银杏内生菌杀虫、杀菌活性代谢产物研究

植物内生菌具有丰富的生物多样性和化学多样性，是天然活性化合物的重要来源。本课题将在前期工作基础上，以银杏内生菌为研究对象，针对农业生产上重要的病虫害，通过杀菌、杀虫活性微生物菌株的大量筛选，利用微生物发酵技术，大量富集微生物次生代谢产物。在分离过程中同时采用核磁共振测试和多角度快速生物活性检测的方法，进行"化学筛选"和"活性筛选"双向追踪，快速识别出那些具有"独特化学位移或偶合常数"和/或"高生物活性"的成分，判断结构新颖、活性显著天然产物的存在，再锁定这些特殊信号定点分离，并鉴定结构。通过初筛、普筛和复筛对分离获得的化合物进行深入的活性评价（活性大小、防治谱、作用靶标等），进一步筛选发现具有开发价值的新农药先导化合物，为创制拥有我国自主知识产权的新型农药、推动农药学科发展做出贡献。

本项目获准实施后，项目组全体成员团结协作、共同努力，课题进展顺利，较好的完成了项目计划书中规定的内容。课题以银杏植物为主要研究对象，建立了具有500余株内生菌的菌种库，针对农业生产上重要的病虫草害，通过杀菌、杀虫、除草、抗逆等活性筛选发现具有研究潜力的“目标菌株”，利用微生物发酵技术，大量富集次生代谢产物。采用核磁共振测试和多角度快速生物活性检测的方法，进行“化学筛选”和“活性筛选”双向追踪、定点分离，并利用各种波谱学方法鉴定其化学结构，共分离获得24个次生代谢产物，包括6个新结构化合物。通过初筛、普筛和复筛对分离获得的化合物进行活性评价，研究发现：化合物flavipin（1）和dihydrocitrinone（20）具有较强的抗植物病原真菌的活性，其中1对小麦赤霉菌（Fusarium graminearum）EC50为0.73 µg/mL，10对油菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）、番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）EC50分别为0.23和0.56 µg/ml，均强于阳性对照药物，可作为潜在杀菌先导化合物；化合物cerebroside C（10）可促进低温胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长，降低根系中MDA、RMP及磷脂分解代谢酶系（LOX、PLC和PLD）活性，提高不饱和脂肪酸含量及抗氧化酶系（SOD、CAT和GSH-Px）活性，从而有效缓解膜损伤，可作为一种新型的天然植物生长调节剂进行开发；化合物curvulinic acid（24）对光头稗、升马唐、反枝苋等田间常见杂草根长、芽长的生长均有抑制作用，对花生，大豆的萌发、生长无显著抑制作用，具有开发成为花生、大豆等大粒阔叶作物田的新型除草剂的潜力。由此可见，植物内生菌具有丰富的生物多样性和化学多样性，是天然活性化合物，尤其是新农药先导化合物的重要来源。