明党参内生菌的分离鉴定及生物学特性研究

论文摘要

明党参是我国伞形科的单种属珍稀植物,属于国家三级重点保护植物。本文旨在对珍稀中草药明党参的微生物种群基因库进行探索,发掘明党参微生物种群的生物功能,筛选出可拮抗致病菌的内生菌株,以及能高效降解广泛使用的磺酰脲类除草剂——苯磺隆的降解菌,并研究明党参内生菌对其三种呋喃香豆素成分的生物转化作用。研究结果表明:（1）本实验经三步消毒法和平板培养法,从新鲜的明党参植株的根、茎、叶中分离筛选出29株内生细菌和18株内生真菌。在不同组织中明党参植株的内生菌株数量存在一定的差异,菌株数量根中最多,茎中最少。经过培养特征、形态学鉴定、生化特性、16S r DNA基因序列分析、遗传图谱分析和全自动微生物质谱检测等手段,发现内生细菌中芽孢杆菌属居多。（2）利用混菌法,经过试验的初筛,明党参内生细菌有5株菌对金黄色葡萄球菌表现出较好的抑菌性。通过复筛,其中菌株NMG5对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径可达28.5mm,菌株NMJ10的抑菌圈直径值为20.30mm,表明其具有相对较强的抑菌作用,且菌株NMJ10具有广谱抑菌作用。根据生物学鉴定,菌株NMJ10为芽孢杆菌属菌株（Bacillus sp.NMJ10）,菌株NMG5为铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa NMG5）。（3）为了解决苯磺隆的残留问题,本实验筛选出能够高效降解苯磺隆的菌株,以期制成降解率更高的复合菌剂。采用富集驯化培养分离法,筛出多株能降解苯磺隆的菌株,通过复筛得到菌株PMG3和NMY4能够高效降解磺酰脲类除草剂苯磺隆。经过菌株降解之后,第1天时降解效率最高,在第三天时降解率可以达到89%以上。其中经过3天降解,菌株PMG3降解苯磺隆的降解率可以达到89.01%-90.39%,菌株NMY4的降解率为88.97%-89.13%。根据生物学鉴定,菌株PMG3为芽孢杆菌属菌株（Bacillus sp.PMG3）。（4）为了探究明党参内生菌对其三种呋喃香豆素成分的生物转化作用,本文通过HPLC法测定明党参原粉培养液经明党参内生菌发酵后欧前胡素、异欧前胡素、补骨脂素三种呋喃香豆素成分的含量。随着菌株转化,明党参原液经明党参内生菌发酵后,提高了呋喃香豆素成分欧前胡素、异欧前胡素和补骨脂素的含量,代谢产物主要集中在发酵液的上清液中。明党参培养液的发酵过程中,经菌株NMG10发酵后,欧前胡素、异欧前胡素和补骨脂素的增加比例依次为97.72%、2.38%和4.62%,相对的呋喃香豆素总量增加39.60%。通过一系列实验,可以看出菌株NMG10对三种呋喃香豆素类成分的转化作用最佳,菌株在整个发酵过程中对欧前胡素这一成分的含量有显著的提高作用,可证明更有利于欧前胡素成分的转化合成。根据生物学鉴定,菌株NMG10为假蕈状芽孢杆菌（Bacillus pseudomycoides）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
•   1.1 植物内生菌的研究前景
•     1.1.1 植物内生菌的生物多样性
•     1.1.2 植物内生菌的应用价值
•   1.2 明党参的研究背景
•     1.2.1 明党参的研究前景
•     1.2.2 明党参的研究现状
•   1.3 微生物降解磺酰脲类除草剂的研究进展
•   1.4 微生物转化天然中草药的研究进展
•     1.4.1 微生物转化中草药的研究展望
•   1.5 本课题的研究意义、目的、内容及拟解决的关键问题
•     1.5.1 研究的意义与目的
•     1.5.2 研究的内容
•     1.5.3 拟解决的关键问题
• 2 明党参内生菌的分离纯化与鉴定
•   2.1 实验材料与仪器
•     2.1.1 试验材料
•     2.1.2 培养基
•     2.1.3 实验仪器与设备
•     2.1.4 实验用品
