全 文 :农药学学报 2008, 10(1):53-60
ChineseJournalofPesticideScience
·研究论文·
冬青卫矛内生放线菌 YDG17菌
株发酵液抑菌活性研究
杨春平 , 韩小美 , 韩江涛 , 王群利 , 吴文君*
(西北农林科技大学 农药研究所 , 陕西 杨凌 712100)
摘 要:从冬青卫矛植株中筛选得到一株内生链霉菌 YDG17 ,其发酵液对多种植物病原真菌有较
强的抑制作用。室内生物测定结果表明 , YDG17菌株发酵液对供试的 11种植物病原真菌菌丝生
长均有一定的抑制作用 ,其中对小麦赤霉病菌 Fusariumgraminearum、番茄灰霉病菌 Fulviafulvum
和番茄早疫病菌 Alternariasolani的抑制作用最强 , EC50值分别为 259.98、336.13和 100.72mg/L;
对供试的 3种植物病原真菌孢子萌发也均有一定的抑制作用 ,其中对番茄灰霉病菌孢子萌发的抑
制作用最强 , EC50值为 87.84 mg/L。离体子叶法测定结果表明 ,发酵液原液对番茄灰霉病的保护
效果为 97.62%,治疗效果为 79.63%。盆栽试验结果表明 ,发酵液原液对番茄灰霉病的保护效果
为 71.34%,治疗效果为 64.23%。捷克八溶剂系统纸色谱测定结果表明 ,该发酵液的主要活性物
质为碱性水溶性抗生素。选用弱酸性离子交换树脂吸附法对 YDG17发酵液活性成分进行了初步
分离 ,并对其活性馏分进行 ESI-MS/MS分析 ,表明其活性物质主要为链丝菌素类化合物 ,该类化
合物为首次从植物内生菌中分离得到 。
关键词:冬青卫矛;植物内生菌;抑菌活性;链丝菌素
中图分类号:S482.292 文献标志码:A 文章编号:1008-7303(2008)01-0053-08
AntifungalActivityoftheFermentationBrothfrom
EndophyticStreptomycessp.YDG17 ofEuonymusjaponicus
YANGChun-ping, HANXiao-mei, HANJiang-tao, WANGQun-li, WUWen-jun*
(InstituteofPesticideScience, NorthwestA&FUniversity, Yangling712100, ShaanxiProvince, China)
Abstract:AstrainofendophyticStreptomycessp.YDG17 wasisolatedfromtherootofEuonymus
japonicus.Theresultofbioassayindicatedthatthemycelialgrowthof11 speciesofplant-pathogenic
funguscouldbeinhibitedinvitrobythebrothofYDG17, andthevalueofEC50 againstFusarium
graminearum, BotrytiscinereaandAlternariasolaniwere259.98, 336.13 and 100.72 mg/L,
respectively.Thesporegerminationof3 speciesofplant-pathogenicfunguscouldalsobeinhibitedby
thebrothofYDG17 , andthevalueofEC50 inthesporegerminationtestsagainstB.cinereawas
87.84 mg/L.Theresultsalsoshowedthattheprotectiveeficacyandcurativeefficacyoftheundiluted
fermentationproductsagainstB.cinereawere97.62% and79.23% ondetachedcucumberleaves, and
were71.34% and64.23% onpotedcucumberplants, respectively.Bycomparingwiththecurvesof
classicalantibioticsinDoskochilovasystem, theactiveingredientsinthefermentationwereidentifiedas
收稿日期:2007-10-18;修回日期:2008-01-14.
作者简介:杨春平(1979-),女 ,四川西充人 ,在读博士研究生 , E-mail:yang2185555@tom.com;*通讯作者(Authorforcorespondence):吴文
君(1945-),男 ,四川洪雅人 ,教授,主要从事天然产物用作农药的研究.联系电话:029-87093987;E-mail:wuwenjun@nwsuaf.edu.cn
基金项目:国家 “ 863”高技术项目(2002AA245121);国家重点基础研究发展规划(“ 973”计划)项目(2003CB114404).
alkalineandwatersolublecompounds.ThebrothofYDG17wasisolatedbyweakacidcationresinand
theactivefractionwasidentifiedassomestreptothricinsbyESI-MS/MS.
