蝉花微生物群落结构研究及优势真菌的分离培养

论文摘要

蝉花是一种历史悠久的药食用真菌,含有多糖、虫草酸、核苷类、甾醇类以及多肽类等生物活性物质。随着自然环境的变化,天然蝉花资源稀缺,因此通过人工进行蝉花培育成为科研工作的一个热点。本文从分析蝉花子实体的微生物群落结构入手,找出其中的关键菌株,再对关键菌株进行分离以选育出发酵性状优良的菌株,进而开展纯种的发酵培养研究,通过添加蚕蛹粉的发酵模拟培养出与子实体成分接近的虫菌复合物。论文的主要工作如下:（1）采用高通量测序技术,分析了不同产地、不同部位以及不同发育阶段的野生蝉花子实体的微生物群落结构。Isaria cicadae在不同产地的蝉花子实体真菌群落中处于优势地位,其中OTU6782为优势OTU,而蝉花细菌群落的结构由于产地不同而发生明显变化。Isaria cicadae在蝉花子实体不同部位（表面泥土、孢梗束、菌皮、带泥菌皮以及菌核）的真菌群落中均处于优势地位,其中OTU6782相对丰度最高。在蝉花子实体发育过程中,Isaria cicadae迅速占据真菌群落优势地位,且该物种具有丰富的种内多样性,其中OTU6782为优势OTU,此外OTU12109,OTU13152,OTU486,OTU2297,OTU11491,OTU246,OTU58,OTU2950,OTU8787,OTU73,OTU130等细菌与Isaria cicadae在蝉花发育过程中共同存在。（2）从蝉花子实体中分离了Isaria cicadae 8196、82542、81957和TZC-3菌株,对其进行了ITS和18S rRNA基因序列分析,并通过液态发酵培养筛选出发酵性能较为优良的菌株。分子学及形态学鉴定表明,8196、82542、81957和TZC-3菌株的ITS rRNA基因序列与Isaria cicadae相似性在99%以上,与野生蝉花真菌OTU6782序列相似性最高达到99.65%。对4株菌分别进行液态培养,发现不同菌株在生物量、胞内外多糖含量、胞内外核苷含量存在一定的差异,其中TZC-3菌株在生物量、胞内多糖总量以及腺苷的产量和产率上都呈现明显的优势,因而选择该菌株用于后续实验研究。（3）考察了蝉蛹粉对Isaria cicadae TZC-3发酵过程的影响,分析了蝉蛹粉强化发酵蝉花菌丝体的成分组成。结果表明,蝉蛹粉的添加可在一定程度上促进蝉花菌丝体中胞内多糖、腺苷和N6-（2-羟乙基）-腺苷（HEA）的合成,其中添加4%蝉蛹粉发酵的强化菌丝体质量较高,胞内多糖产率为14.55 mg/g,胞内多糖产量为74.78 mg/100 mL;腺苷产率为1.22 mg/g,产量为6.66 mg/100 mL;HEA产率为1.58 mg/g,产量为8.63mg/100 mL。与对照组菌丝体和蝉蛹粉相比,强化菌丝体的成分（一般成分、水解氨基酸、游离氨基酸、水解单糖、脂肪酸）与野生蝉花子实体更加接近,其中部分游离氨基酸（天冬氨酸、丝氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和脯氨酸）和水解后的单糖（阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和木糖）含量提高最为明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 蝉花概述
•     1.1.1 蝉花的生物学特征
•     1.1.2 蝉花的药理作用
•     1.1.3 蝉花的主要活性代谢物
•   1.2 蝉花的群落结构的研究
•   1.3 蝉花真菌及人工培养
•     1.3.1 蝉花真菌的分类学信息
•     1.3.2 蝉花真菌的人工培养
•   1.4 立题依据及研究内容
•     1.4.1 课题立题的依据
•     1.4.2 研究内容
• 第二章 实验材料与方法
•   2.1 实验材料与试剂
•   2.2 实验仪器
•   2.3 实验方法
•     2.3.1 真菌ITS和细菌16S高通量测序
•     2.3.2 生信分析
•     2.3.3 RT-qPCR法检测蝉花群落中真菌和细菌含量
•     2.3.4 培养基
•     2.3.5 蝉花菌株的分离
•     2.3.6 蝉花菌株的分子鉴定
•     2.3.7 蝉花菌株的显微结构观察
•     2.3.8 菌株筛选培养条件
•     2.3.9 接种量的优化
•     2.3.10 模拟发酵培养
•     2.3.11 生物量的测定
•     2.3.12 pH的测定
•     2.3.13 胞外多糖（EPS）含量的测定
•     2.3.14 胞内多糖（IPS）含量的测定
•     2.3.15 单糖组成
•     2.3.16 胞外核苷（EN）含量的测定
•     2.3.17 胞内核苷（IN）含量的测定
•     2.3.18 一般性成分分析
•     2.3.19 总脂肪的测定及脂肪酸的检测
•     2.3.20 水解氨基酸的测定
•     2.3.21 游离氨基酸的测定
•   2.4 统计学分析
• 第三章 结果与讨论
•   3.1 蝉花子实体群落结构的研究
•     3.1.1 不同产地蝉花子实体群落结构的研究
•     3.1.2 蝉花子实体不同部位群落结构的研究
•     3.1.3 蝉花子实体不同发育阶段群落结构的研究
•   3.2 蝉花真菌的分离鉴定和筛选
•     3.2.1 蝉花真菌的分离鉴定
•     3.2.2 Isaria cicadae菌株的筛选
•   3.3 TZC-3 菌株的模拟发酵
•     3.3.1 接种量优化
•     3.3.2 蝉蛹粉添加量的确定
•     3.3.3 强化菌丝体与子实体的成分比较
• 结论与展望
•   主要结论
•   展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 I:作者在攻读硕士学位期间发表的论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 淳于彦洁

导师: 史劲松

关键词: 蝉花,群落结构,发酵

来源: 江南大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农作物

单位: 江南大学

分类号: Q93-33;S567.39

总页数: 63

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