云实内生真菌YSC5次生代谢产物及其抑菌活性研究

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植物内生菌能产生十分丰富且活性多样的次生代谢产物,包括抗菌活性、杀虫活性、细胞毒活性等,可以作为生物防治的资源以及新药开发的来源。药用植物云实(Caesalpinia decapetala)是一种值得开发与利用的药用资源,因此对其内生真菌次生代谢产物的研究具有理论及应用研究意义。
  本文从云实叶片中分离获得一株具有抗植物病原真菌活性的内生真菌YSC5菌株,经形态学和分子生物学鉴定确定其为球毛壳菌(Chaetomium globosum),以10种植物病原真菌作为测试菌株,平板对峙试验显示YSC5菌株与这10种植物病原菌之间存在不同程度的抑菌带,其中对草莓灰霉病菌(Botrytis cinerea)、小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)、小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)拮抗抑菌带最显著,对其他病原菌也具有不同程度抑菌带。同时,该菌株发酵液和石油醚相及二氯甲烷相粗物对12种植物病原菌菌丝生长均具有不同程度的抑制作用,两相粗提物在25μg/mL的浓度下,对部分病原菌的抑制率能达到75%以上,而乙酸乙酯相粗提物抑菌活性较弱。
  对产量较高的二氯甲烷相和乙酸乙酯粗提物分离纯化后共得到12个化合物,分别为emyl4,6-dihydroxy2,3-dimethyl benzoate(1)、methyl4,6-dihydroxy-2,3-dimethyl benzoate(2)、4,6-dihydroxy-2,3-dimethyl benzaldehyde(3)、flavipin(4)、chaetoglobsin Z(5)、chaetoglobosin A(6)、chaetoglobosin B(7)、chaetoglobosin G(8),epicoccone B(9)、3-methoxyepicoccone(10)、4,5,6-trihydroxy-7-methylphthalide(11)、epicolactone(12),其中化合物1-8为二氯甲烷相中分离获得,化合物9-12从乙酸乙酯相中得到,并研究了部分次生代谢产物的抑菌活性。其中化合物1、2、3、9、10、11可能与该菌株主产物flavipin(4)相关的生物合成过程有关系,并推测了可能的生物合成途径。
  抑制植物病原真菌活性显示,chaetoglobosin Z(5)在10μg/mL的浓度下能不同程度地抑制几种植物病原真菌的菌丝生长,其中,对油菜菌核病菌(Sclerotiniasclerotiorum)和小麦赤霉病菌的抑菌作用较好,抑制率分别为72.40%、63.43%,化合物10、11在50μg/mL浓度下对测定的4种植物病原菌抑菌活性很弱,而40μg/mL的化合物12没有抑菌活性。同时,chaetoglobosin Z对油菜菌核病具有一定的保护作用,200μg/mL和100μg/mL的防效分别为58.33%、48.08%,与100μg/mL的阳性对照多菌灵防效相当。chaetoglobsin A、chaetoglobosin Z对草莓灰霉病菌具有一定保护作用,100μg/mL的chaetoglobosin A和200μg/mL的chaetoglobosin Z,防效分别为57.07%、57.58%。cbaetoglobsin A对稻瘟病菌孢子萌发的抑制效果非常好,10μg/mL的浓度抑制孢子萌发率达到了97.22%,chaetoglobsin B、chaetoglobosin Z在此浓度下抑制率分别为19.69%、25.94%,而且抑制了孢子的芽管生长速度。
  此外,chaetoglobsin A、chaetoglobsin B对3种病原细菌具有一定的抑菌作用,即水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)、蕃茄青枯病菌(Pseudomonas solanacearum)、水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzicola),其中chaetoglobsin A对水稻细菌性条斑病菌的抑菌效果较好,其MIC值为6.25μg/mL。
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