Keywords:Euonymusjaponicus;plantendophyte;fungicidalactivity;streptothricin
从微生物次生代谢产物中筛选农用抗生素是
新农药研究与开发的一个重要途径 。迄今为止 ,
土壤微生物一直是天然抗生素最主要的来源之
一 。近年来为拓展产生新型抗生素的微生物资
源 ,内生菌的研发受到广泛的关注 。植物内生菌
是生长在健康植物组织内的一类特殊微生物 ,它
们不仅可以促进植物生长 、增加植物抗逆性 ,还可
以产生丰富的次生代谢产物 ,是天然抗菌素的又
一资源库。对植物内生菌活性代谢产物的研究起
步较晚 , 1993年 Strobel等 [ 1]从短叶红豆杉 Taxus
brevifolia中分 离到 能产 紫杉 醇的 内生 真菌
Taxomycesandreanae后 , 植物内生菌才成为天然
活性产物开发的热点。随后 ,一系列结构新颖的
活性化合物不断被从内生菌中分离得到 ,其中包
括许多新的抗菌素。如 Igarashi[ 2]从杜鹃花内生链
霉菌发酵液中发现了新的抗菌素 Fistupyrone;
Pelaez等 [ 3]从一种刺柏 Juniperuscommunis中分
离到产生新的三萜糖苷类抗菌素的内生菌;Strobel
等 [ 4 ~ 6]从蛇藤和 Grevileapteridifolia植物内生链
霉菌代谢产物中分离到新的抗菌素 Munumbicins
和 Kakadumycins;以及 Pulen[ 7]从卫矛科植物内生
链霉菌中得到新的 chloropyrol抗菌素等 。因此 ,
植物内生菌作为新的微生物资源 ,在新农药及新
的农药先导物的开发中具有巨大潜力 。笔者对卫
矛科植物冬青卫矛 Euonymusjaponicus内生菌进
行了研究 ,从中分离筛选到一株对植物病原菌有
一定抑菌活性的内生链霉菌 YDG17。为了评价该
菌株在农业病害防治中的潜在应用价值 ,笔者对
其发酵液的抑菌活性进行了系统的测定 ,并对其
杀菌成分的分离进行了前期探索 。现将主要研究
结果报道如下 。
1 材料与方法
1.1 供试材料
培养基:PDA用于植物病原真菌的培养;高氏
一号培养基和小米液体培养基 [ 8]分别用于 YDG17
菌株斜面及平板培养和摇瓶发酵 。
YDG17菌株发酵液的制备:参照文献 [ 8]方
法 ,将 YDG17菌株接种于高氏一号培养基斜面上
于 28℃下培养 4 ~ 5 d后 ,加入无菌水 ,制成孢子
悬浮液 。取其 10mL加入装有 50 mL小米液体培
养基的 250mL三角瓶中 。 180r/min、30℃下振荡
培养 5d,过滤 ,滤液于 3 000r/min下离心 20min,
取上清液备用 。试验时 , 根据需要将此上清液稀
释成不同浓度即为供试药液(发酵液中干物质的
含量为 12.69 g/L)。
供试植物病原真菌:番茄灰霉病菌 Botrytis
cinerea、番茄早疫病菌 Alternariasolani、小麦赤霉
病菌 Fusariumgraminearum、番茄叶霉病菌 Fulvia
fulvum、苹果 炭疽 病菌 Coletotrichum gloeospo-
rioides、葡萄炭疽病菌 Elsinoeampelina、小麦纹枯
病菌 Rhizoctoniacerealis、棉花枯萎病菌 Fusarium
oxysporum f.sp.vasinfectum、西 瓜 枯 萎 病 菌
Fusariumoxysporumf.sp.niveum、玉米弯孢叶斑病
菌 Curvularia lunata、 桃 腐 烂 病 菌 Cytospora
leucostoma,菌种均由西北农林科技大学农药研究
所提供 。
供试细菌:枯草芽孢杆菌 Bacilussubtils。菌
种来源同上 。
供试植物:黄瓜(农城三号),将黄瓜种子催芽
后播种在花盆中 ,培养至两片子叶充分展开时进
行试验 。
供试药剂:50%速克灵(腐霉利 , procymidone)
可湿性粉剂(WP),日本住友化学工业株式会社产
品 。
1.2 YDG17菌株的鉴定
按文献 [ 9 , 10]方法对 YDG17菌株进行初步
鉴定。
1.3 杀菌活性测定
1.3.1 离体活性测定 分别采用菌丝生长速率
法和孢子萌发法 [ 11]测定 。发酵液对菌丝生长抑制
