太空育种对喜树内生真菌合成代谢及生长发育特性的影响

论文摘要

喜树为山茱萸目珙桐科乔木植物,是我国特有的一种高大落叶乔木,广泛分布于长江流域及西南各省区。1966年美国的Monroe E.Wall首次从喜树茎的提取物中分离出喜树碱,随后人们研究发现喜树碱对胃肠道肿瘤、膀胱癌、肝癌和白血病等恶性肿瘤均有一定疗效。喜树碱的独特抗癌活性机制掀起了喜树与喜树碱研究的高潮。本文对湖南张家界喜树开展了内生真菌的分离、筛选和产物的抗癌特性研究。目的在于寻找更广泛喜树碱来源,获得有效产生喜树碱物质的目标新菌株,同时开发新的天然药物,为解决喜树碱生产中的一些关键问题和最终实现通过微生物工程生产该药物奠定研究基础。本文从湖南喜树皮中分离得到内生真菌,通过液体培养基发酵后,分离出15株喜树菌株,用薄层色谱法（TLC）、高效液相色谱法（HPLC）进行检测,发现其中一株的胞外分泌物中含有喜树碱,标号EFC I-03,该菌株具有进一步研究的价值。对菌株EFC I-03进行了太空育种,研究太空育种对喜树内生真菌生理特性以及产喜树碱能力的影响。试验结果发现,接受太空诱变影响的第一代菌株具生长速度快的优势,但是这优势不具有可遗传性,培养的第二、第三代太空菌株在生长速度上已经和地面对照菌株生长速度基本同步。并且接受了太空诱变影响的太空菌株在产喜树碱能力上并无明显提高。在培养喜树内生真菌的培养基中添加了KH2PO4.MgSO4和（NH4）2SO4三种盐,采用三因素三水平的正交试验进行优化。试验结果表明,采用4号方案进行培养基的优化效果最好,能够得到最高的喜树碱产量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 喜树植物概述
• 1.2 植物内生真菌概述
• 1.2.1 内生真菌的概念
• 1.2.2 内生真菌的起源
• 1.2.3 内生真菌的普遍存在性和生物多样性
• 1.2.4 内生真菌生态学
• 1.2.5 植物内生真菌的生物学及生态学作用
• 1.2.6 我国内生真菌研究概况
• 1.2.7 内生真菌研究存在的问题
• 1.3 太空育种概述
• 1.3.1 太空育种的概念
• 1.3.2 太空育种的机理
• 1.3.3 太空育种的特点和价值
• 1.3.4 我国太空育种取得成果
• 1.3.5 太空育种发展中的问题
• 1.3.6 太空育种的发展前景
• 1.4 喜树碱概述
• 1.4.1 喜树碱的研究历史
• 1.4.2 喜树碱的化学结构
• 1.4.3 喜树碱的作用机理
• 1.4.4 喜树植物中的喜树碱资源
• 1.4.5 喜树碱抗癌药物研究概况
• 1.4.6 喜树碱的其他功能
• 1.5 研究展望
• 第二章 产喜树碱喜树内生真菌的筛选
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 试剂
• 2.1.4 仪器
• 2.2 喜树内生真菌的分离
• 2.2.1 喜树内生真菌的分离
• 2.2.2 菌种纯化
• 2.2.3 喜树内生真菌的保存
• 2.3 菌种培养及产物提取
• 2.3.1 菌种液体摇床培养
• 2.3.2 菌种培养结果与讨论
• 2.3.3 产物提取
• 2.4 目标菌株的筛选
• 2.4.1 薄层色谱（TLC）分析
• 2.4.2 薄层色谱（TLC）结果
• 2.4.3 高效液相色谱（HPLC）分析
• 2.4.4 高效液相色谱（HPLC）结果
• 2.5 结果与讨论
• 2.6 目标内生真菌的生物学特性
• 2.6.1 材料
• 2.6.2 方法
• 2.6.3 结果
• 2.7 本章小结
• 第三章 内生真菌太空育种
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 神七搭载
• 3.2.2 菌株生长特性观察
• 3.2.3 显微镜观察
• 3.2.4 HPLC法检测喜树碱含量
• 3.3 试验结果
• 3.3.1 菌种生长特性观察
• 3.3.2 显微镜观察结果
• 3.3.3 HPLC检测喜树碱含量结果
• 3.4 结果与讨论
• 第四章 喜树内生真菌发酵条件的优化
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.2 试验结果
• 4.3 结果讨论
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