中国毛壳菌科研究Ⅰ. ——毛壳菌属的种(英文)

报道了毛壳菌属的十一个种,旋丝毛壳 Chaetomium bostrychodes,反卷毛壳 C. convolutum,舟形毛壳 C. cymbiforme,高大毛壳 C. elatum,粪生毛壳 C. funicola,球孢毛壳 C. globosporum,球毛壳 C. globosum,细丽毛壳 C. gracile,六孢毛壳 C. hexagonosporum,印度毛壳 C. indicum和近缘毛壳C. subaffine。其中包括四个中国新记录种:舟形毛壳 C. cymbiforme,球孢毛壳 C. globosporum,六孢毛壳 C. hexagonosporum和近缘毛壳 C. subaffine。根据我国的标本和菌种对新记录种作了描述,并附了显微照片。标本与菌种保存在西北农林科技大学真菌标本室 (HMUABO)。

一株球毛壳霉次级代谢产物及其体外抗肿瘤活性研究

目的研究球毛壳霉次级代谢产物及其体外抗肿瘤活性。方法2021年3—12月,采用硅胶柱色谱法、凝胶柱色谱法、半制备高效液相色谱法等分离方法和技术对球毛壳霉次级代谢产物进行分离纯化,使用NMR核磁数据及质谱数据分析鉴定化合物的结构;采用MTT法评价化合物的体外抗肿瘤活性。结果从球毛壳霉次级代谢产物中分离得到7个化合物,分别鉴定为(1)cyclo-(L-Leu-L-Trp),(2)N-acetyl-L-tryptophan,(3)N-acetyltryptamine,(4)armochaetoglobin G,(5)armochaetoglobin J,(6)armochaetoglobinK,(7)chaetoglobosinU;化合物1和3为首次从球毛壳霉中分离得到;化合物4和5对选定的人肿瘤细胞具有一定的体外抗增殖活性,IC_(50):12.58~35.28µmol/L。结论球毛壳霉能够产生结构丰富的代谢产物,其中一些代谢产物有良好的抗肿瘤活性,具有潜在药用价值,其活性化合物有待进一步挖掘。

中国毛壳菌科研究III.毛壳菌属和梭孢壳属的种(英文)

报道了毛壳菌属和梭孢壳属5个新记录种,同丝毛壳Chaetomiumhomopilatum,刺毛壳C.spinosum,变绿毛壳C.virescens,小孢梭孢壳Thielaviamicrospora,栖土梭孢壳T.terricola。根据所采集的标本和菌种对这些种进行了描述和照像。干制培养物标本和菌种保藏在西北农林科技大学真菌标本室(HMUABO)。

球毛壳菌小麦秸秆发酵产物抑制辣椒疫霉的稳定性及机制

【目的】由辣椒疫霉(Phytophthora capsici)侵染引起的疫病给辣椒等作物产业带来了巨大的经济损失。论文旨在明确球毛壳菌(Chaetomium globosum)代谢产物抑制辣椒疫霉的稳定性和抑菌机制,为研究与开发辣椒疫霉的微生物源抑菌剂提供参考。【方法】将球毛壳菌发酵粗提物分别在不同温度(40—121℃)、pH(1—13)、光照时间(0—12 d)和储存时间(0—60 d)条件下进行处理,采用菌丝生长抑制法测定经不同处理后粗提物对辣椒疫霉的抑制率,以探究粗提物抑制辣椒疫霉的热、酸碱、光和时间稳定性。利用光学显微镜观察粗提物对辣椒疫霉菌丝形态的影响,通过多种生理生化试验探究粗提物作用于辣椒疫霉12—72 h后,对辣椒疫霉细胞壁、细胞膜、活性氧代谢、蛋白质含量、还原糖含量和致病力的影响。【结果】在所设置的处理范围内,球毛壳菌发酵粗提物(1 mg·mL^(-1))经不同光照时间和储存时间处理后对辣椒疫霉的抑制率没有显著降低,抑制率维持在93%左右;粗提物在40—70℃的热处理范围内对辣椒疫霉的抑制率没有显著降低,70℃以上的热处理会显著降低粗提物对辣椒疫霉的抑制率,但抑制率不低于70%;粗提物在pH 1—5和9—13的酸碱处理范围内会显著降低对辣椒疫霉的抑制率,但抑制率也不低于70%。粗提物处理影响辣椒疫霉菌丝形态,使菌丝发生严重的扭曲皱缩现象,并影响活性氧代谢,使菌丝中的活性氧大量积累。辣椒疫霉经粗提物处理12—72 h后,其培养液中的碱性磷酸酶活性、β-葡萄糖苷酶活性、核酸和蛋白质含量均显著升高,且其菌丝中的丙二醛和过氧化氢含量显著增加。辣椒疫霉菌丝中的过氧化氢酶活性、可溶性蛋白和还原糖含量则在粗提物处理12—72 h内显著降低,而超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多聚半乳糖醛酸酶和β-葡萄糖苷酶活性则仅在一定时间显著降低。【结论】在本试验所设置的处理范围内,球毛壳菌的小麦秸秆发酵粗提物抑制辣椒疫霉的效果不受光照及储存时间的影响,但超过70℃的热处理和pH 1—5和9—13的酸碱处理会显著降低粗提物对辣椒疫霉的抑制效果。此外,该粗提物通过改变菌丝形态,破坏细胞壁和细胞膜,引发细胞内物质泄漏,降低菌丝中蛋白质和还原糖含量,抑制抗氧化酶活性,干扰活性氧代谢使活性氧大量积累从而抑制辣椒疫霉。