活性的测定分别设 10倍和 20倍稀释液两个浓度
处理 ,并设置 50%速克灵 WP3 000倍药剂对照处
理 。根据发酵液稀释 10、20、 40、80和 160倍后
5个不同浓度处理对菌丝生长的抑制率计算发酵
液对病原菌菌丝生长的毒力 [ 12] ;根据发酵液稀释
20、40、80、160和 320倍后 5个不同浓度处理对孢
子萌发的抑制率 ,计算发酵液对病原菌孢子萌发
的毒力 [ 12] ;发酵液离子交换树脂粗分离馏分均以
500 mg/L测定其对番茄灰霉病菌孢子萌发的抑
制作用 。以上每处理均重复 3次 ,以无菌水为对
54 农 药 学 学 报 Vol.10
照 。
1.3.2 离体子叶法[ 12]
保护作用测定:在直径 20 cm的培养皿下垫一
层湿润的薄海绵 ,剪取黄瓜子叶插入海绵。将不
同浓度的发酵液喷于子叶上 ,待药液阴干后 ,于每
张子叶中部接种一块番茄灰霉病菌菌饼 (直径
3 mm)。所有处理接菌后置于 22℃、湿度 90%以
上和黑暗 /光照 =12 /12的智能人工气候箱内培
养 。
治疗作用测定:剪取黄瓜子叶插入湿海绵 ,先
在子叶上接种菌饼 ,放入培养箱内(培养方法与保
护作用相同)8 h后 ,把不同浓度的发酵液喷于接
菌子叶上 ,然后将各处理放回培养箱内继续培养 。
保护作用和治疗作用均设 3个浓度处理 ,即发
酵液原液 、及其 10倍和 20倍稀释液 , 每处理设
4次重复 ,每重复用黄瓜子叶 4片 ,以喷施 3 000倍
50%速克灵 WP为药剂对照 , 清水为空白对照。
4 d后根据文献 [ 12]调查病斑直径 ,计算各处理对
番茄灰霉病的抑制率和相对防治效果 , 并通过
DMRT法对各处理数据进行统计分析 。
1.3.3 盆栽试验法 以培养好的盆栽黄瓜幼苗
进行试验。设发酵液原液 、 10倍和 20倍稀释液
3个处理 ,每处理 4次重复 , 4盆为 1个处理 ,同时
以喷施 3 000倍 50%速克灵 WP为药剂对照 ,清水
为空白对照。保护作用测定方法为先喷供试药
液 , 24 h后接种番茄灰霉病菌孢子悬浮液(10 ×15
倍镜下每视野 100个孢子)。治疗作用测定则先
在保湿条件下接种番茄灰霉菌孢子悬浮液 , 24 h
后喷施供试药液 。处理后的黄瓜苗在 18℃ ±1℃、
饱和湿度和光照 /黑暗 =12 h/12 h的条件下培养 ,
7 d后 ,根据文献 [ 11]进行病情调查 ,并计算病情
指数和防治效果 。
1.4 YDG17菌株发酵液中杀菌活性物质的初步
定性
采用 Doskochilova溶剂 系统 纸层析 鉴定
法 [ 13] :取 YDG17菌株发酵上清液 ,点于层析滤纸
上 ,分别用 Doskochilova溶剂系统中的 8种溶媒体
系进行展开 ,通过生物自显影(指示菌为枯草芽孢
杆菌)检测杀菌活性成分在各种溶剂系统中的 Rf
值 ,并根据 Rf值绘制展开曲线 ,与抗生素类化合物
的经典图谱 [ 13]比较 ,进行初步定性分析 。
1.5 YDG17菌株发酵液中杀菌活性成分的初步
分离
4 L发酵液经孔径 74 μm的筛网过滤后 ,用草
酸调节 pH=3.5 ,静置 ,过滤 ,加 1mol/L的氢氧化
钠调滤液至中性 ,用 1 kg弱酸性离子交换树脂(经
过预处理)静态吸附 1 h后装入层析柱(150 cm×
8 cm)中 ,待柱中余留液通过后(通过液收集为
馏分 1),先用 2L去离子水洗脱 ,再分别用质量分
数为 0.5%、1%、2%、3%、4%和 5%的盐酸溶液
各 2 L梯度解吸 。通过液 、水洗脱液及各份盐酸
解吸液分别收集为一份 ,共得到 1 ~ 8共 8个馏分 。
解吸液用 1 mol/L的氢氧化钠调至中性 ,浓缩至
干 ,甲醇脱盐 。以番茄灰霉病菌为指示菌 ,采用抑
制孢子萌发法测定各馏分的杀菌活性 ,得到高活
性馏分 6(1.74 g)。
1.6 YDG17菌株抑菌活性成分分析
采用 ESI-MS/MS方法 ,对 YDG17菌株发酵
液离子交换处理后的活性馏分 6进行成分分析 。
质谱条件:离子源为 ESI;蠕动泵直接进样
(5 μL/min);正离子模式检测;电离电压 4.5 kV;
干燥气 (N2)流速为 25 L/min;离子传输温度
300℃。
2 结果与分析
2.1 YDG17菌株的鉴定
