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

1、微生物是活性天然產(chǎn)物的重要來源。本論文研究以武夷山自然保護(hù)區(qū)大型真菌和土壤粘細(xì)菌為對象,分兩篇分別探討武夷山自然保護(hù)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(chǎn)物的13個新二萜化學(xué)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(xué)分類及其新次級代謝產(chǎn)物的定向分離,發(fā)掘產(chǎn)生埃博霉素的新粘細(xì)菌資源和LC-HRMS追蹤分離新PKS&NRPS生物合成基因簇的產(chǎn)物,為深入開發(fā)武夷山自然保護(hù)區(qū)大型真

2、菌和土壤粘細(xì)菌的新活性天然產(chǎn)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(hù)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(chǎn)物的化學(xué)成分研究。武夷山自然保護(hù)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(hù)意義。本研究從2006年7月-2008年7月先后五次對武夷山保護(hù)區(qū)部分區(qū)域的大型真菌進(jìn)行采集,共獲得300多份子實體,形態(tài)鑒定子

3、實體標(biāo)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(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育和多樣性分析,結(jié)果表明17個進(jìn)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(jìn)化支;另外三個比較大的分支Russulaceae、Boletale和Amanitaceae獨立進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析,結(jié)果表明武夷山保護(hù)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(chǎn)物,開展了系統(tǒng)的分離純化和結(jié)構(gòu)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(xì)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(xì)菌次級代謝產(chǎn)物的研究和PKS&NRPS基因簇c941的產(chǎn)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(xì)菌菌株進(jìn)行純化,得到約157株純培養(yǎng)粘細(xì)菌,通過形態(tài)鑒定和16S rDNA測序比對相結(jié)合,最終鑒定粘球菌61株,珊瑚菌6株,堆囊菌90株。
　　 關(guān)于粘細(xì)菌的新活性天然產(chǎn)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(xué)的粘細(xì)菌已知化合物數(shù)據(jù)庫,對61株粘球菌(Myxococcus)的代謝產(chǎn)物進(jìn)行系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)myxovirescin、cittilin和myxochromid可能有種級化學(xué)分類學(xué)意義,DKXa

6、nthen和myxalamid可能有屬級化學(xué)分類學(xué)意義;發(fā)現(xiàn)葉柄粘球菌M.stipitatus SBMx132菌株能產(chǎn)生少量的DKxanthen和myxalamid等已知化合物外,還產(chǎn)生一類極性比較小的未知化合物MxUA。通過LC-HRMS示蹤對其進(jìn)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(yīng)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(jìn)行活性篩選

7、,并結(jié)合LC-HRMS分析和數(shù)據(jù)庫檢索,最后得到7株可能產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)活性化合物的候選菌株;使用PCR篩選,結(jié)合代謝產(chǎn)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(chǎn)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(xué)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_