产苦马豆素疯草内生真菌Alternaria SectionUndifilum oxytropis的诱变筛选

文献类型： 中文期刊

第一作者： 郝宝成

作者： 郝宝成;宋向东;高艳;王学红;刘宇;李元曦;梁妍;陈柯源;胡毓瑶;邢小勇;胡永浩;梁剑平

作者机构：

关键词： Alternaria Section Undifilum oxytropis;疯草内生真菌;苦马豆素;诱变筛选;生物合成机制

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2019 年 15 期

页码： 2716-2728

摘要： [背景]疯草是黄芪属和棘豆属有毒植物的统称,疯草内生真菌Alternaria Section Undifilum oxytropis是从疯草中分离获得的一种具有产生苦马豆素(swainsonine,SW)能力的真菌.因其产物SW一方面体现出良好的抑制肿瘤细胞生长、浸润和转移作用及潜在的抗艾滋病病毒等多种药用活性,另一方面牛羊因大量误食疯草能导致中毒,对草原畜牧业健康发展造成了严重的危害,受到研究人员的广泛关注.但由于疯草内生真菌Alternaria Section Undifilum oxytropis产苦马豆素生物合成机制尚不清楚,严重制约了后续通过生物发酵大量获得SW用以抗肿瘤机制研究与临床应用,以及通过基因工程手段对疯草进行脱毒育种,使疯草成为牛羊可食用、无毒的天然牧草.[目的]利用有效的研究手段,阐明Alternaria Section Undifilum oxytropis产苦马豆素生物合成机制.[方法]以Alternaria Section Undifilum oxytropis为出发菌株,分别采用紫外辐照诱变、亚硝基胍化学诱变、紫外辐照与亚硝基胍复合诱变的3种诱变方式,在不同诱变时间、诱变剂量等条件下对其进行了诱变筛选研究.通过测定不同诱变方式和作用条件下对菌株的致死率,经发酵培养、连续5代传代培养、并采用α-甘露糖苷酶活性分析法检测诱变菌株产苦马豆素含量变化,优化确定了不同诱变方式下最佳诱变条件,并将优势突变菌株接种马铃薯葡萄糖琼脂培养基(potato dextrose agar,PDA)和改良察式液体培养基,连续培养32 d,测定并绘制了突变菌株D4和UD1的生长周期曲线.[结果]经上述3种诱变方式处理后,分别获得1株产苦马豆素含量变化较大、能稳定连续传代培养的突变菌株U4、D4、UD1.其优化的诱变条件,紫外辐照为辐照处理160 s,亚硝基胍化学诱变为亚硝基胍诱变剂量6μL、诱变处理时间5 min,紫外辐照与亚硝基胍复合诱变为紫外辐照20 s,亚硝基胍诱变剂量2μL,诱变处理时间5 min.突变菌株U4、D4、UD1较原始菌株,菌落形态偏小、中间凸起,菌落颜色呈微粉色或白色,且其产苦马豆素含量均有显著变化,其中U4突变菌株产苦马豆素量平均增加16.02%(P<0.01)、D4突变菌株产苦马豆素量平均降低23.58%(P<0.01),UD1突变菌株SW产量平均增加21.87%(P<0.01),但D4、UD1突变菌株生长周期与出发菌株一致,均为24 d.[结论]通过紫外辐照诱变、亚硝基胍化学诱变、紫外辐照与亚硝基胍复合诱变方法,成功筛选出产苦马豆素含量变化较原始菌株差异较大的3株突变菌株U4、D4、UD1,这为后续利用高通量测序等分子生物学手段,在分子水平上阐释疯草内生真菌Alternaria Section Undifilum oxytropis关键基因、关键酶在其生物合成苦马豆素机制关系方面奠定研究基础.

分类号： S859.8

  • 相关文献

[1]利用亚硝基胍诱变和高通量测序技术分析疯草内生真菌产SW生物合成通路. 郝宝成,宋向东,高艳,王学红,刘宇,陈柯源,梁妍,胡毓瑶,邢小勇,温峰琴,胡永浩,梁剑平. 2019

[2]产苦马豆素疯草内生真菌及苦马豆素研究进展. 莫亚男,郝宝成,杨珍,梁剑平,段慧荣,尚若锋,王学红,张红娟,刘宇. 2022

[3]沙打旺黄矮根腐病的研究进展. 李彦忠,徐娜,汪治刚,史敏. 2017

[4]微拟球藻富油藻株筛选及柱状光生物反应器培养评价研究. 何文栋,朱葆华,冯磊力,常雅青,杨官品,潘克厚. 2017

[5]3种诱变因子对链霉菌Snea253-GL8菌株的诱变效果. 朱峰,田成丽,陈井生,段玉玺,陈立杰. 2015

[6]生防菌sf-628离子注入突变高效菌株筛选及对油菜菌核病的防病效果. 郭俊,聂亚锋,陈志谊. 2008

[7]疯草自然中毒羊肌肉组织中苦马豆素去毒处理. 王文龙,王敬龙,杨晓雯,刘建枝,赵宝玉,路浩,陈基萍,马烽,王保海. 2014

[8]疯草自然中毒羊组织病理学观察及苦马豆素检测. 王姗姗,王保海,杨晓雯,次仁多吉,赵宝玉,路浩,陈基萍. 2014

[9]豆科植物疯草中内生真菌及其作用. 崔振,李彦忠. 2014

[10]茎直黄芪中生物碱苦马豆素提取方法比较研究. 郝宝成,杨贤鹏,王学红,权晓弟,郭文柱,郭志廷,刘宇,尚若锋,胡永浩,梁剑平. 2013

[11]茎直黄芪中苦马豆素的微波辅助提取工艺优化. 郝宝成,杨贤鹏,王学红,刘宇,李雪虎,辛志军,梁剑平. 2012

[12]茎直黄芪中生物碱苦马豆素提取方法比较研究. 郝宝成,杨贤鹏,王学红,权晓弟,郭文柱,郭志廷,刘宇,尚若锋,胡永浩. 2013

[13]西藏茎直黄芪中苦马豆素的纤维素酶法提取和气相色谱法检测研究(英文). 郝宝成,杨贤鹏,王学红,胡永浩,梁剑平. 2013

[14]“疯草”中苦马豆素解毒制剂及抗肿瘤应用研究进展. 郝宝成,梁剑平,杨贤鹏,刘宇,王保海,王学红,刘建枝,赵美荣,张铎. 2012

[15]变异黄芪有毒成分的分离与分析. 黄有德,肖志国,孟聚诚,孔繁矼. 1992

[16]应用HILIC技术测定茎直黄芪中苦马豆素. 刘建枝. 2014

[17]苦马豆素的来源、药理作用及检测方法研究进展. 黄鑫,梁剑平,高旭东,郝宝成. 2016

[18]茎直黄芪中苦马豆素的提取工艺研究. 郝宝成,杨贤鹏,王学红,陈慧,郭文柱,郭志廷,刘宇,尚若锋,胡永浩. 2013

[19]微波法提取茎直黄芪中苦马豆素工艺的优化. 杨贤鹏,郝宝成,王学红,刘宇,李雪虎,辛志君,梁剑平. 2012

[20]产苦马豆素疯草内生真菌U.oxytropis的发酵培养及苦马豆素检测方法的建立. 宋向东,郝宝成,梁剑平,续文君,王保海,刘建枝,夏晨阳,邢小勇,包世俊,胡永浩. 2019

作者其他论文 更多>>

微信小程序