YDG17菌株在高氏一号培养基上生长良好 ,
气生菌丝呈绒粉状 ,基内菌丝不分隔 ,不断裂 。孢
子丝着生在气生菌丝上 ,直链或顶端钩状至 1 ~ 3
圈长柄大螺旋形。孢子卵圆形至柱形 ,表面光滑 。
表 1是该菌株在 5种不同培养基上的培养特性 。
生理生化特性测定表明:YDG17菌株具有液化明
胶的能力;能使牛奶凝固但不胨化;含淀粉酶;能
在纤维素上少量生长但不分解滤纸;不产生硫化
氢;能利用酪氨酸产生黑色素 。能利用葡萄糖 、果
糖 、蔗糖 、乳糖 、核糖 、肌醇 、甘露醇 、麦芽糖 、阿拉
伯糖和鼠李糖等 10种碳源 。菌株 YDG17细胞壁
化学成分中含 LL-二氨基庚二酸(LL-DAP)和甘氨
酸 ,是 Ⅰ型细胞壁 。
菌株 YDG17的这些形态特征 、培养性状 、大
部分生理生化特征及细胞壁类型与文献 [ 9, 10]中
的淡紫灰链霉菌 Streptomyceslavendulae比较相
似 ,但根据其不产生硫化氢 ,能利用木糖 、阿拉伯
糖 、鼠李糖 、蔗糖 、肌醇和甘露醇等特点 ,初步判定
YDG17菌株可能为链霉菌(Streptomyces)属中淡
紫灰链霉菌的一个新变种。
2.2 YDG17发酵液对植物病原真菌菌丝生长的
抑制作用
YDG17的发酵液对供试的 11种植物病原真
55No.1 杨春平等:冬青卫矛内生放线菌 YDG17菌株发酵液抑菌活性研究
菌菌丝生长均有不同程度的抑制作用。其中 ,对
小麦赤霉病菌 、西瓜枯萎病菌 、番茄灰霉病菌 、番
茄早疫病菌和桃腐烂病菌的抑制作用较强 , 发酵
液稀释 10倍时的抑制率分别可达 92.30%、
80.00%、81.70%、90.61%和 83.61 %(表 2),均
高于对照药剂 50%速克灵 WP3 000倍稀释液 。
毒力测定结果表明 , YDG17的发酵液对小麦赤霉
病菌 、番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌菌丝生长的
EC50值(以发酵液中的干物质计)分别为 259.98、
336.13和 100.72 mg/L(表 3)。
表 1 YDG17菌株的培养特性
Table1 ThecharacteristicofstrainYDG17
培养基
Medium
气生菌丝
Aerialmycelium
基内菌丝
Substratemycelium
可溶性色素
Solublepigment
高氏一号 Gaus agar 灰色 ,充实 Gray, rich 浅褐色 Lightbrown 无 None
淀粉琼脂 Starchagar 浅灰色 ,中度 Palegray, general 灰白色 Greyishwhite 无 None
蔗糖察氏琼脂
Sucroseczapek sagar
淡红灰 ,充实 Reddish-gray, rich 灰白色 Greyishwhite 无 None
葡萄糖天门冬素琼脂
Glucoseasparagineagar
荷花白 ,中度 Whiteaswhite
lotus, general
灰白色 Greyishwhite 无 None
马铃薯块 Dollopofpotatoagar 淡红灰 ,充实 Reddish-gray, rich 深褐色 Darkbrown 略变褐 Alitlebrown
表 2 YDG17发酵液对 11种植物病原真菌菌丝生长的抑制作用
Table2 InhibitionofYDG17 brothagainstthemyceliagrowthof11 speciesplantpathogens
病原菌
Pathogenicfungus
平均抑制率 Inhibitionrate(%)
稀释 10倍
10Timesdiluted
稀释 20倍
20Timesdiluted
50%速克灵 3 000倍
Procymidone3 000Timesdiluted
小麦赤霉病菌 F.graminearum 92.30 74.70 68.21
西瓜枯萎病菌 F.oxysporiumf.sp.niveum 80.00 55.70 47.19
番茄灰霉病菌 B.cinerea 81.70 64.04 79.03
玉米弯孢叶斑病菌 C.lunata 45.80 19.66 52.33
