時間:2021年06月04日 分類:科學(xué)技術(shù)論文 次數(shù):
摘要:采用組織分離法從黃皮疣柄牛肝菌、小美牛肝菌、雙色牛肝菌的子實體中,分離純化獲得株內(nèi)生真菌,經(jīng)菌落、菌絲、孢子形態(tài)學(xué)觀察及rDNAITS分子生物學(xué)鑒定,結(jié)果顯示:菌株LCTG12為蓋姆斯木霉Trichodermagamsii、LCCK為克魯伊假絲酵母Candidakruisii、BSHC18為黃瘤孢菌Hypomyceschrysospermus、BBFO10為尖孢鐮刀菌Fusariumoxysprum。對株內(nèi)生真菌生物學(xué)特性進(jìn)行研究,其中蓋姆斯木霉菌絲生長速度較快,在CPDA培養(yǎng)基上,25℃培養(yǎng)5d菌絲長滿平板;液態(tài)培養(yǎng)時,該菌株在25℃、搖床轉(zhuǎn)速160r/min、pH5.5、8d,可獲得菌絲干基生物量4.13g/L。平板對峙實驗結(jié)果:蓋姆斯木霉LCTG12對黃瘤孢菌BSHC18和尖孢鐮刀菌BBFO10菌絲生長均有拮抗作用,并且,黃瘤孢菌BSHC18和尖孢鐮刀菌BBFO10兩者之間也具有拮抗作用,表明牛肝菌內(nèi)生真菌中蓋姆斯木霉對腐敗菌具有拮抗作用,可為生物防腐提供優(yōu)良的菌株。
關(guān)鍵詞:野生牛肝菌,組織分離法,內(nèi)生真菌,ITS分子鑒定
牛肝菌(Boletaceae是真菌界(Fungi),擔(dān)子菌亞門(Basidiomycotina),層菌綱(Hymenomycetes),傘菌目(Agaricates)的大型真菌[1],我國已知牛肝菌科有28屬,397種及變種[2],主要產(chǎn)地在云南。牛肝菌是一個復(fù)雜的生命體,其整個生命周期都伴隨著內(nèi)生真菌,內(nèi)生菌之間可通過相互作用共同促進(jìn)宿主的生長發(fā)育,也可與大型真菌的協(xié)同作用促進(jìn)宿主產(chǎn)生更多的次生代謝產(chǎn)物。
生物真菌論文范例:構(gòu)樹葉投喂草魚腸道真菌群落多樣性研究
內(nèi)生真菌(Endophyticfungi)定殖于健康的生物組織內(nèi)部[3],是構(gòu)成菌物生態(tài)系統(tǒng)的天然組分。目前,具有抑菌、抗癌等活性的大量次生代謝產(chǎn)物從內(nèi)生真菌中分離出來[47],內(nèi)生真菌將成為開發(fā)生物活性物質(zhì)的資源寶庫[8]。野生牛肝菌是優(yōu)良的外生菌根真菌,其生長對寄主要求嚴(yán)格,大多數(shù)種類仍不能通過人工栽培形成子實體[910],在野生牛肝菌子實體獲得母種菌絲的分離過程中,研究明確與其內(nèi)生真菌的關(guān)系,是獲得原種、栽培種的基礎(chǔ),也是獲得新的真菌資源途徑之一。牛肝菌子實體含有大量人體必需氨基酸、礦物質(zhì)、以及多種生物活性成分[1112],具有降血脂、抗氧化、護(hù)肝、抗腫瘤、降血糖、清熱解煩等功能[1317]。對于牛肝菌的研究主要集中在化學(xué)成分、生物活性等方面[1819],而對于牛肝菌內(nèi)生真菌的報道較少,丁小維等[20]從牛肝菌子實體中分離出毛霉屬Mucorsp.)和黃瘤孢菌Hypomyceschrysospermus株內(nèi)生真菌,并發(fā)現(xiàn)株內(nèi)生真菌的發(fā)酵液都能抑制豆芽的生長。岳萬松等[21]從種牛肝菌子實體中分離出株內(nèi)生真菌,分別為毛栓菌Trameteshitsuta、假絲酵母屬Candidasp.)、被孢霉屬Mortierellasp.)、散囊菌屬Eurotiumsp.)、金色毛殼菌Chaetomiumaureum。組織分離法是分離內(nèi)生真菌的重要方法之一,本研究通過組織分離法從種新鮮野生牛肝菌中分離獲得株內(nèi)生真菌,結(jié)合菌株的形態(tài)特征和rDNAITS序列分析,對菌株進(jìn)行鑒定,構(gòu)建出系統(tǒng)發(fā)育樹,并對幾種內(nèi)生真菌生長規(guī)律及內(nèi)生真菌之間的拮抗關(guān)系等生物學(xué)特性進(jìn)行研究,旨在為深入研究野生牛肝菌與內(nèi)生真菌之間的關(guān)系進(jìn)行初步探究,并為牛肝菌生長過程及采摘后的生物防腐提供優(yōu)良的生防菌株,也可為開發(fā)新資源化合物提供菌種資源[2224]。