金色毛壳菌发酵产色素的条件优化

为提高金色毛壳菌的色素产量,对其产色素的发酵条件进行优化。该研究以色价作为衡量指标,在单因素试验的基础上,结合Plackett-Burman试验和最陡爬坡试验结果,利用响应面法优化出金色毛壳菌产色素的最佳发酵条件。结果表明,金色毛壳菌产色素的发酵最佳条件为葡萄糖25 g/L、酵母粉10 g/L、磷酸氢二钾0.10%、装液量21 mL/250 mL、接种量8.75%、初始pH6、发酵温度30℃、培养转速120 r/min、发酵时间10 d。在最佳发酵条件下色素色价达到39.92 U/g。

美登木内生真菌产抗癌物质球毛壳甲素的分离及鉴定

目的 通过植物内生真菌的分离 ,筛选产生抗癌成分的菌株。方法 从美登木 (Maytenushookeri)茎、叶中分离内生真菌 ,对其发酵产物经活性跟踪 (抑菌实验 ) ,其活性成分用薄层色谱、柱色谱纯化及活性跟踪 ,再经质谱及核磁共振光谱分析确定结构。结果 从美登木中分离筛选到一株球毛壳菌 (Chaetomium globosum ) :98M 6 ,其产生抗癌化合物球毛壳甲素(chaetoglobosinA)。 结论 美登木内生真菌中 ,有的内生真菌可产生与宿主所产的美登素 (maytensine)

云杉内生优势毛壳菌的筛选及其生防机制研究

通过形态学和分子生物学鉴定方法,将从云杉针叶中分离得到的10株毛壳菌Chaetomium鉴定为球毛壳C.globosum、粪生毛壳C.funicola、印度毛壳C.indicum和近缘毛壳C.subaffine。通过平板生长筛选和拮抗性复筛,筛选出2株生长势高且对9种常见林木病害病原拮抗性好的优势生防菌株,分别为粪生毛壳菌株C-45和近缘毛壳菌株C-44。为了进一步了解2株优势毛壳菌的生防潜力和作用机制,对其进行了包括营养竞争、重寄生、胞外酶及代谢产物等生防机制的研究。结果显示,菌株C-45和C-44对病原菌的抑制是多种生防机制的协同作用。根据2株优势菌株在不同生防机制上表现出的差异,菌株C-44的生防作用强于菌株C-45,具有很好的生防潜力。

毛壳菌产抗真菌活性物质菌株的筛选与鉴定

对实验室分离保存的40株毛壳菌菌株代谢产物进行抗真菌活性筛选,5个菌株代谢产物对植物病原真菌具有选择性抑制效果。其中,菌株CH08、CH23发酵液对芒果炭疽菌、苹果炭疽菌、小麦根腐菌有较强的抑制作用;菌株CH16、CH17发酵液对芒果炭疽菌、苹果炭疽病具有较强的抑制作用;菌株CH21发酵液对西瓜枯萎菌、辣椒炭疽菌有较强的抑制作用。经形态学鉴定,CH08、CH16、CH17、CH23为球毛壳菌,CH21为角毛壳菌。

两种毛壳菌对几种植物病原菌的生防效果分析

将角毛壳菌和球毛壳菌与立枯丝核菌等5种植物病原菌进行对峙试验,结果表明,球毛壳菌和角毛壳菌对几种病原菌的抑制作用明显.球毛壳菌主要通过竞争作用、重寄生作用抑制病原菌,角毛壳菌主要通过产生红色拮抗物质、竞争作用抑制病原菌的生长.

