大学生科技创新项目申请书(董梅-上交材料)

1、一、根本状况工程名称主持人枇杷内生真菌多样性争辩及其抗菌活性筛选董梅性别姓名联系女民族汉诞生年月1989 年12 月学号 202213050517 主持人曾经参与科 参与指导教师“蒙自设施及保护地作物真菌病害多样性调查及其病原鉴定”研的状况科研工程二、工程争辩的目的意义植物内生真菌(plant entophytic fungi)是指那些在其生活史的肯定阶段或全部阶段生活于安康植物的各种组织和器官内部的真菌 ,被感染的宿主植物不表现或暂不表现出外在病症 ,可通过组织学方法从严格外表消毒的植物组织中分别或从植物组织内直接扩增出微生物 DNA的方法来证明其内生。植物内生真菌具有普遍存在性和生物多样性

2、,很多种类在植物体内作为 生防菌,能有效地防治植物病害,增加植物对病原菌的抗性。蒙自市枇杷种植历史悠久，且随着市场需求的不断增加，枇杷种植规模不断扩大，已成为 当地农夫脱贫致富的经济支柱。但近年来枇杷根腐病严峻发生，造成巨大的经济损失，制约着 蒙自枇杷产业的进展。据蒙自市农业局期路白农业综合效劳中心的调查争辩，农药防治该病总 是短期有效、治标不治本。另外，化学农药引起土壤、水体和大气污染，农副产品中农药残留， 直接危害人类的安康及生存；而且，病原菌产生抗药性。争辩说明,内生真菌不仅能促进寄主植物的快速生长,增加植物的抗逆性,而且能产生丰富的与寄主植物一样或相像的,并具有生物活性的次级代谢产物,

3、因此为生物防治争辩开拓了一 个的方向。三、国内外争辩现状和进展动态国内外争辩现状：植物内生真菌普遍存在于植物的地上和地下局部,且只存在植物组织-真菌的互作界面。侵染根系的内生真菌不形成明显的构造特征, 此区分于菌根真菌,后者在植物根部组织中形成特定的功能性构造。内生真菌是一大类未被充分生疏的真菌, 在整个真菌学进展史上,内生真菌的争辩历史并不长。1924 年, Lewis 首次报道禾本科植物叶片中存在内生真菌,但此后的争辩工作很少。1993 美国科学家Stierl等1从短叶红豆衫(Taxus brevifoli)的韧皮局部别到 1株产紫杉醇的内生真菌安德氏紫杉霉(axomyces andrea

4、na), 从今掀起了人们对植物内生真菌及其活性物质开发的热潮。植物内生真菌是植物微生态系统中的重要组成成分。它可以直接面对病菌的侵染, 对病菌的致病因子或病菌本身发起攻击 ,降解病菌致病因子或菌丝,产生拮抗物质,或诱导植物产生系统抗性抑制病原物 ,而植物本身的基因并未发生转变 , 仍旧可以保持自然性状。另外,植物内生真菌对寄主植物有促生作用。因此,植物内生真菌是植物病害生物防治的自然资源菌,具有宽阔的理论争辩价值和开发应用前景。目前，内生真菌争辩涉及 如下几个方面：植物内生真菌具有普遍存在性植物内生真菌普遍存在于目前已争辩过的各种陆生及水生植物中, 从低等的藻类植物、苔癣植物、蕨类植物到高等的

5、裸子植物、被子植物的多种植物组织中,普及整个植物界。自最早 从禾本科植物牧草中觉察内生真菌以来 ,20世纪70年月后期,在一些重要的经济林木如针叶类的冷杉、云杉、红杉、紫杉、松柏等, 以及阔叶类的栎树、桦树、桤木、桉树植物树皮、枝叶内相继觉察内生真菌,并进展了广泛的争辩,进而在多种灌木、草本植物以及栽培作物、果树甚至藻类、苔藓和蕨类植物中也觉察了内生真菌2。植物内生真菌的多样性植物内生真菌是一个多样性格外丰富的生物类群,其多数属于双核菌门子囊菌亚门中的核 菌纲(Pyrenomyetes)、盘菌纲(Discomycetes)和腔菌纲(Loculoascomycetes)及其无性的多种 真菌,主要

6、分布于植物的叶鞘、种子、花、茎、叶片和根等细胞间,多数状况下,在叶鞘和种子 中分布量最多,而叶片和根含量极微3。内生真菌主要通过菌丝生进步入子房胚珠,经寄主植物 种子传播,或产生孢子,通过风、降水等途径传播4 而且不同植物体内分别到的内生真菌数量不同 ,少则十几种 ,多则近百种。依据内生真菌与宿主专一性分析 ,平均每种寄主有 45 种寄生菌 ,按地球目前的 25 万种植物计算,内生真菌的种类至少有 10106种。植物内生真菌的生物多样性和存在的普遍性为其争辩供给了最根本的保证【5】。植物内生真菌的生物活性抗菌活性争辩觉察 ,一些来源于植物内生真菌的自然产物具有抑制和杀灭很多病原微生物的作用,这