1材料與方法
1.1材料與儀器
鮮野生牛肝菌子實體:黃皮疣柄牛肝菌Leccinumcrocipodium(Letellier)watl.)、小美牛肝菌BoletusspeciosusFrost)、雙色牛肝菌BoletusbicolorPeck)分別采摘于云南省楚雄彝族自治區(qū)祿豐縣和南華縣,無菌袋、冰袋封裝,空運24h內(nèi)分離。GK2043(膠回收試劑盒)GK1071(DNA提取試劑盒)引物ITS1和ITS4上海捷瑞生物工程有限公司合成。
固體培養(yǎng)基CPDA:馬鈴薯200g,葡萄糖20g,KHPO43g,MgSO·7HO1.5g,VB1mg,蛋白胨0.5,瓊脂20g,水,pH自然(液態(tài)培養(yǎng)基去掉瓊脂);固體培養(yǎng)基Pachlewski:葡萄糖20g,酒石酸銨0.5,KHPO41g,MgSO·7HO0.5g,VB0.1mg,瓊脂20g,mL/L微量元素混合液(BO8.45mg,MnSO5mg,F(xiàn)eSOmg,CuSO0.625mg,ZnCl2.77mg,(NHMoO0.27mg),去離子水1L;固體培養(yǎng)基MMN:NaCl0.025g,葡萄糖10g,KHPO40.5g,麥芽浸粉3.0g,VB0.1mg,CaCl0.05g,(NHHPO40.25g,瓊脂20g,F(xiàn)eCl0.012g,MgSO·7HO0.15g;75%乙醇;JY300C電泳儀北京君意電泳設(shè)備有限公司;JY02G凝膠成像系統(tǒng)北京君意電泳設(shè)備有限公司;BeckmanJT25R高速冷凍離心機美國貝克曼庫爾特有限公司;ABI3730測序儀北京東迅天地醫(yī)療儀器有限公司。
1.2實驗方法
1.2.1野生牛肝菌內(nèi)生真菌分離與純化
將新鮮野生牛肝菌子實體用自來水沖洗數(shù)次,去除表面雜質(zhì),無菌水沖洗遍,75%乙醇漂洗2min,再用無菌水沖洗次,無菌紗布擦干子實體表面。采用組織分離法進(jìn)行以下操作,用無菌解剖刀將牛肝菌子實體縱切開后,將內(nèi)部的組織切割成0.5cm左右的小塊,接種于CPDA培養(yǎng)基中,25℃恒溫避光培養(yǎng)5d。待小塊組織周圍有內(nèi)生真菌菌絲長出后,挑取少許菌絲,采用點植法純化培養(yǎng),轉(zhuǎn)接次。共獲得23株純菌株,并移接至斜面試管4℃保存。
1.2.2野生牛肝菌內(nèi)生真菌形態(tài)學(xué)鑒定
將23株真菌分別點植固體平板培養(yǎng),挑選出形態(tài)、顏色有明顯差異的菌落株,分別接種到CPDA固體平板上,25℃避光培養(yǎng)5d,觀察菌落形態(tài),顯微鏡觀察菌絲及分生孢子顏色、形態(tài),以十字交叉法記錄菌落直徑,且移接至斜面試管,待培養(yǎng)長出菌絲體后,4℃保存。
1.2.3基于rDNAITS序列分析的內(nèi)生真菌分子鑒定
采用GK1071提取試劑盒,對株純化菌株進(jìn)行DNA提取。使用真菌ITS鑒定通用引物:ITS1:’TCCGTAGGTGAACCTGCGG’和ITS4:’TCCTCCGCTTATTGATATGC’對DNA的ITS片段進(jìn)行PCR擴增。擴增體系為30µL反應(yīng)體系,包括:10TaqBuffer3µL,dNTP1µL,Taq酶1µL,上游引物(10µmol/L)和下游引物(10µmol/L)各1µL,DNA模板2µL,ddH補足至30µL。
