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药用植物内生放线菌的分离和生物学特性

第一篇：药用植物内生放线菌的分离和生物学特性药用植物内生放线菌的分离和生物学特性摘要:【目的】探索药用植物内生环境可培养放线菌的分离、培养方法，总结药用植物内生放线菌的生物学特性，探讨其物种多样性，挖掘新的微生物资源。【方法】采用10种分离培养基对37个新鲜的药用植物样品进行内生放线菌的分离;通过比较，选择适合植物内生放线菌生长的培养条件;根据菌落形态和细胞特征观察结果，选择其中174株菌测定16SrRNA基因序列，分析药用植物内生放线菌的多样性;应用BiologGENIII微孔培养、API50CH以及APIZYM试剂条测试27株代表菌株的生理生化特性。【结果】分离得到940株植物内生菌，分属于47个属，30个科，其中放线菌600余株，分属于34个属，共发现潜在的新分类单元有个;本研究中药用植物内生放线菌的培养条件是:PYG培养基、pH7.2、28℃－32℃;菌株间的生物学特性的差异与菌株系统进化关系呈正相关关系;不同环境植物的内生菌菌株的生物学特性差异较大，相同环境的不同植物内生菌的生物学特性差异较小。【结论】药用植物内生放线菌物种丰富多样;药用植物内生放线菌在唯一碳源利用、发酵碳源产酸及酶学活性等生理生化特性方面没有表现出和宿主植物的直接相关性，而是呈现出和宿主植物的地理分布有一定的相关性。关键词:药用植物，内生放线菌，生物学特性，多样性中图分类号:Q939文献标识码:A文章编号:0001-6209(2013)01-0015-09药用植物有着独特的药理活性，特别是在治疗一些疑难病症上有着不可替代的作用。如茵陈主治黄疸型肝炎、肝硬化、肝腹水等肝病;狼毒主治结核、气喘等，还具有抗肿瘤的作用。药用植物的有效成分的提取和研究一直是国内的热门课题。1993年，美国蒙大拿州立大学的Stierle研究小组首次从短叶紫杉(Taxusbreviforlia)中分离得到一株能合成抗癌物质紫杉醇的内生真菌新种安德氏紫杉霉菌(Taxomycesandreanae)［1］，并证明内生菌具有合成与宿主植物相同或相似的活性成分的功能。由此掀起了对药用植物内生菌研究的热潮。《微生物学通报》编辑部的郝荣乔于2009年初对2008年的年度点评中报道“植物内生菌成为我国当前微生物研究领域的热点”［2］。的确，药用植物内生菌的研究和有效开发对药用植物资源、特别是濒危植物资源的保护具有重要的意义。本研究选取采集自北京、贵州、云南和西藏等地的药用植物样品37份，经过表面消毒处理后，应用放线菌分离培养技术从中分离放线菌菌株;根据菌株的16SrRNA基因序列信息以及系统进化关系，探讨药用植物内生放线菌的物种多样性;通过生理生化实验测定，揭示药用植物内生放线菌的生物学杜慧竟等:药用植物内生放线菌的分离和生物学特性．/微生物学报(2013)53(1)ordinationanalysis，NTSYSpcv．2.02)进行分析，构建表型数值分类聚类图，分析实验菌株的生物学特性。2结果2.1菌种分离结果从37份药用植物中共分离、纯化得到940株纯培养物(表1)。从云南、贵州和西藏来源的植物样品中分离得到的放线菌的比例稍高于北京的植物样品;来源于植物根、茎、叶的菌株数量基本相当，没有明显差异;和其它9种分离培养基相比较，丙酸钠分离培养基(M7)分离得到的放线菌数量占显著优势。表1药用植物内生菌分离结果统计Table1ThestrainsisolatedfromthemedicinalplantsPlantnumberNumberofisolatesPlantnumberNumberofisolatesPlantnumberNumberofisolatesPlantnumberNumberofisolatesP134P116P2010P2964P240P1218P2115P302P346P1310P224P318P443P141P233P3244P517P158P2477P3345P644P1615P2512P3431P78P1714P2673P3534P84P181P2798P3612P96P1912P2859P373P1019通过菌落形态以及菌株细胞显微形态的初步观察结果以及菌株来源，选择174株代表菌株进行16SrRNA基因序列测定和比对，结果显示，174株分离菌株隶属于30个科、47个属，其中的放线菌139株，分属于34个属(图1)。以菌株的16SrRNA基因序列与NCBI数据库中有效描述菌种相似性＜98.2%作为操作分类单元(taxanomicoperationalunits，OTU)的划分界限［12－13］，其中有22株菌代表了7个新的操作分类单元。2.2药用植物内生菌的生物学特性为了比较研究药用植物内生放线菌的生物学特性，选择了2