哈茨木霉菌活性物质harzianic acid的异源合成及其抑菌机制研究

摘要

[目的]本文旨在分离、纯化、鉴定和异源合成harzianic acid,并研究其对病原真菌的抑制机制。[方法]插入突变获得产黄色物质突变株哈茨木霉菌（Trichoderma harzianum）NJAU 5688,结合液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）、核磁共振（NMR）等数据确定主要成分为harzianic acid;利用同源重组异源表达的方法提高harzianic acid的产量；利用平板试验研究harzianic acid抑制病原菌的能力；利用转录组研究harzianic acid对Fusarium oxysporum f. sp.cubense 4（Foc4）的拮抗机制，研究harzianic acid对Foc4细胞膜的影响。[结果]与野生型Trichoderma harzianum NJAU 4742相比，NJAU 5688的水溶代谢产物对病原真菌具有更强的抑制作用；HPLC-MS、NMR等数据分析确定该突变株的水溶代谢产物主要化合物为harzianic acid;在构巢曲霉（Aspergillus nidulans）A1145中同源重组，异源合成后harzianic acid产量可达19.66 mg·L^-1。平板试验表明，harzianic acid对病原真菌的抑制作用具有显著浓度依赖性。用harzianic acid处理后Foc4菌丝中关于质膜和相关成分富集的基因最为显著，用100 mg·L^-1 harzianic acid处理Foc4胞外溶液的D₂₆₀值（0.443）约为对照组（0.232）的1.91倍，表明harzianic acid可能破坏了Foc4的细胞膜。[结论]鉴定突变子NJAU 5688合成了抑菌物质harzianic acid,在A1145中实现异源合成，产量达到19.66 mg·L^-1;结合转录组和核酸检测，100 mg·L^-1 harzianic acid破坏Foc4菌丝细胞膜，抑制Foc4生长。

关键词

哈茨木霉 / harzianic acid / 异源合成 / 转录组分析 / 细胞膜

基金资助

国家自然科学基金项目(32072674); 南京市科技计划项目(202211013)