CN104774768B - 一种瓦布贝母内生真菌wbs003及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种瓦布贝母内生真菌WBS003及其应用,它是从百合科贝母属植物瓦布贝母植物活体鳞茎中采用组织块分离纯化技术分离获得的,经形态学和分子生物学鉴定为丛赤壳属赤球丛赤壳菌。该菌株于2014年11月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC NO.10103,菌株编号WBS003。本发明还通过瓦布贝母内生真菌WBS003液体发酵,发现其对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌等细菌以及玉米小斑病菌、烟草赤星病菌、芍药炭疽病菌等病原真菌具有广谱抑菌活性,它是寻找贝母属植物抗菌活性物质新资源的重要微生物,也为筛选天然抗菌药物提供了一条新途径。
Description
技术领域
本发明涉及微生物技术领域,具体是一种瓦布贝母内生真菌WBS003及其应用。
背景技术
瓦布贝母(F.unibracteata Hsiao et K.C.Hsiavar.wabuensis(S.Y.Tang etS.C.Yue)Z.D.Liu,S.Wang et S.C.Chen)为百合科贝母属植物,2010版《中国药典》将其收录为川贝母药材的基源种之一。其以鳞茎入药,具有清热润肺、化痰止咳之功效,主治肺热燥咳、咯痰带血、痰多胸闷等症。其生长年限长,产量相对较低,多生长在海拔3 000~4000m的川西高原,主产四川省甘孜州。由于市场需求的快速增长加速了瓦布贝母资源的濒危,已成为我国三级保护物种。贝母具有镇咳、平喘、镇痛、抗菌、抗肿瘤等方面的药理作用。其中,对贝母属植物在抗菌活性方面的研究也不断深入。如果能从瓦布贝母中寻找到可以产生抗菌活性物质的微生物,既能缓解市场上对瓦布贝母等药材的供需矛盾,又在一定程度上保护了瓦布贝母的野生资源。
内生真菌(Eendophytic fungi)广义指一直生活在植物体内或其生活史的一定阶段处于植物体内的真菌;狭义指存在于健康植株的组织器官中,对宿主不形成明显侵染的真菌。内生真菌的代谢物能刺激植物的生长发育,并且能够提高宿主植物对外胁迫抵抗能力。近年来,对葱、蕨类植物、杨树、油樟、龙血树等许多经济、药用植物内生真菌的研究发现,内生真菌能产生与宿主相同或相似的具有生理活性的代谢产物。这对于一些濒危的药用植物来说,通过筛选可以产生与其宿主相同或相似的活性成分的内生真菌,并通过人工改造达到高产高效的生物活性成分,无疑对这些药用植物的野生资源的保护和其微生物资源的开发利用有着重要的理论和现实意义。更值得的注意的是,本课题组曾从甘肃贝母的健康鳞茎中分离得到内生真菌菌株G6,其发酵液的总生物碱提取液对金黄色葡萄球菌及粪肠球菌均有较明显的抑菌效果。所以,从内生真菌中获取与宿主植物相同或相似的活性成分具有现实可行性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的瓦布贝母内生真菌WBS003,并提出其用途,即能够通过微生物发酵产生广谱抑菌活性物质,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种瓦布贝母内生真菌WBS003,是丛赤壳属中的赤球丛赤壳菌Nectriahaematococca,其保藏登记号为CGMCC NO.10103,菌株编号为WBS003。该菌株于2014年11月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
作为本发明进一步的方案:在PDA固体培养基上28℃培养,菌丝绒毛状,边缘初期整齐,随后呈丝状,菌落呈圆形,新生菌丝呈白色,向外生长,背面呈乳黄色;第4天开始,菌落中央菌丝间出现淡黄色同心圆状菌丝;生长到第6天时,菌落边缘出现一圈白色环状菌丝,较内层菌丝疏松;生长到第10天的时间,菌落由内到外呈现淡黄色和白色相间的同心圆;培养第10天其菌落直径为8.6±0.1cm,菌落厚度为0.2~0.4cm。
作为本发明进一步的方案:所述的川贝母内生真菌CBY4的液体培养为:
(1)PDB培养基:250ml摇瓶中含发酵液100ml,接种6mm菌饼5块,摇瓶培养4天,培养温度28±1℃,震荡速率130r/min,暗室培养,作为扩大培养的种子液;然后再以PDB为培养基,250ml摇瓶中含发酵液150ml,接种量为1%,培养7天;
(2)发酵培养特征:
培养第1天有棉花状菌丝出现,培养液澄清;培养第2天,棉花状菌丝明显增加增大,且成圆块状浮于表面,发酵液澄清;培养第3天,下层出现条带状菌丝,发酵液逐渐变为乳黄色;第4天,浮于表面的大块菌丝消失,下层发酵液中的条带状菌丝增加,发酵液逐渐浑浊;第5天,球形棉花状菌丝增加,发酵液变得粘稠;第6~8天,条带状和絮状菌丝继续增多,发酵液更加粘稠;整个生长过程菌丝呈白色,发酵液由澄清的亮黄色变为乳黄色且粘稠。
作为本发明进一步的方案:瓦布贝母内生真菌WBS003的显微特征为:菌丝有隔;大型分生孢子镰刀形或纺锤形,多为2隔~3隔,着生于分生孢子梗顶端,大小为12~30×4~5μm,两端椭圆;小型分生孢子卵圆形或棒状,单孢或双孢,卵圆形孢子大小为3~7×2~3μm,棒状孢子大小为6~10×2~3μm;分生孢子梗具有1~3分枝,长20~45μm,基部宽1.5~3μm。
作为本发明进一步的方案:本发明所述的瓦布贝母内生真菌WBS003的ITS1-5.8SrDNA-ITS2碱基序列为:
AACGGGCCTTCACTCATCACCCTGTGACATACCTAAACGTTGCTTCGGCGGGAACAGACGGCCCCGTGAAACGGGCCGCCCCCGCCAGAGGACCCCTAACTCTGTTTCTATAATGTTTCTTCTGAGTAAAACAAGCAAATAAATTAAAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGCTCTGGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATAAGTAATGTGAATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACATTGCGCCCGCCAGTATTCTGGCGGGCATGCCTGTTCGAGCGTCATTACAACCCTCAGGCCCCCCGGGCCTGGCGTTGGGGATCGGCGGAGCCCCCCGTGGGCACACGCCGTCCCCCAAATACAGTGGCGGTCCCGCCGCAGCTTCCATCGCGTAGTAGCTAACACCTCGCGACTGGAGAGCGGCGCGGCCACGCCGTAAAACACCCAACTCTTCTGAAGTTGACCTCGAATCAGGTAGGAATACCCGCTGAACTTAAGCATATCAATAAGGCGGAGGA。
所述瓦布贝母内生真菌WBS003的应用,用于抑制细菌及病原真菌。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明所述的瓦布贝母内生真菌WBS003,通过菌株液体发酵,发现其对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌等细菌以及玉米小斑病菌、烟草赤星病菌、芍药炭疽病菌等病原真菌具有广谱抑菌活性,是寻找贝母属植物抗菌活性物质新资源的重要微生物,也为筛选天然抗菌药物提供了一条新途径,具有较大的应用价值。
附图说明
图1是本发明所述瓦布贝母内生真菌WBS003在PDA平板培养基上1~8天的菌落形态图;
图2是本发明所述瓦布贝母内生真菌WBS003摇瓶液体发酵1~8天的形态图;
图3是本发明所述瓦布贝母内生真菌WBS003的显微结构图,包括(A)分生孢子梗和大型分生孢子,(B)小型分生孢子,(C)大型分生孢子和小型分生孢子,(D)有隔菌丝;
图4是本发明所述瓦布贝母内生真菌WBS003系统发育树。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中,一种瓦布贝母内生真菌WBS003及其应用。
1.菌株分离纯化:
本发明的瓦布贝母内生真菌WBS003为从茂县松坪沟瓦布贝母基地种植的瓦布贝母健康鳞茎中得到的菌株。本发明的瓦布贝母内生真菌WBS003按以下步骤分离获得:清水冲洗3~4次→75%酒精漂洗30s→无菌水冲洗3~5次→0.1%升汞消毒3~5min→无菌水冲洗3次。材料采用三印法置于PDA培养基的平板上培养,于28℃培养箱中暗培养,3~4天后观察有无菌落产生,若发现PDA培养基中无菌落生成则证明该材料表面消毒彻底,其中三印法即将材料在培养基上按正-反-正的顺序印三次。消毒彻底的样品用无菌研钵磨成匀浆状,然后取适量于PDA培养基表面涂抹均匀,每个处理重复三次,置28℃恒温箱中培养5~7天,待有菌丝长出后,挑取菌丝尖端转移到新的PDA培养基上纯化培养,并按形态合并,最终得到本发明的瓦布贝母内生真菌WBS003菌株。然后转到含PDA的斜面试管中用石蜡封存,置4℃冰箱中保存菌种。以上作为分离用PDA培养基每毫升培养基中加入量30μg硫酸链霉素和同质量的氨苄青霉素钠盐。