苹果炭疽病菌 G.cingulata 76.10 27.65 65.81
葡萄炭疽病菌 E.ampelina 55.79 39.85 67.79
棉花枯萎病菌 F.oxysporumf.sp.vasinfectum 54.21 29.49 44.10
番茄叶霉病菌 F.fulvum 71.26 39.08 62.67
番茄早疫病菌 A.solani 90.61 85.92 75.54
小麦纹枯病菌 R.cerealis 58.53 17.33 58.08
桃腐烂病菌 C.leucostoma 83.61 39.58 69.74
表 3 YDG17发酵液抑制 5种植物病原真菌菌丝生长的毒力
Table3 ToxicityofYDG17 brothagainstthemyceliagrowthof5 speciesplantpathogens
病原菌
Pathogenicfungus
毒力回归方程(y=)
Regressionequation
相关系数
r
EC50
/(mg/L)
95%置信限(mg/L)
95% Confidencelimit
小麦赤霉病菌 F.graminearum 0.264 0+ 1.961 1x 0.997 0 259.98 224.41~ 301.19
西瓜枯萎病菌 F.oxysporium 0.276 4+1.767 7x 0.993 1 470.11 398.03~ 555.25
番茄灰霉病菌 B.cinerea 0.920 8+1.614 5x 0.988 1 336.13 283.37~ 398.71
番茄早疫病菌 A.solani 2.452 6+1.271 7x 0.985 4 100.72 73.46~ 138.08
桃腐烂病菌 C.leucostoma 0.015 3+1.794 9x 0.950 4 598.58 496.45~ 721.73
注:mg/L指每升发酵稀释液中干物质含量 ,下同。
Note:Theunitofmg/Lwasthecontentofdriedfermentationproducts.Thesameasbelow.
56 农 药 学 学 报 Vol.10
2.3 YDG17发酵液对 3种植物病原真菌孢子萌
发的抑制作用
孢子萌发法毒力测定结果(表 4)表明 , YDG17
发酵液对小麦赤霉病菌 、西瓜枯萎病菌和番茄灰
霉病菌孢子萌发均有抑制作用 ,其中 ,对番茄灰霉
病菌的毒力最高 ,其 EC50值为 87.84 mg/L。
表 4 YDG17发酵液对 3种植物病原真菌孢子萌发的毒力
Table4 ToxicityofYDG17 brothagainstthesporegerminationof3 speciesplantpathogens
病原菌
Pathogenicfungus
毒力回归方程(y=)
Regresionequation
相关系数
r
EC50
/(mg/L)
95%置信限 /(mg/L)
95% Confidencelimit
小麦赤霉病菌 F.graminearum 1.848 8+1.444 9x 0.983 0 151.67 125.63~ 183.12
西瓜枯萎病菌 F.oxysporium 1.445 4+1.516 6x 0.977 2 220.69 183.23~ 265.81
番茄灰霉病菌 B.cinerea 2.836 9+1.112 9x 0.977 6 87.84 66.80~ 115.49
2.4 离体子叶法测定 YDG17发酵液的保护和治
疗作用
从表 5中可以看出 , YDG17发酵液不同浓度
处理对番茄灰霉病均表现出一定的保护和治疗作
用 ,其中 ,保护作用较治疗作用强 ,且均优于对照
药剂 50%速克灵 WP3 000倍稀释液 。
表 5 YDG17发酵液对番茄灰霉病的保护和治疗作用(离体子叶法)
Table5 TheeficacyofYDG17brothagainsttheBotrytiscinereabycotyledonmethodinvitro
药液浓度
Concentrationofsample
保护作用 Protectiveeffect 治疗作用 Curativeefect
病斑直径 /mm
Diameterofspot
相对防效(%)
Relativeefficacy
病斑直径 /mm
