蛇足石杉內(nèi)生菌與沙坡頭沙漠環(huán)境放線菌的多樣性研究.pdf

1、近年來，由于新疾病的不斷涌現(xiàn)以及細菌耐藥性增強等問題嚴重威脅人類健康，尋找具有新型作用機制的藥物已迫在眉睫。眾所周知，微生物次級代謝產(chǎn)物及其衍生物（如抗生素、酶抑制劑等）對人類做出了巨大的貢獻，但是隨著從普通環(huán)境土壤來源的微生物中發(fā)現(xiàn)新菌種、新代謝產(chǎn)物的幾率的不斷下降，人們已經(jīng)逐步將目光轉(zhuǎn)向了具有更大開發(fā)前景的特殊生境微生物。
　　本研究選擇國家二級保護野生藥用植物蛇足石杉（Huperzia serrata）以及處于騰格里沙漠東南

2、緣的沙坡頭地區(qū)生物結(jié)皮土壤作為分離對象，探索物種和生理活性多樣性的同時，發(fā)現(xiàn)并收集藥用微生物資源。從我國四川和福建地區(qū)采集蛇足石杉植物樣品，沙坡頭地區(qū)4個采樣地收集裸沙、藍細菌土、地衣土和苔蘚土等不同類型的土壤樣品，運用純培養(yǎng)研究方法，進行植物內(nèi)生菌與沙漠極端生境放線菌的分離、培養(yǎng);根據(jù)菌株16S rRNA基因信息，分析內(nèi)生菌物種多樣性;應(yīng)用6種篩選模型對分離菌株進行抗菌、降血脂及抗HIV等生理活性測定，初步評價蛇足石杉內(nèi)生菌與沙坡頭放

3、線菌的多樣性和藥用價值，以期為進一步尋找與發(fā)現(xiàn)新型天然產(chǎn)物提供豐富的物種基礎(chǔ)。
　　從6株經(jīng)過表面消毒的蛇足石杉植物樣品（12份）中共分離獲得的356株蛇足石杉內(nèi)生菌，選取127株菌進行16S rRNA基因序列擴增和系統(tǒng)發(fā)育分析，結(jié)果顯示，它們隸屬于放線菌門、厚壁菌門與變形菌門共3個門的26個科、41個屬，其中，16株菌的16S rRNA基因序列與其近緣菌的最高相似性＜98.65％，代表了12個潛在的新分類單元（新種或新屬）;從5

4、0份沙坡頭土壤樣品中共分離獲得367株放線菌，分析其中188株菌的16S rRNA基因序列信息，它們隸屬于放線菌目的18個科，29個屬，發(fā)現(xiàn)11個潛在新分類單元;研究結(jié)果顯示，地嗜皮菌科（Geodermatophilaceae）是沙坡頭放線菌中的優(yōu)勢類群，其生理生化特性的測定結(jié)果表明，地嗜皮菌科菌株在碳源利用及酶學(xué)特性等方面呈現(xiàn)出生物多樣性。
　　根據(jù)菌株的16S rRNA基因序列分析結(jié)果，選擇2株植物內(nèi)生菌和6株沙坡頭放線菌進行

5、多相分類研究，依據(jù)菌株的形態(tài)特征、生理生化特性、細胞化學(xué)組分及分子等分類特征，確定7個新分類單元。其中，分離自沙坡頭土壤樣品的菌株CPCC203543T被鑒定為植物放線菌屬（Actinophytocola）的一個新種，命名為Actinophytocola gilvus sp.nov.;來源于沙坡頭樣品的菌株CPCC203544T代表了類諾卡氏菌科（Nocardioidaceae）的一個新屬，命名為Tenggerimyces mesoph

6、ilus gen.nov.，sp.nov.。
　　使用恥垢分枝桿菌、肺炎克雷伯菌、水稻白葉枯病菌PXO99A和臨床分離的多重耐藥菌糞腸球菌HH22等作為檢定菌的篩選模型與抑制SS04生長的降血脂藥物篩選方法以及基于假型病毒系統(tǒng)的抗HIV-1藥物篩選模型對356株蛇足石杉內(nèi)生菌與367株沙坡頭放線菌的發(fā)酵液樣品進行了抗細菌、抗耐藥菌、降血脂及抗HIV-1等活性的初步檢測。結(jié)果顯示，166株菌在一個或多個的篩選模型中顯示出活性初篩總陽

7、性率為23.0％。其中，74株菌分離自蛇足石杉內(nèi)生環(huán)境，92株來源于沙坡頭沙漠環(huán)境。
　　本研究對我國珍稀藥用植物蛇足石杉內(nèi)生菌與沙坡頭沙漠放線菌的多樣性進行了初步評價，獲得了植物內(nèi)生菌與沙漠極端環(huán)境放線菌群落結(jié)構(gòu)及生理活性多樣性的重要信息，從而為深入了解菌株與宿主植物、群落之間的相互作用，以及進一步研究內(nèi)生菌代謝途徑和活性成分，提供第一手資料;也在一定程度上豐富我國沙漠極端環(huán)境微生物物種資源庫與信息庫，為極端微生物資源的保護、開