球毛壳菌降解天然木质纤维素能力差异及酶系基因分析

目的:以不同植物中分离到的4株内生球毛壳菌NK102、NK103、NK104和NK105为对象,研究不同生态来源球毛壳菌降解木质素和纤维素的能力。方法:首先采用羧甲基纤维素和纤维素刚果红平板检测各菌株的纤维素降解能力,并利用Bavendamm平板反应检测各菌株的木质素降解能力;将4株菌分别培养在以微晶纤维素、杨树叶和木屑为惟一碳源的液体培养基中,通过检测培养液中纤维素酶和漆酶的酶活力,比较各菌株分解利用天然木质纤维素材料的能力,连续培养12 d后检测培养液中次级代谢产物的合成情况;利用已测序的球毛壳菌CBS148.51的基因组信息,寻找编码木质纤维素降解酶类的基因,为球毛壳菌分解利用木质纤维素提供分子生物学依据。结果:NK102、NK103、NK104和NK105在羧甲基纤维素培养基和纤维素刚果红培养基上都能够生长并形成水解圈;Bavendamm平板反应显示4株菌降解木质素的能力由强到弱依次是NK103、NK102、NK105和NK104。4株菌都能分解利用微晶纤维素、杨树叶和木屑,分泌纤维素酶和漆酶,其中NK102在以木屑为碳源的培养基上纤维素酶活力最强,达到0.76 U/mL发酵液,NK103在以杨树叶为碳源的培养基上漆酶活力最强。与此同时,4株菌在发酵培养过程中都能够稳定地合成球毛壳甲素(ChA),ChA产量受到碳源影响,在以杨树叶为碳源的培养基上,NK104的ChA产量最高,可达到14.88 mg/L发酵液。利用已测序的球毛壳菌CBS148.51的基因组信息,寻找到119个编码纤维素半纤维素酶的基因、8个编码漆酶的基因和2个编码锰过氧化物酶的基因,球毛壳菌具有完整的降解纤维素半纤维素的酶体系,在木质纤维素降解真菌的开发过程中具有重要的研究价值。结论:本研究为球毛壳菌木质纤维素降解过程的研究及该菌种的开发利用奠定了基础。

以抗生素抗性为选择标记的毛壳菌种间原生质体融合

以抗生素抗性为选择标记进行角毛壳菌和球毛壳菌种间原生质体融合。角毛壳菌CH21－I－402菌株对潮霉素有抗性、对G418敏感，球毛壳菌CH08对潮霉素和G418敏感。根癌农杆菌介导的新霉素磷酸转移酶基因转化球毛壳菌，得到成功转化新霉素磷酸转移酶基因的球毛壳菌菌株，转化子对G418抗性提高3～4倍，对潮霉素仍然比较敏感。以耐潮霉素、不耐G418的角毛壳菌和不耐潮霉素、耐G418的球毛壳菌为出发菌株，以PEG6000为助融剂进行原生质体融合，用G418和潮霉素抗性进行筛选，获得再生菌株。经AFLP分析表明：再生菌株PF1、PF26为融合菌株，融合菌株菌落形态均与亲本存在明显差异。

中国毛壳菌科分类研究(Ⅱ)毛壳菌属一新记录种

从植物残体上和土壤中分离到一种毛壳菌 ,经鉴定为四角毛壳 (Chaetomiumquadrangulatum )。该菌主要鉴别特征为 :子囊果椭圆形或坛状 ;果壁细胞褐色 ,具棱角 ,花瓣状排列 ;顶生附属丝螺旋状卷 ;子囊棍棒状 ,具柄 ;子囊孢子四角形。该种为我国新记录种。

毛白杨内生菌优势种毛壳ND35室内拮抗作用的研究

对毛白杨内生真菌区系种群分析 ,筛选出优势种毛壳ND35 ,并测试了它对 6种常见林果病害病原真菌的拮抗作用。结果表明 ,毛壳ND35是一种广谱性拮抗菌 ,对供试的 6种病菌存在不同程度的抑制作用。可降低病菌菌丝的生长率和孢子的萌发率 ,并对小核菌的菌核进行重寄生 ,从而抑制其萌发。毛壳ND35的菌丝还产生吸器、附着枝等结构对立枯丝核菌 (Rhizoctoniasolani)等病菌的菌丝进行重寄生 ,在显微镜下可观察到病菌的菌丝被缠绕、穿透、断裂等现象。抑菌带和抑菌圈的产生证明抗生活动是毛壳ND35的主要拮抗作用机制之一。对活体毛白杨组培苗进行人工接种试验 ,结果用毛壳ND35预先接种的苗木发病率为零 ,明显低于只接烂皮病菌的对照发病率 5 3 33%,进一步证实了毛壳ND35对植物病害的生物防治潜能。

