩選等多種手段,探索粘球菌的化學分類及其新次級代謝產物的定向分離,發(fā)掘產生埃博霉素的新粘細菌資源和LC-HRMS追蹤分離新PKS&NRPS生物合成基因簇的產物,為深入開發(fā)武夷山自然保護區(qū)大型真

2、菌和土壤粘細菌的新活性天然產物提供了豐富的菌種資源和可行的研究模式。
　　 第一篇為武夷山自然保護區(qū)大型真菌的生物多樣性以及可培養(yǎng)大型真菌輻毛鬼傘Coprinus radians M65菌株發(fā)酵產物的化學成分研究。武夷山自然保護區(qū)地處亞熱帶,是中國東南亞大陸生物多樣性最豐富的地區(qū),具有全球生物多樣性保護意義。本研究從2006年7月-2008年7月先后五次對武夷山保護區(qū)部分區(qū)域的大型真菌進行采集,共獲得300多份子實體,形態(tài)鑒定子

3、實體標本178份,包括3個目19個科108個種的大型真菌。利用rDNA的ITS片段對79個子實體和75個來自NCBI的參考序列進行系統(tǒng)發(fā)育和多樣性分析,結果表明17個進化支共包含14個分類群,其中Russulaceae和Boletales是發(fā)育樹中最大的進化支;另外三個比較大的分支Russulaceae、Boletale和Amanitaceae獨立進行系統(tǒng)發(fā)育分析,結果表明武夷山保護區(qū)蘊含著十分豐富的高等真菌資源。此外,本論文研究對分離

4、自大型真菌的輻毛鬼傘Coprinus radians M65菌株的發(fā)酵產物,開展了系統(tǒng)的分離純化和結構測定,發(fā)現(xiàn)13個新二萜化合物Radianspenes A-M。其中Radianspene C顯示良好的細胞毒活性,Radianspene M為首個ent-kaurane型二萜之外的新穎二萜二聚體。
　　 第二篇為粘細菌次級代謝產物的研究和PKS&NRPS基因簇c941的產物的初探。從全國各地采集土樣和腐爛植物分離得到的239株粘

5、細菌菌株進行純化,得到約157株純培養(yǎng)粘細菌,通過形態(tài)鑒定和16S rDNA測序比對相結合,最終鑒定粘球菌61株,珊瑚菌6株,堆囊菌90株。
　　 關于粘細菌的新活性天然產物的系統(tǒng)發(fā)掘,首先采用HPLC-HRMS篩選的方法,聯(lián)合德國薩爾大學的粘細菌已知化合物數(shù)據(jù)庫,對61株粘球菌(Myxococcus)的代謝產物進行系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)myxovirescin、cittilin和myxochromid可能有種級化學分類學意義,DKXa

6、nthen和myxalamid可能有屬級化學分類學意義;發(fā)現(xiàn)葉柄粘球菌M.stipitatus SBMx132菌株能產生少量的DKxanthen和myxalamid等已知化合物外,還產生一類極性比較小的未知化合物MxUA。通過LC-HRMS示蹤對其進行分離純化,共分離得到7個單體化合物,其中化合物522、524和538通過波譜解析、酯交換反應和GC-MS/MS檢測,最終確定為新聚酰胺類化合物。其次,重點對85株堆囊菌的粗提物進行活性篩選

7、,并結合LC-HRMS分析和數(shù)據(jù)庫檢索,最后得到7株可能產生新結構活性化合物的候選菌株;使用PCR篩選,結合代謝產物的LC-MS分析,從60株纖維堆囊菌中發(fā)現(xiàn)1株埃博霉素相對高產的菌株XMU-So-112。最后,本論文研究通過對黃色粘球菌Myxococcus xanthus A47菌株基因組的生物信息學分析,以一個新PKS&NRPS生物合成基因簇c94-1為研究對象,通過單交換同源重組,得到突變株47-c94_orf3-和47-c94_