反應(yīng)條件:預(yù)變性95℃,5min,95℃,15s,95℃,15s,95℃,45s,35個循環(huán),72℃,5min保存。PCR擴增產(chǎn)物采用1%瓊脂糖凝膠電泳體系檢測,采用凝膠成像系統(tǒng)觀察結(jié)果。PCR擴增產(chǎn)物用膠回收試劑盒GK2043回收,送到上海捷瑞生物工程有限公司進(jìn)行測序。將株內(nèi)生真菌所測序列在GenBank中進(jìn)行BLAST對比,選擇同源性高于95%的序列,運用MEGA軟件進(jìn)行多重比較,通過NJ法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,并以bootstrap對發(fā)育樹進(jìn)行自舉法檢驗1000次,從而確定菌株的親緣關(guān)系及分類地位。
1.2.4液態(tài)發(fā)酵及干基生物量的測定
接種1cm菌絲塊于裝液量為80mL的250mL三角瓶中,在25℃,搖床轉(zhuǎn)速160r/min,分別稱量10d的生物量干重,每組設(shè)置個重復(fù),將發(fā)酵液在5000r/min離心10min,收集菌絲體移至干燥皿中,置于70℃烘箱中,每隔1h取出稱量,直到重量不再改變,即為生物量干重。
2結(jié)果與分析
2.1菌株的形態(tài)特征
從云南省個地區(qū)采摘的個種的野生牛肝菌子實體,共分離出可培養(yǎng)的內(nèi)生真菌23株,通過菌落形態(tài)初步判斷多數(shù)為木霉屬,從中篩選出具有菌落形態(tài)、顏色、氣味等差異大的株菌種,接種于CPDA培養(yǎng)基上,在25℃下培養(yǎng)5d,平板生長的菌落形態(tài)、光學(xué)顯微鏡觀察的菌絲、孢子形態(tài),利用MoticImagesPlus2.0軟件進(jìn)行顯微形態(tài)(10×100)拍攝。
2.24種內(nèi)生真菌菌株的系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建及分析
利用ITS通用引物(ITS1、ITS4)對株內(nèi)生真菌進(jìn)行序列擴增得到條基因序列,序列長度分別是LCTG12為620bp;LCCK為421bp;BSHC18為606bp;BBFO10為550bp。將以上條序列分別在NCBI庫中進(jìn)行在線BLAST比對,每種菌下載條同源性高于95%的序列,以測序得到的基因序列為基礎(chǔ),同公共數(shù)據(jù)庫下載的相似序列合并,采用MEGA軟件,按照neighborjoiningmethod(法),經(jīng)過自舉法1000次進(jìn)行檢驗構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,以此對菌株進(jìn)行種水平的分類鑒別。
株菌在NCBI中LAST比對結(jié)果顯示:在100條序列比對結(jié)果中,LCTG12與76株木霉屬序列Trichodermasp.)的序列同源性為99%以上,說明該菌為木霉屬;LCCK與55株念珠菌屬Candida的序列同源性為90%以上說明該菌為念珠菌屬;BSHC18與50株菌寄生屬Hypomycessp.)的序列同源性為90%以上說明該菌為菌寄生屬;BBFO10與94株Fusariumoxysprum的序列同源性為99%以上。系統(tǒng)發(fā)育樹樹枝的長短表示各菌株之間的遺傳距離,同一支說明親緣關(guān)系很近,以系統(tǒng)發(fā)育方法可以對關(guān)系較為密切的菌株序列進(jìn)行較好的判別。
結(jié)合形態(tài)學(xué)鑒定及BLAST對比及系統(tǒng)發(fā)育樹結(jié)果:LCTG12與NCBI數(shù)據(jù)庫中的Trichodermagamsii聚類在同一支上,自檢支持率100%,鑒定該菌為蓋姆斯木霉;LCCK與Candidakruisii聚類在同一支上,自檢支持率為100%,鑒定該菌為克魯伊假絲酵母;BSHC18與Hypomyceschrysospermus聚類在同一支上,自檢支持率為100%,鑒定該菌為黃瘤孢菌;BBFO10與Fusariumoxyspru聚類于同一株上,自檢支持率達(dá)100%,鑒定該菌為尖孢鐮刀菌。