水分胁迫下内生真菌球毛壳ND35对冬小麦苗期生长和抗旱性的影响

为明确不同水分条件下内生真菌对冬小麦苗期生长和抗旱性的影响,以抗旱型小麦品种山农16和水分敏感型小麦品种山农22为材料,利用荧光定量PCR技术检测小麦干旱诱导基因脱水素wzy2的表达量来了解冬小麦在干旱胁迫下相关基因的表达差异,通过测定相关生理指标与酶活性来判断小麦发育及其在干旱胁迫下的生理响应状况。结果表明,与正常水分ND35组相比,接种球毛壳菌(Chaetomium globosum)ND35的干旱处理组小麦的根冠比、总蛋白含量、脯氨酸含量及丙二醛含量等指标显著提高,小麦叶片含水量和可溶性糖含量有所降低。在干旱处理组中,球毛壳菌ND35可以显著提高小麦山农16的根长和山农22的株高,接种球毛壳ND35的山农16脯氨酸含量、可溶性糖含量、过氧化氢酶活性比对照组均显著提高,丙二醛含量比对照组降低9.0%,但差异不显著;山农22脯氨酸含量和过氧化氢酶活性比对照组显著提高,丙二醛含量和可溶性糖含量比对照组有所降低,但可溶性糖含量差异不显著;相对定量检测数据显示,接种球毛壳ND35后,两种小麦脱水素wzy2基因的表达量较对照组均能够显著提高。综合分析说明内生真菌球毛壳ND35可以促进冬小麦苗期根系和植株发育,小麦提前进入三叶期,增强小麦避旱性,同时提高小麦根系活力,增强小麦耐旱性;提高个体细胞内水分、糖分、脯氨酸含量,降低丙二醛的氧化性损伤,增强过氧化氢酶活性,从而提高两种冬小麦对干旱胁迫的耐受能力;球毛壳ND35促进小麦干旱诱导相关基因wzy2的表达量,进而提高抗旱相关蛋白的表达,从而提高两种冬小麦耐脱水性和对干旱胁迫的适应性。

以潮霉素抗性为选择标记的毛壳霉原生质体转化

利用 PEG方法 ,将含有潮霉素抗性标记的质粒 p CB10 0 3转化毛壳霉原生质体 ,并在高于毛壳霉敏感的潮霉素浓度下筛选转化子。转化率达 1～ 2个转化子 / μg质粒 DNA。以潮霉素抗性的毛壳霉转化子的基因组 DNA为模板进行 PCR扩增及其产物的 Southern杂交。结果表明 ,潮霉素抗性基因已整合入毛壳霉染色体。稳定性试验表明 。

绿色木霉内切几丁质酶基因的克隆及其毛壳菌转化

利用PCR方法从Trichoderma viride的基因组DNA中克隆了一个42kDa的内切几丁质酶基因,扩增的长度为1672bp,其中包含了启动子和mRNA的编码区。将该基因与来自构巢曲霉的色氨酸启动子相连后,通过原生质体转化将该基因导入球壳毛壳菌CG10。内切几丁质酶活性的测定结果表明,约1/3转化子的内切几丁质酶活性得到了明显提高。本实验为利用基因工程方法提高毛壳菌的生防能力打下了较好的基础。

螺旋毛壳ND35 β-1,3-葡聚糖酶的诱导、性质及其抑菌作用

以病原菌Rhizoctonia solani的细胞壁为诱导物,模拟毛壳菌自然的重寄生过程,研究了内生真菌螺旋毛壳(Chaetomium spirale)ND35 β-1,3-葡聚糖酶的产酶条件、性质,尤其是不同碳源的调控作用。结果表明,不同种类的真菌细胞壁及几丁质 和昆布多糖,均可诱导产生β-1,3-葡聚糖酶,而作为分解代谢产物的葡萄糖则抑制产酶。经硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose 阴离子交换层析及Phenyl-Sepharose疏水层析,并通过SDS-PAGE鉴定,纯化了一种分子量约为73 kDa的内切β-1,3-葡聚 糖酶GLUC73。其最适反应温度为55℃,在40℃以下较稳定;最适pH值为5．5,在pH 5-9范围内均很稳定;酶活性受 Hg2+、Fe3+、Zn2+、Mg2+等金属离子不同程度的抑制,Mn2+和Co2+对酶有激活作用;以昆布多糖为底物时,该酶的米氏常数 Km为0．412 mg·mL-1,最大反直速度Vmax为3．876 U·mL-1。粗酶液同时具有β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性,离体抑 菌试验表明,对苹果炭疽病菌(Glomerella cingulata)、杨树腐烂病菌(Valsa sordida)、苹果树腐烂病菌(Valsa mali)的菌丝 生长和孢子萌发有明显的抑制作用。通过对β-1,3-葡聚糖进行免疫细胞化学标记和超微结构观察,间接证明了β-1,3-葡 聚糖酶在螺旋毛壳重寄生过程中的作用。

