新抗生素萬隆霉素對黃瓜疫病菌的作用機理研究.pdf

1、萬隆霉素是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的有效防治植物真菌(卵菌)病害的廣譜抗生素，其有效成分經(jīng)結(jié)構(gòu)鑒定為含兩個2-羧基-喹喔啉發(fā)色團的環(huán)縮肽類新結(jié)構(gòu)化合物。本文對新農(nóng)抗萬隆霉素產(chǎn)生菌GAAS2507進行菌種的分類鑒定和以植物病原真菌(黃瓜疫病菌)作為研究對象，從細胞、亞細胞、分子水平上研究其作用機理，結(jié)果如下：　　通過對萬隆霉素產(chǎn)生菌株GAAS2507的形態(tài)特征、培養(yǎng)性狀、生理生化特性、全細胞壁化學(xué)組分以及16SrDNA序列進行的多相分類研究

2、，明確該菌株是放線菌目(Actinomycetales)，鏈霉菌科(Streptomycetaceae)，鏈霉菌屬(Streptomyces)中灰色變異鏈霉菌(Streptomycesgriseovariabilis)的一個亞種，我們將其命名為Streptomycesgriseovariabilissubsp.Bandungensissubsp.nov.(灰色變異鏈霉菌萬隆亞種)；萬隆霉素產(chǎn)生菌株GAAS2507的16SrDNA序列已被

3、GenBank核酸數(shù)據(jù)庫收錄。 結(jié)合黃瓜疫病病害發(fā)生特點，從植物病理和微生物學(xué)的角度探討了萬隆霉素防治黃瓜疫病菌病害的作用機理，發(fā)現(xiàn)萬隆霉素不僅可以很好地抑制黃瓜疫病菌的菌絲生長及其致病性，而且還對黃瓜疫病菌游動孢子囊的形成、游動孢子的產(chǎn)生、休眠孢子的萌發(fā)及其致病性均有抑制作用，對游動孢子還具有殺死作用。從細胞水平上探索萬隆霉素抑菌作用的機理。在萬隆霉素作用下，黃瓜疫病菌菌絲生長緩慢，菌絲的生長受到明顯的抑制，在光學(xué)顯微鏡下觀察

4、到菌絲腫脹、變形、原生質(zhì)體凝集的現(xiàn)象；掃描電鏡觀察到菌絲體膨脹、腫脹后萎焉、疲軟、皺縮、變形，菌體表面粗糙、皺縮，新生菌絲體變形、畸形等異常形態(tài)學(xué)變化；透射電鏡下觀察到菌體斷面結(jié)構(gòu)不清、細胞內(nèi)成份固縮成團塊狀并形成空白區(qū)，但是菌絲體外形基本完整，未觀察到孔洞、破裂?！　⊥ㄟ^對萬隆霉素作用下黃瓜疫病菌菌絲體和孢子內(nèi)物質(zhì)的泄漏進行研究，結(jié)果表明萬隆霉素能引起K+、Mg2+泄漏，但所引起的紫外吸收物質(zhì)的泄漏并不明顯。說明萬隆霉素作用的初級效應(yīng)

5、是黃瓜疫病菌菌絲體和孢子外被的離子通透性的改變，但該作用并不直接引起菌絲體和孢子外被的穿孔、破裂，胞內(nèi)物質(zhì)的泄漏，菌絲體和孢子的解體死亡?！　∪f隆霉素對黃瓜疫病菌孢子和菌絲體的有氧呼吸有很強的抑制作用，隨著萬隆霉素濃度的增加，其耗氧百分率愈少，其呼吸作用從起始到停止經(jīng)歷的時間愈短；同時萬隆霉素能明顯抑制其NADH氧化酶的活性。因此，萬隆霉素對黃瓜疫病菌孢子和菌絲體氧呼吸的抑制作用是其對它們有明顯抑制作用的重要原因?！　】疾烊f隆霉素紫

6、外吸收性質(zhì)及熒光性質(zhì)并利用它們研究萬隆霉素與金屬離子的相互作用關(guān)系。研究表明Al3+、Ca2+、Cu2+、Mg2+均與萬隆霉素發(fā)生了相互作用，而Zn2+離子與萬隆霉素幾乎不發(fā)生相互作用?！　±萌f隆霉素的紫外吸收及熒光性質(zhì)研究萬隆霉素與單、雙鏈DNA的相互作用關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)萬隆霉素可以插入到dsDNA當中，其和ssDNA也有一定的相互作用。通過研究鹽離子濃度對萬隆霉素—dsDNA復(fù)合物熒光強度的影響發(fā)現(xiàn)，隨著逐漸加入Na2HPO4，其

7、相對熒光強度逐漸降低，這說明非特異的靜電相互作用是除發(fā)色團的插入作用之外決定兩者相互作用的另一影響因素。凝膠阻滯實驗則進一步證實萬隆霉素可以通過分子中的兩個喹喔啉發(fā)色團插入到dsDNA雙螺旋堿基對中。另外還證明，萬隆霉素對DNA分子并沒有明顯的切割作用?！　∫虼耍f隆霉素對黃瓜疫病菌菌絲體和孢子的抑制作用是涉及到外膜透性的改變、與NADH氧化酶活性變化相關(guān)的氧呼吸功能的抑制、與金屬離子之間形成配合物、與核酸相互作用影響其正常生理功能等