2.3野生牛肝菌內(nèi)生真菌的生物學(xué)特性
2.3.1種培養(yǎng)基對內(nèi)生真菌生長速度的影響為掌握株內(nèi)生真菌(LCTG12、LCCK、BSHC18、BBFO10)的生物學(xué)特性,選擇CPDA、Pachlewski、MMN為供試培養(yǎng)基,研究種培養(yǎng)基對菌絲生長速度的影響,25℃培養(yǎng),在cm的平板上采用十字交叉法測量菌落直徑,結(jié)果如圖所示。由圖可知,在培養(yǎng)第4d時進(jìn)行菌落直徑測量,PDA上的生長速度明顯優(yōu)于其他種培養(yǎng)基,內(nèi)生真菌LCTG12培養(yǎng)5d,LCCK培養(yǎng)6d,BSHC18培養(yǎng)7d,BBFO10培養(yǎng)8d可長滿平板,故選擇CPDA培養(yǎng)基為種內(nèi)生真菌的最適培養(yǎng)基。
結(jié)論
目前對于牛肝菌中的內(nèi)生真菌報道較少,為探究野生牛肝菌中內(nèi)生真菌資源,及分析其內(nèi)生真菌間是否存在拮抗關(guān)系,本文以種新鮮野生牛肝菌子實體為分離材料,經(jīng)過組織分離純化共得到23株純菌株,從中篩選出株具有典型特征的純菌進(jìn)行形態(tài)觀察和ITSrDNA現(xiàn)代分子生物學(xué)鑒定,鑒定出內(nèi)生真菌LCTG12為蓋姆斯木霉Trichodermagamsii;LCCK為克魯伊假絲酵母Candidakruisii;BSHC18為黃瘤孢菌Hypomyceschrysospermus;BBFO10為尖孢鐮刀菌Fusariumoxysprum,并對幾種內(nèi)生真菌生長規(guī)律及內(nèi)生真菌之間的拮抗關(guān)系等生物學(xué)特性進(jìn)行研究。
得出結(jié)論:CPDA培養(yǎng)基較適合這株菌的生長,其中蓋姆斯木霉的生長速度較快,5d即可長滿9cm的平板,其余種菌株長滿板的時間分別為6、7d、8d,并且蓋姆斯木霉對黃瘤孢菌和尖孢鐮刀菌菌絲生長均有拮抗作用,黃瘤孢菌和尖孢鐮刀菌兩者之間也具有拮抗作用。
牛肝菌等大型真菌生長過程中會出現(xiàn)腐敗菌導(dǎo)致其菇體腐爛和根腐病[2628],且內(nèi)生真菌的次級代謝產(chǎn)物豐富[290],故進(jìn)一步研究其內(nèi)生真菌能夠產(chǎn)生結(jié)構(gòu)新穎、活性廣泛的次級代謝產(chǎn)物對新型藥用資源開發(fā)具有重要的意義。本文旨在為深入研究野生牛肝菌與內(nèi)生真菌之間的關(guān)系進(jìn)行初步探究,并為牛肝菌生長過程中可能出現(xiàn)的病害及采摘后的的生物防腐提供優(yōu)良的生防菌株。
參考文獻(xiàn):
[1]卯曉嵐.中國大型真菌[M].鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社,2000:315.MaoXL.Chinesemacrofungi[M].Zhengzhou:HenanScienceandTechnologyPress,2000:315.
[2]李泰輝宋斌中國牛肝菌已知種類[J].貴州科學(xué)2003,31):7886.LiTH,SongB.oletespeciesknownfromChina[J].GuizhouScience,2003,31):7886.
[3]PetriniO.Fungalendophytesoftreeleaves[C]//AndrewsJH,HiranoSS,eds.Microbialecologyofleaves.NewYork:SpringerVerlag,1991:179197.
作者:徐偉,張雪,王植朔,謝紅瑤,吳凡,邵百琪