嗜热毛壳菌纤维素酶(CBHⅡ)cDNA的克隆及在毕赤酵母中的表达

嗜热毛壳菌Chaetomium thermophilumCT2是一种土壤腐生菌,可产生具有重要工业生产价值的纤维素酶类。RACEPCR获得嗜热毛壳菌纤维二糖水解酶Ⅱ(CBHⅡ)的编码基因(cbh2)。DNA序列分析表明cbh2的开放阅读框由1428个碱基组成,编码476个氨基酸。推断的氨基酸序列包含一个典型真菌纤维素酶的糖结合域(CBD)、催化域(CD)以及二者之间富含脯氨酸和羟基氨基酸的连接桥。根据氨基酸序列推算该酶分子量为53kD,属于糖苷水解酶第六家族,具有该家族催化保守区的典型特征。PCR扩增cbh2的成熟蛋白编码基因,利用基因重组的方法构建可在毕赤酵母分泌表达系统中表达纤维二糖水解酶蛋白的重组表达载体,并转化毕赤酵母得到重组子。在毕赤酵母醇氧化酶AOX1基因启动子的作用下,重组蛋白得到高效表达,小规模发酵量达1.2mgmL。经硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose Fastflow阴离子层析等步骤纯化了该重组表达蛋白。SDSPAGE得到重组蛋白分子量为67kD,与从嗜热毛壳菌中纯化的该酶分子量一致。该重组纤维二糖水解酶作用的最适合温度50℃,最适pH4.0,在70℃的半衰期为30min,具有较好的热稳定性。

一株粪生毛壳菌的分离鉴定及其对辣椒枯萎病的防治效果

本文采用平板对峙法和抑菌圈法从76株粪生真菌中筛选出1株辣椒枯萎病生防菌株LJ-S2L1,并利用菌落直径法、纸片扩散法、室内毒力测定和盆栽试验评价了其防病效果。结果表明,菌株LJ-S2L1对辣椒枯萎病菌抑菌率达71.67%,可使辣椒枯萎病菌菌丝发生隘缩或断裂,抑菌圈直径达32 mm;菌株LJ-S2L1发酵液和无菌发酵滤液均对辣椒枯萎病菌菌丝生长有抑制作用,抑制率分别达61.57%和56.48%。毒力测定结果表明,菌株LJ-S2L1发酵液对辣椒枯萎病菌的抑制率在1000μL/m L时达到72.10%,抑制中浓度为300.63μL/m L;盆栽试验防治效果达到71.8%。根据形态学特征结合其分子系统发育树分析,将菌株LJ-S2L1鉴定为球毛壳菌Chaetomium globosum。

杜仲内生球毛壳菌发酵产物体外抗脂质过氧化和保护红细胞的研究

对所筛选的一株具有较高抗氧化活性的杜仲内生球毛壳菌的发酵液提取物进行体外抗脂质过氧化和抑制小鼠红细胞溶血氧化的研究。结果表明:杜仲内生球毛壳菌的发酵液提取物对小鼠肝、肾、心和脾组织的脂质过氧化的抑制效果随着发酵提取物浓度的增加而不断增强,1mg/ml发酵提取物对小鼠心和脾两种组织脂质自发过氧化的抑制率分别为71.55%和71.68%,对H2O2诱导的肝组织脂质过氧化的抑制率达到92.50%;0.3mg/ml的发酵提取物对小鼠红细胞自氧化溶血的抑制率为68.48%,对H2O2诱导的小鼠红细胞氧化溶血的抑制效果则随着浓度的提高而增强,0.75mg/ml浓度的抑制率达到96.12%。结论:杜仲内生球毛壳菌发酵液提取物在体外有较显著的抗脂质过氧化作用和通过降低氧化溶血而保护红细胞的作用。