兩種植物及其根際微生物的化學研究.pdf

1、本論文以植物和根際微生物次生代謝產(chǎn)物之間的相關(guān)性為切入點，以粉花繡線菊和滑桃樹及其根際微生物為研究材料，從五個產(chǎn)地的粉花繡線菊二萜生物堿成分、粉花繡線菊根際微生物及其化學成分、滑桃樹根際微生物及其化學成分三個方面開展實驗。 為了完善粉花繡線菊(Spiraea japonica)復(fù)合群采樣的系統(tǒng)性和全面性，對五個產(chǎn)地的粉花繡線菊生物堿進行分析，共分離鑒定了13個C20型二萜生物堿，其中6-hydroxylspirasine IV

2、(3)、spiraqine (11)、6-hydroxylspiraqine (12)和生物堿季胺鹽N-aminoethyl spiradine A chloride (13)為新化合物。結(jié)果表明，云南維西的粉花繡線菊中得到的生物堿為atisine型，云南騰沖、湖北神農(nóng)架、浙江天目山和浙江括蒼山的粉花繡線菊中得到的生物堿為hetisine型。此外，使用LC-ESI-MS方法，在浙江括蒼山的粉花繡線菊中也檢測到atisine型二萜生物堿。

3、在同一種粉花繡線菊材料中含有atisine型和hetisine型兩種類型的繡線菊生物堿，表明兩者在生源合成上有相關(guān)性。結(jié)合染色體倍性數(shù)據(jù)，認為粉花繡線菊中生物堿類型及其染色體倍性都與地理分布有直接關(guān)系，這種關(guān)系很可能是粉花繡線菊復(fù)合群在演化過程中適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果，而且提示atisine型和hetisine型生物堿的生源合成具有相關(guān)性。 繡線菊二萜生物堿的抗真菌活性初探和釀酒酵母對atisine型二萜生物堿spiramine A/B

4、的生物轉(zhuǎn)化實驗表明，在所使用的實驗條件下，所試真菌對繡線菊生物堿不敏感。 采用梯度稀釋法，從繡線菊和滑桃樹(Trewia nudiflora)的根際土壤中分離得到21株真菌和130多株放線菌，對這些菌株的抗橙色青霉活性進行了初篩，其中4株真菌和23株放線菌表現(xiàn)出中等強度的抗真菌活性，1株放線菌(Tn48)有很強的活性。 繡線菊根際真菌CW菌株和F16菌株(鑒定為繡線菊盾殼霉)、滑桃樹根際放線菌Tn48菌株(根據(jù)16S r

5、DNA序列鑒定為鏈霉菌屬)進行了次生代謝產(chǎn)物的分離鑒定。從CW菌株的發(fā)酵提取物中分離鑒定了化合物acuminatopyrone、麥角甾醇過氧化物和恩鐮孢素類抗生素，從繡線菊盾殼霉的發(fā)酵提取物中分離鑒定了7個化合物，包括3個麥角甾醇類化合物，一個不飽和長鏈脂肪酸，一個腦苷脂以及兩個二酮吡嗪化合物coniospiramide A (23)和coniospiramide B (24)，沒有發(fā)現(xiàn)與二萜生物堿化學結(jié)構(gòu)相關(guān)的化合物。從Tn48菌株的

6、發(fā)酵提取物中分離得到nonactic acid系列化合物(25-29)以及放線菌酮cycloheximide (30)，沒有發(fā)現(xiàn)美登木素類相關(guān)化合物。 通過部分繡線菊根際菌株對繡線菊二萜生物堿的生物轉(zhuǎn)化研究、“趨化性”實驗、共培養(yǎng)實驗，沒有發(fā)現(xiàn)對繡線菊生物堿非常敏感的根際微生物菌株。但是發(fā)現(xiàn)騰沖繡線菊提取物中的非生物堿部分可以明顯影響繡線菊盾殼霉的麥角甾醇含量。推測繡線菊盾殼霉與粉花繡線菊之間的關(guān)系是類似病原菌與宿主的關(guān)系。繡線

7、菊化學成分對繡線菊盾殼霉的麥角甾醇有明顯影響，可能是植物對潛在的病原菌進行化學防御的表現(xiàn)。而繡線菊盾殼霉的麥角甾醇雖然受到影響，卻沒有在菌絲體微觀形態(tài)和菌落外部形態(tài)等方面發(fā)生明顯改變，體現(xiàn)出對繡線菊防御反應(yīng)的適應(yīng)性。滑桃樹根際放線菌Tn48菌株產(chǎn)生具有強抗真菌活性的放線菌酮。 Tn48菌株能夠同時產(chǎn)生nonactic acid和cycloheximide兩種類型的抗生素，表明微生物菌株產(chǎn)生次生代謝物受環(huán)境等諸多因素的影響。