基本信息
- 项目名称：
- 海金沙内生真菌的分离鉴定及其JH001菌 株产红色色素培养条件的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究从海金沙根、茎和叶中分离获得内生真菌共18株，经形态学观察，鉴定出17株，分别隶属于8个属，以青霉属（Penicillium)为优势属，研究发现：海金沙不同季节、部位内生真菌的数量、分布、种群及其组成存在差异。对海金沙内生真菌JH001菌株产红色色素的培养条件的研究，结果表明：在以果糖为碳源，以硝酸铵为氮源，碳氮比为40：1，PH值为5的培养条件下，有利于菌丝产红色色素。
- 详细介绍：
- 首次从海金沙（Lygodium japonicum）的根、茎、叶组织中共分离获得内生真菌18株，鉴定出17株，分别属于3个纲、5个目、7个科、8个属，另外1株因不产孢未被鉴定。在鉴定的8属内生真菌中，以青霉属(Penicillium)为优势属，占总株数的22.22％，其次是顶枝孢属(Acremonium)和枝孢霉属(Dacylium)，各占总株数的17.65％。研究结果表明：海金沙不同部位、不同季节内生真菌的数量、分布、种群及其组成存在差异，体现了内生真菌生态分布的多样性。 JH001菌株是从健康的海金沙不定根中分离的，经鉴定为镰刀菌属的一株真菌，在研究中发现，该菌株在代谢过程中产生大量红色色素，所产色素性质稳定。目前，天然色素的研究已引起人们的高度重视，对真菌色素研究较多，但海金沙内生真菌色素的研究未见报道。本文对该菌株产红色色素的培养条件进行研究，目的是为弄清该菌株产红色色素的生理学特性。为研究不同碳源、氮源、碳氮比值及培养基初始pH值对内生真菌JH001菌株生长的影响，采用6种碳源和5种氮源物质进行了试验，结果表明：在以果糖为碳源，以硝酸铵为氮源，碳氮比为40：1，pH值为5的培养条件下，有利于菌丝产红色色素。说明不同的碳源、氮源、碳氮比及培养基初始pH值对内生真菌JH001菌丝生长率的影响是不同的。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 通过对海金沙内生真菌多样性的研究，旨在寻找新药源，采用微生物工程技术对海金沙内生真菌JH001菌株产红色色素培养条件的研究，为弄清该菌株产红色色素的生理学特性。 本文对采自健康海金沙植株的根、茎和叶，在无菌条件下通过组织分离、形态学观察等方法进行内生真菌多样性的研究。并在改变基础培养基中的碳源、氮源、碳氮比及PH值的条件下，对JH001菌株产红色色素的培养条件进行了比较研究。
科学性、先进性及独特之处
- 植物内生真菌已成为药用植物资源研究的一个新热点。国内外对海金沙的研究主要集中在化学成分、生理和药理功能等方面，但对海金沙内生真菌的研究未见报道。 （1）本项目首先开展重要药用资源植物海金沙的内生真菌多样性研究, 收集内生真菌的菌株，为进一步筛选生物活性物质提供丰富的真菌资源。 （2）对海金沙内生真菌产红色色素的研究是关键。本文对内生真菌JH001菌株产红色色素的培养条件进行研究。
应用价值和现实意义
- 目前，对海金沙自然资源的不合理开发利用造成的资源匮乏和环境破坏已成为亟待解决的问题。本项目通过对海金沙内生真菌多样性的研究，旨在寻找新药源，为通过微生物发酵技术生产具有抗肿瘤活性物质提供理论依据，以减少对自然资源的直接利用，丰富真菌的多样性具有重要的意义。 另外，天然色素的研究已引起人们的高度重视本项目开展内生真菌JH001菌株产红色色素的培养条件进行研究，为进一步提取红色素提供理论依据。
学术论文摘要
- 首次从海金沙根、茎和叶中分离获得内生真菌共18株，经形态学观察，鉴定出17株，分别隶属于8个属，以青霉属（Penicillium)为优势属，研究发现：海金沙不同季节、部位内生真菌的数量、分布、种群及其组成存在差异。对海金沙内生真菌JH001菌株产红色色素的培养条件的研究，结果表明：在以果糖为碳源，以硝酸铵为氮源，碳氮比为40：1，PH值为5的培养条件下，有利于菌丝产红色色素，有关这种色素的性质，成分及结构有待深入研究。
