海洋植物内生真菌共培养产生的农药抗菌活性物质及“化学诱控子”研究

我国大量使用化学合成杀菌剂防治作物病害，杀菌农用抗生素仅占11%，农业的可持续发展和环境保护亟待研制更多新的农用抗生素。鉴于陆源微生物新抗生素发现速度放慢的问题，经筛选我们以分别源自海洋植物秋茄和麒麟菜的内生真菌K38和E33为对象，利用二者共培养诱导培养液抗植物病原菌活性增强，产生不同于单独发酵的有效成分，这在国内外尚属首次。项目拟进一步利用现代提取分离技术对抗菌成分进行分离纯化，用化学及现代波谱学方法鉴定活性单体的结构，将1D，2D-TLC生物自显影法与96孔细胞板微量稀释-观察-MTT连用法相结合的活性跟踪与定量活性测试体系引入抗菌物质筛选中，已分离到1个新化合物，有望分离到更多新有效单体，为绿色杀菌农药的研制提供可供筛选的活性分子。同时项目拟率先寻找共培养菌株产生的诱发活性增强的"化学诱控子"，促进对微生物共培养诱导活性变化机制的理解，为开发新型微生物药用活性物质提供新思路。

项目从红树植物内生真菌K38和E33的共培养液中分离鉴定了37种化合物，其中6个新化合物分别为5-ethoxy-2-formyl-3 -hydroxy-4-methyl benzoate（1），8-hydroxy-3-methyl-9-oxo-9H- xanthene-1-carboxylic acid methyl ether（2），7-(γ, γ-dimethylallyloxy)-6-hydroxy-4 -methylcoumarin（3），cyclo (D-Pro-L-Tyro-L-Pro-L-Tyro)（4）和 cyclo (Gly-L-Phe-L-Pro-L-Tyr) (5) 和cyclo-(L-leucyl-trans-4-hydroxy-L-prolyl-D-leucyl -trans-4-hydroxy-L-proline)（6），化合物4—6对多种小麦致病菌具有较好的抗菌活性，尤其是化合物6对麦根腐长蠕孢菌的抑制活性强烈。化合物2对荔枝霜疫霉菌、香蕉炭疽菌具有强抑制活性。项目发现环二肽是激活共培养时的菌株防御机制的主要“化学诱控子”，作用最强的是环(L-苯丙-反-4-羟基-L-脯）二肽和环(顺-4-羟基-D-脯-L-苯丙）二肽。项目接着扩大菌种筛选范围，从苦槛蓝中分离到104株菌，筛选出经共培养产物活性显著增加及成分明显变化的三组菌。 在对新筛选菌的单培养研究中，共分离到11个化合物，有5个新化合物，分别为Dichlorodiaportinol A，7,3’-di-(ɣ,ɣ-dimethylallyloxy)-5-hydroxy-4’-methoxyflavone和对MDA-MB-435，hepG2, HCT116肿瘤细胞具有强烈抑制活性的resveratrodehydes A–C。项目还开展了新筛选菌株Trichoderma sp. 09和Penicillium sp. V11共培养成分研究，获得1个新的具有强烈抗大豆疫霉、荔枝霜疫霉和小麦赤霉活性的先导化合物8-羟基-3-甲基-9-羰基-9H-呫吨-1-甲酸甲酯。以上研究在国内外学术期刊上发表论文15篇（含录用论文1篇），其中SCI源期刊论文7篇；参加国内学术会议交流论文3篇；培养硕士生4名（其中1名获得硕士学位，3名在读）；申请国家发明专利1项。