7、些微生物包括感染人和动物的细菌、真菌、病毒等病原体以及植物病原菌等。环肽抗生素6(Crytocandin)是一种多肽化合物,具有抗霉菌活性,是由分别自药用植物雷公藤的内生真菌产生的。不 仅 对 许 多 植 物 病 原 菌 如 核 盘菌(SclerotiniasclerotioruBotrydtis ciner(Candidaal bicanTrichophytonspp.抑制皮肤和指甲真菌感染的药物。从番茄(Lycopersicum esculentu)m的根局部别得到内生真Fusrium oxysporu6CinnanomumzeylanicuMuscodoralbu),通过产生多种挥发性物

8、质来抑制或杀灭一些植物和人体病原菌。Harper7人从Terminaliamorobensis的内生真菌中分别到了两种化合物Pestacin 和 Isopestacin。试验证明,两者既具有抗菌活性,同时又有抗氧化活性。抗肿瘤活性紫杉醇8(Taxol进微管聚合,抑制微管解聚,使细胞有丝分裂停顿在G2期和M期,从而发挥其对细胞生长的抑制 作用。紫杉醇已成为近年来抗癌药物争辩中的热点 ,现已被很多国家用于治疗化疗无效的卵巢癌和乳腺癌。1993 年和 1996 年,Stierle1.9分别从寄生于太平洋红豆杉(Taxus brevifoliaNutt.)树皮内的真菌Taxo mycesandrean

9、a)的发酵液中和西藏红豆杉 (Taxus Zucc.Taxus cuspidatasiebZucc.)内生真菌进展了争辩,觉察其中一株丝状真菌 TCH68 的发酵液,在体外细胞试验中,能够使细胞有丝分裂停顿在中期 ,有可能从中获得的作用于微管的抗肿瘤抗生素8 题,而且对我国红豆杉属植物资源起到了保护的作用。长春碱10.11(Vinblastine)、长春碱(Vincristine)是五十年月末 ,从长春花(Catharan thusroseuL.) Don春花不同部位分别出 100 多种生物碱 ,但这些生物碱在植物体内含量低 ,且植物生长缓慢,资源短缺 ,限制了抗癌药物的进一步开发。而从长春花

10、的内生真菌中分别提取出长春碱将解决这一难题。喜树碱12(Camptothesin)、羟基喜树碱是从我国特有植物喜树(Camptothecaacuminata Decne. )当中分别得到,喜树碱在临床上广泛应用于肝癌、胃癌、膀胱癌及白血病等的治疗,是拓朴异构酶 I(0.01 %0.10 %) ,且构造简单难以合成13,远远不能满足临床治疗的需要。通过对喜树的不同部位内生真菌的分 离状况看 ,喜树的叶、枝条和果实的内生真菌菌株的含量高。喜树内生真菌菌株进展体外抗肿瘤活性筛选 ,在筛选出的 10 个内生菌株中,有 7 个内生菌株发酵液能显著抑制白血病细胞HL6013。(Maytasine14是 S

11、MKupchanMaytanus serra中获得的高效、低毒、构造颖的抗癌有效成分。我国学者也获得类似的争辩成,从美登木(Mhoo keri Loes)中分到了美登素15。但是,在美登木内生真菌中并未得到美登素,张玲琪等16首次报道了从美登木茎、叶中分别筛选到一株产球毛壳甲素的内生真菌球毛壳菌,球毛壳素是Sekita 等17于1983年觉察的抗癌化合物。鬼臼毒素18.19(Podophyllotoxin)含有独特的反式内酯环构造,主要阻挡细胞分裂前期(G2期)或从G2期进入分裂期的过程,属于细胞周期特异性药物；它是合成多种治疗癌症药物 的前体,具有显著的抗肿瘤活性,因而具有较大的经济价值20

12、.21。鬼臼毒素始终是从小檗科鬼臼亚科植物中提取,含量低,远不能满足要求,加之于对植物原料需求的增多 ,已使这类植物资源遭到严峻破坏。李海燕等22从桃儿七(Sinopodophyllumhexandrum)植株中分别得到28株真菌,其中, 有两株产鬼臼毒素类似物 , 它们分属于青霉属(Penicillium) 和链格孢属(Alternaria)2022 年杨显志等23从四川八角莲(Dysosmaveitchii)、南方山荷叶(Diphylleiasinensis)等产鬼臼毒素的植物中都分别到产鬼臼毒素的内生真菌。白灰制菌素A(Leucinostatina)是 Strobel 等24在欧洲紫杉(