获奖情况
- 《海金沙内生真菌JH001菌株产红色色素培养条件的研究》一文已通过《江苏农业科学》审稿，并拟于本刊2011年4-5期发表。
鉴定结果
- 首次从海金沙的根、茎、叶组织中共分离获得内生真菌18株，鉴定出17株，分别属于3个纲、5个目、7个科、8个属，另外1株因不产孢未被鉴定。对JH001菌株产红色色素的培养条件进行研究。
参考文献
- 1、现有技术 1)内生真菌的分离培养 2)内生真菌的分离、纯化与鉴定 3）不同培养条件对JH001菌株产红色色素的影响 [1]徐磊，钱振明，孙继波．等．短梗霉黑色素的分离纯化及结构的初步分析[J]，氨基酸和生物资源，2009, 31（2）：9-13 [2]王君，张宝善．微生物生产天然色素的研究进展[J]，微生物学通报，2007，34(30)：580-583 [3]Guo L D，Hyde K D，Liew E C Y．A method to promote sporulation in palm endophytic fungi. Fungal Divers，1998，1: 109-113 gene[J]．Mycol Res，2004，108(7)：795-765． [4]Guo L D, Hyde K D, Liew E C Y. Identification of endophytic fungi from Livistona chinensis based on morphology and rDNA sequences[J]．New Phytol，2000，147: 617-630
同类课题研究水平概述
- 植物内生真菌(Endophytic fungi)是指那些经过长期协同进化、其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物组织内并不引起宿主产生可见病症的真菌。植物内生真菌与宿主植物在长期的生态系统演化过程中形成了互惠共生关系。内生真菌能产生与宿主相同或相似的生物活性物质，既具有促进植物生长、增强抗病能力、提高抗逆性等功能，又具有抗肿瘤、抗微生物等作用，因而在人们的生产与生活中具有重要的应用价值。 我国研究过内生真菌的药用植物仅有21科、44属、62种、2变种。我国植物资源十分丰富，其中蕨类植物约有2600多种，约占世界总数的1/5。我国药用蕨类植物约有48科、108属、396种。相对于我国丰富的药用植物资源，内生真菌多样性的研究还远远不够，自然界中存在着大量的内生真菌资源，亟待人们去研究。 目前，人们对植物内生真菌的研究主要集中在种子植物，对蕨类植物内生真菌的研究仅有零星报道：对凤尾蕨科（Pteridaceae）蕨（Pteridium aquilinu）的内生真菌进行分离；对石松科（Huperziaceae）千层塔（Huperzia serrata）内生真菌进行分离，李娜等对千层塔内生真菌生物学性状及发酵产物的研究，周树良等对千层塔内生真菌产石杉碱甲条件的研究，范铁芳（2008）等从石杉科石杉属植物皱边石杉中分离纯化内生菌J060918，对发酵培养的孢子接种量、碳源、培养时间、pH值、培养温度各单因素对四草酸钾产出量的影响研究可见，蕨类植物内生真菌多样性尚缺乏全面系统的研究，特别是海金沙类药用植物内生真菌的研究还是一块处女地。 海金沙（Lygodium japonicum）为海金沙科植物，生于阴湿山坡灌丛中或路边林缘。具有清利湿热，通淋止痛的功效。主要含海金沙素等多种天然抗肿瘤和抗微生物作用的活性物质，海金沙植物资源的开发利用备受关注。药用蕨类植物资源长期大量的开发利用，已导致占我国蕨类植物总数30％的种类处于濒危状况，因此，寻找替代药用资源，保护现有种质资源，成为亟待解决的问题。 本项目以具有重要药用价值的海金沙植物为材料，采用组织分离、比较形态学方法，揭示海金沙植物内生真菌的物种多样性与生态分布规律。本项目将收集大量内生真菌菌种，为进一步生物活性物质筛选提供丰富的真菌资源，从而为药用蕨类植物资源的保护和合理利用提供理论依据。