2.菌株筛选及抑菌活性测定
(1)取本发明的瓦布贝母内生真菌WBS003菌种,在无菌条件下,用接种针挑取少量菌丝,接入已灭菌的固体PDA培养基的平板上,于28℃活化培养4天。瓦布贝母内生真菌WBS003在PDA平板培养基上的形态如图1所示。
(2)取活化培养后的菌种,在无菌条件下,取直径为6mm的菌块接种到马铃薯葡萄糖培养液PDB中(100/250mL),每瓶接种5个菌块,置于28℃恒温摇床中130r/min培养4天作为种子液,然后又接种到PDB液体培养基(150/250mL)扩大发酵7天。瓦布贝母内生真菌WBS003在PDA液体培养基中的形态如图2所示。
(3)发酵完毕,将发酵液于离心管中以400r/min的转速离心15min,分别收集上清液和菌丝体,再用0.22μm的微孔滤膜减压过滤去除菌丝体,得到含有抑菌活性物质的发酵滤液,取发酵滤液备用。
(4)对细菌的抑菌活性采用双层平板法:在9cm的培养皿中倾倒一层水琼脂层,待其凝固后放入两个无菌牛津杯,再倾倒上层含菌层,含菌层为分别含1.0×105-7cfu/mL的指示细菌菌液与培养基体积比1∶9的混合匀液,静置凝固后,在牛津杯中加入100μm发酵滤液,不得使液体溢出,并设置三个重复。用不含菌的液体培养基作为阴性对照。用封口膜密封后将培养皿置低温10℃下保持12~14h,使含菌的发酵滤液中的抗菌素扩散,后置于37℃培养24~48h,观察并测量抑菌圈直径。
(5)对病原真菌的抑菌活性采用平皿打孔法:将指示病原真菌分别接种于PDA固体培养基中央,28℃下培养24h后在新长成的菌丝周围用无菌开孔器打孔,孔的直径d=6mm,将待测发酵滤液注入孔内,每孔100μm,用不含菌的液体培养基作空白对照。每个处理设置三个重复,28℃培养24~48h,观察并测量抑菌带宽度。
(6)如表1和表2所示,经以上抑菌活性测定,表明本发明的瓦布贝母内生真菌赤球丛赤壳菌WBS003对指示细菌和病原真菌具有广谱抑菌活性。
表1瓦布贝母内生真菌WBS003对细菌抑菌活性(抑菌圈直径)
注:表中-表示无活性菌株:0<Φ(平均抑菌圈直径)<6mm;+表示低活性菌株:6≤Φ<10mm;++表示中等活性菌株:10mm≤Φ<16mm;+++表示高活性菌株:Φ≥16mm。
表2瓦布贝母内生真菌WBS003对病原真菌的抑菌活性(抑制率)
3.菌株鉴定:
(1)DNA的提取:取本发明的瓦布贝母内生真菌WBS003菌种,经过发酵后收集菌丝45℃烘干。取约0.5g菌丝,用液氮研磨成粉末。加入到EP管中,并向其中加入已经在65℃预热的1.5×CTAB(含β-巯基乙醇)溶液600μL,摇匀后置65℃水浴30~60min,期间来回颠倒3~5次。再取EP管冷却至室温后加入等体积的苯酚、氯仿、异戊醇混合物,其中苯酚:氯仿:异戊醇的体积比为25∶24∶1,充分颠倒混匀,将提取液中含有的蛋白质除去。12000r/min离心10min。取上清液转入新的EP管中,需要注意的是不要吸到中间蛋白质层,加入等体积的氯仿、异戊醇混合物,其中氯仿:异戊醇的体积比为24∶1,充分颠倒混合,抽提其中的蛋白质,并萃取残留的苯酚,12000r/min离心10min。在将上清液转移到另一离心管中,并加入1倍体积的冷的异丙醇中,充分颠倒混匀,静置于-20℃处10~20min,使DNA从溶液中析出。再12000r/min离心5min。最后分别用75%、85%和95%的酒精各冲洗1~2次。挥干后用50μLTE解并用凝胶电泳检查是否提取出DNA,提取出的DNA进一步做ITS1-5.8S rDNA-ITS2序列PCR反应,结果如序列表1所示。
(2)PCR反应
反应体系为:ITS1和ITS2引物各0.75μL,DNA溶液2.0μL,2×Taq PCR MasterMix15μL,加水11.5μL,整个体系共30μL。
反应条件:
a.95℃预变性5min;
b.94℃变性45s;
c.52℃退火30s;
d.72℃延伸3min;
e.72℃延伸15min;
f.4℃保存。其中步骤b-d需要经过40个循环周期。
对扩增出来的PCR产物进行切胶纯化后再进行测序。
(3)聚类分析