Diameterofspot
相对防效(%)
Relativeefficacy
原液
YDG17brothundiluted
0.9±0.25eE 97.66±0.99aA 7.8±0.38eE
79.63±1.00aA
10倍稀释液
YDG17broth10timesdiluted
8.2±0.66 cC 78.70±2.91cC 13.2±0.52 cC 65.54±1.36cB
20倍稀释液
YDG17broth20timesdiluted
14.6±1.50bB 62.08±3.89dD 19.5±0.76bB 49.09±1.98dC
50%速克灵 3 000倍稀释液
Procymidone3 000timesdiluted
5.3±1.60dD 86.23±4.14bB 10.9±0.50dD 71.54±1.29bB
CK 38.5±1.24aA / 38.3±0.38aA /
注:CK为空白;同列数据后小写字母和大写字母不同分别表示 5%和 1%水平时差异显著 ,同栏中有相同字母表示差异不显著 。下同。
Note:TheCKwastheblankcontrolwithoutthesamples.AnalyzedwithDuncan′smultiplerangetestsbetweentreatment, significantdiferences
of5%and1% weremarkedbythesmalandcapitalletersrespectively.Ifanyletersmarkedinonetreatmentwasntthesametotheotherone, it
impliesdifferencebetweenthem.Thesameasbelow.
2.5 盆栽试验法测定 YDG17发酵液对番茄灰霉
病的防治效果
表 6结果表明 ,在活体条件下 YDG17发酵液
对番茄灰霉病也有较好的防治效果 ,其保护效果
为 71.34%, 治疗效果为 64.23%, 均明显高于
50%速克灵 WP3 000倍稀释液。
2.6 YDG17菌株发酵液中杀菌活性物质的初步
定性
将 YDG17菌株发酵液活性成分在 Dosko-
chilova溶剂系统中的 Rf值绘制成曲线(图 1),并
与经典抗生素纸层析图谱 [ 9]进行对比 ,可以推断
YDG17菌株发酵液中主要抑菌成分属于碱性水溶
性抗生素类物质 。
2.7 粗分离各馏分的抑菌活性
从表 7可以看出 , YDG17菌株发酵液用弱酸
性阳离子交换树脂分离后得到的 8个馏分对番茄
灰霉病菌的孢子萌发抑制作用差异较大 。在
500 mg/L浓度下 ,抑菌活性主要集中在 3.0%盐
酸洗脱液馏分 6中 ,表明 3.0%的盐酸溶液可以有
效地洗脱被树脂吸附的活性成分;通过液对供试
菌无明显抑制活性 ,表明发酵液中活性物质已完
全交换到树脂中 。
57No.1 杨春平等:冬青卫矛内生放线菌 YDG17菌株发酵液抑菌活性研究
表 6 YDG17发酵液对番茄灰霉病的保护和治疗作用(盆栽法)
Table6 TheeficacyofYDG17 brothagainsttheBotrytiscinereabypottrial
药液浓度
Concentrationofsample
保护作用 Protectiveeffect 治疗作用 Curativeefect
病情指数
Diseaseindex
相对防效(%)
Relativeefficacy
病情指数
Diseaseindex
相对防效(%)
Relativeefficacy
原液
YDG17brothundiluted
22.82±0.34eE 71.34±0.42aA 27.31±0.43eE 64.23±0.56aA
10倍稀释液
YDG17broth10timesdiluted
39.73±2.08 cC 50.11±2.61cC 42.55±1.72 cC 44.26±2.24cB
20倍稀释液
YDG17broth20timesdiluted
48.95±2.66bB 38.53±3.34dD 51.07±2.55 bB 33.10±3.33dC
50%速克灵 3 000倍稀释液
Procymidone3 000timesdiluted