•   2.2 方法
•     2.2.1 明党参内生菌的分离
•     2.2.2 明党参内生菌的纯化与保藏
•     2.2.3 明党参内生菌的鉴定
•   2.3 结果与分析
•     2.3.1 明党参内生菌的分离、筛选与纯化
•     2.3.2 明党参内生菌的形态学鉴定
•     2.3.3 明党参内生细菌的质谱检测
•     2.3.4 明党参内生细菌的16S rDNA基因序列同源性分析
•   2.4 本章小结
• 3 明党参内生菌对致病菌抑菌活性的研究
•   3.1 材料与仪器
•     3.1.1 试验材料
•     3.1.2 菌种
•     3.1.3 培养基
•     3.1.4 实验仪器与设备
•   3.2 方法
•     3.2.1 明党参内生菌的活化与培养
•     3.2.2 致病菌的培养与保存
•     3.2.3 明党参内生细菌拮抗致病菌的初筛
•     3.2.4 明党参内生细菌拮抗致病菌的复筛
•     3.2.5 拮抗致病菌的明党参内生菌的生长曲线
•     3.2.6 明党参内生菌的生理生化反应
•   3.3 结果与分析
•     3.3.1 明党参内生细菌拮抗致病菌的初筛结果
•     3.3.2 明党参内生细菌拮抗致病菌的复筛结果
•     3.3.3 五株内生菌的生长曲线
•     3.3.4 内生拮抗菌株的生理生化特征
•     3.3.5 内生拮抗菌株16S rDNA基因序列同源性分析及系统发育树分析
•   3.4 本章小结
• 4 明党参内生菌对苯磺隆的生物降解作用
•   4.1 实验材料与仪器
•     4.1.1 培养基
•     4.1.2 试验样品与试剂
•   4.2 实验方法
•     4.2.1 筛选降解苯磺隆的明党参内生菌
•     4.2.2 测定苯磺隆的降解率
•   4.3 结果与分析
•     4.3.1 降解苯磺隆的明党参内生菌的筛选结果
•     4.3.2 明党参内生菌降解苯磺隆的降解率
•   4.4 本章小结
• 5 明党参内生菌对其呋喃香豆素的生物转化
•   5.1 材料
•     5.1.1 试验材料
•     5.1.2 试验样品与试剂
•     5.1.3 培养基配制
•   5.2 实验方法
•     5.2.1 明党参内生菌的筛选
•     5.2.2 明党参内生菌发酵明党参培养基
•     5.2.3 明党参内生菌发酵液的处理
•     5.2.4 对照品溶液配制
•     5.2.5 混合对照品溶液配制
•     5.2.6 供试品溶液配制
•     5.2.7 高效液相色谱参数的选用
•     5.2.8 高效液相法测定三种呋喃香豆素含量的线性关系、定量限考察
•     5.2.9 样品的测定
•   5.3 结果与讨论
•     5.3.1 明党参内生菌株的最高吸收峰
•     5.3.2 高效液相色谱参数的确定
•     5.3.3 三种呋喃香豆素含量的线性关系、定量限考察
•     5.3.4 明党参内生优势菌株的筛选与鉴定
•     5.3.5 明党参内生优势菌株对三种呋喃香豆素成分的生物转化
•   5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 参考文献
• 个人简历和研究成果
• 附录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 叶晓婉

导师: 朱大恒

关键词: 明党参,内生菌,鉴定,抑菌,苯磺隆,降解,转化,欧前胡素

来源: 郑州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农作物

单位: 郑州大学

分类号: S567.53;Q93

总页数: 93

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