将所测序列提交到NCBI Gene bank数据库上进行BLAST比对,结果显示瓦布贝母内生真菌WBS003与赤球丛赤壳菌Nectria haematococca(KF887043.1)的相似性为99%。同时选取11株相似度最高的序列利用MEGA5.1软件采用Neighbor-Joining(NJ)法构建系统进化树,如图4所示。结果显示WBS003与赤球丛赤壳菌(KF887043.1)聚类在一起,所以结合形态学特征,确认WBS003为赤球丛赤壳菌。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种瓦布贝母内生真菌WBS003,赤球丛赤壳菌(Nectria haematococca)WBS003,其特征在于,该菌株于2014年11月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC NO.10103。
2.根据权利要求1所述的瓦布贝母内生真菌WBS003,其特征在于,在PDA固体培养基上28℃培养,菌丝绒毛状,边缘初期整齐,随后呈丝状,菌落呈圆形,新生菌丝呈白色,向外生长,背面呈乳黄色;第4天开始,菌落中央菌丝间出现淡黄色同心圆状菌丝;生长到第6天时,菌落边缘出现一圈白色环状菌丝,较内层菌丝疏松;生长到第10天,菌落由内到外呈现淡黄色和白色相间的同心圆;培养第10天其菌落直径为8.6±0.1cm,菌落厚度为0.2~0.4cm。
3.根据权利要求1所述的瓦布贝母内生真菌WBS003,其特征在于,它的液体培养为:
(1)PDB培养基:250ml摇瓶中含发酵液100ml,接种6mm菌饼5块,摇瓶培养4天,培养温度28±1℃,震荡速率130r/min,暗室培养,作为扩大培养的种子液;然后再以PDB为培养基,250ml摇瓶中含发酵液150ml,接种量为1%,培养7天;
(2)发酵培养特征:
培养第1天有棉花状菌丝出现,培养液澄清;培养第2天,棉花状菌丝明显增加增大,且成圆块状浮于表面,发酵液澄清;培养第3天,下层出现条带状菌丝,发酵液逐渐变为乳黄色;第4天,浮于表面的大块菌丝消失,下层发酵液中的条带状菌丝增加,发酵液逐渐浑浊;第5天,球形棉花状菌丝增加,发酵液变得粘稠;第6~8天,条带状和絮状菌丝继续增多,发酵液更加粘稠;整个生长过程菌丝呈白色,发酵液由澄清的亮黄色变为乳黄色且粘稠。
4.根据权利要求1所述的瓦布贝母内生真菌WBS003,其特征在于,它的显微特征为:菌丝有隔;大型分生孢子镰刀形或纺锤形,多为2隔~3隔,着生于分生孢子梗顶端,大小为12~30×4~5μm,两端椭圆;小型分生孢子卵圆形或棒状,单孢或双孢,卵圆形孢子大小为3~7×2~3μm,棒状孢子大小为6~10×2~3μm;分生孢子梗具有1~3分枝,长20~45μm,基部宽1.5~3μm。
5.根据权利要求1所述的瓦布贝母内生真菌WBS003,其特征在于,它的ITS1-5.8SrDNA-ITS2碱基序列为:
AACGGGCCTTCACTCATCACCCTGTGACATACCTAAACGTTGCTTCGGCGGGAACAGACGGCCCCGTGAAACGGGCCGCCCCCGCCAGAGGACCCCTAACTCTGTTTCTATAATGTTTCTTCTGAGTAAAACAAGCAAATAAATTAAAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGCTCTGGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATAAGTAATGTGAATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACATTGCGCCCGCCAGTATTCTGGCGGGCATGCCTGTTCGAGCGTCATTACAACCCTCAGGCCCCCCGGGCCTGGCGTTGGGGATCGGCGGAGCCCCCCGTGGGCACACGCCGTCCCCCAAATACAGTGGCGGTCCCGCCGC AGCTTCCATCGCGTAGTAGCTAACACCTCGCGACTGGAGAGCGGCGCGGCCACGCCGTAAAACACCCAACTCTTCTGAAGTTGACCTCGAATCAGGTAGGAATACCCGCTGAACTTAAGCATATCAATAAGGCGGAGGA。
6.一种如权利要求1-5任一所述的瓦布贝母内生真菌WBS003在制备抗菌药物中的应用。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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