33.68±3.59dD 57.70±4.51bB 35.24±4.09dD 53.84±5.35bB
CK 79.63±1.88aA / 76.34±2.97 aA /
图 1 YDG17菌株发酵液活性成分在
Doskochilova溶剂系统中的 Rf曲线
Fig.1 ThecurveofactiveingredientsofYDG17
straindevelopedinDoskochilova
solventssystem
表 7 各馏分对番茄灰霉病菌孢子萌发的抑制作用(500 mg/L)
Table7 Antifungalactivityofdiferentfractions
onsporegerminationofB.cirerea
attheconcentrationof500 mg/L
馏分
Fraction
盐酸浓度 /(%)
ConcentrationofHCl
抑制率(%)
Inhibitionrate
1 通过液 Residualliquid 0
2 0 0
3 0.5 18.37
4 1.0 40.92
5 2.0 56.01
6 3.0 100.00
7 4.0 31.35
8 10.5 19.64
注:实验中以无菌水为对照 ,对照孢子萌发率为 98%。
Note:Thecontrolwassterilizedwater, in whichthespore
germinationrateofB.cirereawas98%.
2.8 YDG17菌株活性成分的分析
图 2是菌株 YDG17发酵液粗分离活性馏分 6
的 ESI-MS谱图 ,图中丰度较高的分子离子有 m/z
801(M+H)、823(M+Na)、929(M+H)、951(M
图 2 馏分 6的质谱图
Fig.2 MSspectrumoffraction6
58 农 药 学 学 报 Vol.10
+Na)、759(M+H)、781(M+Na)、649(M+H)、
671(M+Na)、503(M+H)、525(M+Na)。选择
其中 m/z801、929、759、649、503为母离子进行
MS/MS分析 ,并与已知纯化合物在相同条件下的
MS/MS图谱进行比较 ,可以确定其分别是 N-乙酰
化链丝菌素 D(FW=800)、N-乙酰化链丝菌素 C
(FW=928)、链丝菌素 D(FW=758)、链里定酸 -
链丝菌素 E(FW =648)和链丝菌素 F(FW =
502),均为链丝菌素类化合物(图 3)。
图 3 5种链丝菌素的结构
Fig.3 Thestructureof5 streptothricins
3 小结与讨论
植物内生菌作为寻找新农用抗生素的一类微
生物新资源 ,在农药的研究与开发中越来越受到
重视 。 YDG17菌株是笔者从冬青卫矛植物根中分
离到的一株植物内生放线菌 ,其发酵液对多种植
物病原真菌具有明显的抑菌活性;采用 ESI-
MS/MS对发酵液通过离子交换后的活性馏分进行
分析 ,发现其主要为链丝菌素类化合物 。链丝菌
素是一类广谱的抗菌素 , 对植物的多种病原微生
物均有很强的抗病性 。自 Waksman等从 Strep-
tomyceslavendulae中分离到该类抗生素的第一个
化合物 ——— StreptothricinF以来 ,人们已从多种土
壤放线菌(主要是链霉菌)中分离到该类化合物 ,
但可产生链丝菌素的植物内生菌鲜有报道 。
本研究发现 , YDG17菌株发酵液对灰霉病表
现出很好的抑制作用 ,盆栽试验中 ,未稀释的发酵
液对番茄灰霉病的保护和治疗效果均明显高于对
照药剂 50%速克灵 WP3 000倍稀释液 。因此 ,作
为一种对番茄灰霉病有很好防效的抗生素 ,
YDG17菌株具有一定的开发潜力 。
本研究采用传统的分类方法 ,通过对 YDG17
菌株的形态特征 、培养性状 、生理生化特征和细胞
壁成分进行研究发现 ,其与已知的淡紫灰链霉菌
比较接近 ,但此菌株不产生硫化氢 ,能利用木糖 、
阿拉伯糖等特点却与已知的淡紫灰链霉菌不同 ,
疑为一新变种。 YDG17菌株是否为一新变种以及
是否具有独特的 16SrDNA还需要结合分子生物
学手段进行进一步验证 。
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60 农 药 学 学 报 Vol.10