本文關(guān)鍵詞：甾烯醇與云芝糖肽等抗病毒物質(zhì)的分離鑒定及其作用機(jī)理研究

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【摘要】：植物病毒病因其防治困難,素有“植物癌癥”之稱。據(jù)報(bào)道,全球每年因植物病毒病危害而造成的經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)600億美元,其中僅糧食作物一項(xiàng)的損失就高達(dá)200億美元。為了降低植物病毒危害而造成的經(jīng)濟(jì)損失,人類進(jìn)行了多方面的努力。生物學(xué)和化學(xué)防治方法具有較大的降低植物病毒病危害的潛力。目前,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要應(yīng)用的抗病毒藥劑為寧南霉素、嘧肽霉素、殼聚糖、香菇多糖、毒氟磷以及病毒唑等。但這些藥劑對(duì)植物病毒的防治效果并不理想,僅為30 60%。另外,有些藥物可能對(duì)環(huán)境和生態(tài)造成潛在的負(fù)面作用,這大大限制了這些抗病毒藥物的大規(guī)模使用。為了找到對(duì)植物病毒防治效果更好、環(huán)境更友好的抗病毒藥物,我們開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的研究工作。(Ⅰ)植物源抗病毒活性材料的篩選、分離及抗病毒機(jī)理研究。從秦嶺地區(qū)采集了77份植物材料樣品,采用半葉枯斑法和葉盤法測(cè)定了77份植物材料醇提物對(duì)TMV病毒的抑制活性。采用活性追蹤分離方法對(duì)棉籽油泥丙酮提取物中抗病毒活性成分進(jìn)行了分離。對(duì)活性化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)鑒定,并研究了活性成分的抗病毒機(jī)理。進(jìn)行了棉籽油泥提取物的環(huán)境毒理試驗(yàn),并與陜西上格之路生物科學(xué)有限公司合作,完成了棉籽油泥提取物的產(chǎn)業(yè)化。(Ⅱ)微生物源抗病毒活性菌株的篩選、分離與抗病毒機(jī)理研究。由秦嶺地區(qū)的植物和土壤樣品中分離了多種微生物,對(duì)其抗TMV活性進(jìn)行了測(cè)定。對(duì)具有較高抗病毒活性的F01菌株的抗病毒活性成分進(jìn)行了分離。對(duì)云芝菌的抗病毒活性成分及其抗病毒機(jī)理進(jìn)行了研究。測(cè)定了云芝糖肽處理擬南芥樣品的轉(zhuǎn)錄組序列,并對(duì)差異基因以及m R N A可變剪切進(jìn)行了分析。本研究取得了以下幾個(gè)方面的研究結(jié)果:(Ⅰ)由77份植物材料中篩選到15種植物材料乙醇提取物在濃度為20 mg·mL-1時(shí)對(duì)TMV的抑制效果高于50%。其中棉籽油泥以及大黃(Rheum palmatum)根及根莖的醇提物在濃度為20 mg·mL-1時(shí)對(duì)TMV的抑制活性較高,分別為87.5%和74.8%。�？浦参餆o(wú)花果(Ficus carica)葉片和漆樹(shù)科植物黃櫨(Cotinus coggygria)樹(shù)皮的醇提物次之,對(duì)TMV的防治效果分別為69.6%和69.5%。棉籽油泥丙酮提取物抗TMV病毒活性測(cè)定結(jié)果表明,其在濃度為20 mg·mL-1時(shí)對(duì)TMV的防治效果為91.6%。由棉籽油泥丙酮提取物中分離到3個(gè)活性化合物,棉酚、β-谷甾醇和油酸。其中,棉酚具有最高的抗TMV活性,在濃度為500μg·mL-1時(shí),對(duì)TMV具有54.4%的治療活性。β-谷甾醇在濃度為500μg·mL-1時(shí)對(duì)TMV的治療活性為45.6%。油酸在濃度為500μg·mL-1時(shí)對(duì)TMV的治療活性為21.4%。棉酚和β-谷甾醇的抗病毒機(jī)理研究結(jié)果表明,棉酚可鈍化病毒,使病毒粒子聚集和斷裂,從而失去侵染活性。β-谷甾醇則可誘導(dǎo)植物提高抗病相關(guān)的PAL和POD酶的活性,并提高植物抗病相關(guān)PR-1a和PR-5基因的表達(dá)量,從而提高植物的抗病能力。棉籽油泥提取物環(huán)境毒理試驗(yàn)結(jié)果表明,棉籽油泥提取物對(duì)魚類、藻類、蜜蜂和日本鵪鶉等為中到低毒。由于棉籽油泥提取物的抗病毒活性較高、原材料便宜且容易大量獲取,實(shí)驗(yàn)室與陜西上格之路生物科學(xué)有限公司已合作完成棉籽油泥提取物的小試生產(chǎn)、中試生產(chǎn)以及藥物登記申請(qǐng)等工作。2015年5月,棉籽油泥提取物藥劑登記申請(qǐng)已獲農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)。(Ⅱ)由植物以及土壤中分離到放線菌1100余株,細(xì)菌670余株,真菌730余株,其中,有4株放線菌(F01,F02,F03,F04),一株細(xì)菌(F05)和一株真菌(F06)具有較高的抗TMV活性。確定了菌株F01的抗病毒活性成分為多糖類物質(zhì),并對(duì)其發(fā)酵條件和培養(yǎng)基種類進(jìn)行了優(yōu)化。云芝糖肽抗TMV試驗(yàn)結(jié)果表明,云芝糖肽具有較高的抗TMV活性,它可直接作用于病毒粒子,使TMV病毒粒子聚集和斷裂,降低其侵染活性。另一方面,云芝糖肽可誘導(dǎo)煙草活性氧的迸發(fā)并提高煙草抗病相關(guān)的PR-1a和PR-5基因的表達(dá)量,誘導(dǎo)煙草PAL和POD酶的活性,提高其對(duì)病毒的抵抗能力。云芝糖肽處理擬南芥樣品的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析結(jié)果表明,云芝糖肽可調(diào)控植物的幾丁質(zhì)響應(yīng)和增強(qiáng)水楊酸、小分子物質(zhì)合成以及蛋白激酶相關(guān)基因的富集,從而提高植物的抗病能力。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S481

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1 李俊峰;云芝的生物學(xué)特征·藥理作用及應(yīng)用前景[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2003年03期

2 丁湖廣;;云芝栽培技術(shù)[J];農(nóng)村新技術(shù);2006年02期

3 季宏更;鄭惠華;汪潔;全衛(wèi)豐;蔣益;薛t，

本文編號(hào)：1293735