13、Taxus baccata)的内生真菌枝顶霉属(Acremoniumsp.)中提取到一种白灰制菌素 A,这种物质除了具有杀真菌活性Torreyanic acid25是一种选择性的具有细胞毒的苯醌二聚物,由一株分别自佛罗里达榧树(Torreyataxi foli)的内生真菌的争辩觉察 ,该化合物具有较强的抗肿瘤作用 ,并且可以通过诱导细胞凋亡而促进肿瘤细胞死亡。异香豆素的内生真菌海洋微生物的争辩是一个兴的巨大领域 ,红树林海洋真菌是海洋微生物的重要组成局部。王军等26从南海红树(Rhizophora chinensisL.)的嫩叶中获得一种内生真菌 No.2533,其代谢产物很丰富 ,其中分别获

14、得的异香豆素 aviccruin-A 是一种化合物。异香豆素是一类广泛存在于自然界的自然产物 ,其中某些化合物具有通便、退热等药理作用和明显的抗癌活性。胞松素类化合物(属于生物碱类物质) Wagenaar等25人从传统药用植物雷公藤(Tripterygiumwilfor di)中分别了一种内生真菌 ,觉察其产生三种构造颖的胞松素。进一步争辩觉察 ,这三种化合物都具有抗肿瘤活性。Huangyaojia27Taxus maireTorreya grandi)分别了拟青霉菌属(Paecilomycessp.)内生真菌,通过 MTT法检测到这种内生真菌具有很高的抗癌活性,对人体癌细胞有抑制作用。通过对

15、抗肿瘤药用植物内生真菌的争辩 ,可以得到与宿主植物一样活性的物质 ,不仅可以扩大药用资源,同时也弥补了某些药用植物资源和濒危药物物种的短缺。解决了药用植物资源 生长周期长,不能满足人们预防及治疗疾病的需求问题。杀虫活性Nodulisporic acids28是一种吲哚二萜类化合物,是从植物Bontiadaph noides的内生真菌中觉察的,它具有杀灭大苍蝇幼虫的活性。香豆酮衍生物Findla等29人从伏卧白株树(Gaultheriap rocumbe中分别内生真菌中觉察了两种香豆酮衍生物,两者都对云杉蚜虫具有毒性。萘 萘是由藤蔓植物(Paullinapa ullinio 的内生真菌产生的30

16、。实际上,该化合物是一种广泛使用的驱虫剂樟脑球的有效成分。抗疟疾物质 Osterhoge C.31从绿藻类石莼(Ulvalactncal)植物内生真菌中分别(Ascosalipyrrolidinones A)(1)FalciparumstrainK1 和NF54 有抗性。从内生真菌 Geotrichumsp.的发酵液中分别出三种的二氢异香豆素衍生物和从内生真菌 Phomopsissp.BCC1323中分别出的两种的二聚体,都具抗疟疾作用,同时这两种物质还有抗结核的作用。植物内生真菌与寄主的关系由于植物内生真菌长期生活在植物体内的特别环境 ,与宿主协同进化,二者形成相互共生的关系: (1)植物为

17、内生真菌供给光合作用产物和矿物质,并对内生真菌起到保护的作用。(2)内生真菌的代谢物能刺激宿主植物的生长发育,增加宿主植物对生物(食草动物、昆虫、 病原菌)胁迫及非生物(高温、干旱、高盐等) 的胁迫抗性32。植物内生真菌可以产生多种生长调整物质如植物生长素、赤霉素、细胞感动素等,可直接促进宿主植物的生长33。在低水平氮源的可以增加其抗旱、抗高温的力量。植物内生真菌可增加宿主植物对病虫害的抵抗力量,对有害昆虫和对植物致病菌都有抗性34由于内生真菌存在于植物组织内,不受外界环境的影响,对植物生长发育、抵抗病虫害等具有广泛的生物学作用,是一类应用前景宽阔的自然微生物资源。因此，从植物内真菌中筛选有

18、价值的生防菌,进展生物防治具有格外重要的意义。我们信任在不久的将来，利用内生真菌进 行生物防治将是一种趋势。参考文献：Stierle A, Strobel G, Stierle D, Taxol and taxane production by Taxomyces andr-eanae, an endophytic fungus of P acific yew J.Science,1993,260: 214216杨玉锋, 李保利. 植物内生真菌在植物病害生物防治中的作用J. 河南农业科学, 2022,40(3):2528Carrol G, Fungal endophytes in stems

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