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放線菌資源及藥物發(fā)現(xiàn) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030691965
- 條形碼：9787030691965 ; 978-7-03-069196-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
放線菌資源及藥物發(fā)現(xiàn) 內(nèi)容簡介
本書論述了作者近十多年研究各種環(huán)境下放線菌資源的區(qū)系組成、分布規(guī)律及特點(diǎn), 放線菌資源藥用價(jià)值評估, 從放線菌發(fā)現(xiàn)的生物活性先導(dǎo)化合物及部分有開發(fā)價(jià)值新化合物的生物合成。
放線菌資源及藥物發(fā)現(xiàn) 目錄
目錄
**章 放線菌資源 1
**節(jié) 放線菌分離方法的重要性 2
一、實(shí)驗(yàn)樣品采集 2
二、樣品的預(yù)處理 2
三、分離培養(yǎng)基的選擇 2
四、抑制劑 3
第二節(jié) 土壤放線菌資源 3
一、云南西雙版納熱帶雨林自然保護(hù)區(qū)的土壤放線菌資源 3
二、怒江大峽谷的土壤放線菌資源 4
三、高黎貢山龍陵段的土壤放線菌資源 7
四、云南 3個(gè)特殊地質(zhì)地貌地區(qū)的土壤放線菌資源 7
五、中國西南部分地區(qū)的土壤放線菌資源 26
六、新疆、青海鹽堿地區(qū)的土壤放線菌資源 29
七、土壤放線菌資源分布的規(guī)律及特點(diǎn) 31
第三節(jié) 動物放線菌資源 32
一、2種長臂猿 32
二、2種金絲猴 33
三、獼猴 33
四、3種虎 34
五、4種熊科動物 34
六、麝香貓 36
七、5種鹿 38
八、2種羊駝 39
九、2種犀牛 39
十、亞洲象 40
十一、9種鳥類 44
十二、中華竹鼠 46
十三、北海獅、髯海豹 46
十四、羅非魚 46
十五、云南土白蟻 46
十六、幾類高等動物糞便免培養(yǎng)微生物的比較 47
十七、動物糞便放線菌區(qū)系的特點(diǎn) 48
第四節(jié) 地衣放線菌資源 51
一、滇西南地區(qū)地衣放線菌 52
二、普洱地區(qū)地衣放線菌 55
三、金沙江中段地衣放線菌 55
四、西雙版納、白茫雪山、波羅的海南岸地衣放線菌 56
五、幾個(gè)地區(qū)免培養(yǎng)和純培養(yǎng)地衣微生物比較研究 59
六、地衣放線菌資源的分布規(guī)律及特點(diǎn) 62
第五節(jié) 毒性植物內(nèi)生放線菌資源 63
一、3種有毒植物的免培養(yǎng)、純培養(yǎng)研究 64
二、26種毒性植物純培養(yǎng)放線菌資源 67
三、生長在不同生境同種毒性植物的內(nèi)生放線菌多樣性. 69
四、西雙版納熱帶雨林 90種中藥植物的內(nèi)生放線菌資源 69
五、毒性植物內(nèi)生放線菌的分布及其特點(diǎn) 70
第六節(jié) 部分海域的放線菌資源 71
一、北部灣茅尾海的放線菌 71
二、波羅的海基爾灣的放線菌 72
第七節(jié) 放線菌資源分布的規(guī)律和特點(diǎn) 73
主要參考文獻(xiàn) 76
第二章 放線菌資源藥用價(jià)值評估 81
**節(jié) 菌種快速鑒定 81
一、放線菌基因組小量提取方法 81
二、16S rRNA基因擴(kuò)增及測序比對 82
三、菌種鑒定 82
第二節(jié) 抗菌活性 82
一、土壤放線菌的抗菌活性 83
二、動物糞便放線菌的抗菌活性 86
三、毒性植物內(nèi)生放線菌的抗菌活性 88
四、地衣放線菌的抗菌活性 88
五、北部灣茅尾海放線菌的抗菌活性 91
第三節(jié) 抗腫瘤活性 93
第四節(jié) 酶活性 96
第五節(jié) 各類活性物質(zhì)的合成基因 98
一、基因篩選的實(shí)驗(yàn)方法 98
二、土壤放線菌基因篩選 100
三、動物糞便放線菌基因篩選 104
四、毒性植物內(nèi)生放線菌基因篩選 106
五、地衣放線菌基因篩選 107
六、北部灣茅尾海放線菌基因篩選 110
第六節(jié) 全基因組分析及基因組挖掘 112
一、測序菌株 112
二、基因組測序流程 113
三、基因組挖掘舉例 113
第七節(jié) 超高壓液相色譜 -高分辨質(zhì)譜-高分辨代謝組學(xué)分析 117
第八節(jié) 放線菌資源藥用價(jià)值綜合評估 119
主要參考文獻(xiàn) 120
第三章 放線菌產(chǎn)生的活性先導(dǎo)化合物 122
**節(jié) 動物糞便放線菌 122
一、巴芙洛霉素類成分抗真菌活性和作用機(jī)制 123
二、殼梭孢菌素二萜類化合物抗腫瘤作用研究 125
三、violacin A抗炎活性作用機(jī)制研究 125
四、borrelidin衍生物抗真菌活性的構(gòu)效關(guān)系和機(jī)制研究. 126
第二節(jié) 地衣放線菌 128
一、地衣放線菌合成活性次級代謝產(chǎn)物的潛力 129
二、地衣放線菌活性代謝產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn) 129
第三節(jié) 姜氏菌目放線菌 131
一、姜氏菌素的發(fā)現(xiàn) 132
二、姜氏菌素抗炎作用機(jī)制研究 133
主要參考文獻(xiàn) 134
第四章 放線菌活性物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的新方法 137
**節(jié) 宏基因組分析 137
一、宏基因組測序與分析 138
二、宏基因組的應(yīng)用 139
三、利用宏基因組測序技術(shù)比較分析亞洲象糞便樣品中的微生物組 141
四、展望 144
第二節(jié) 全基因組分析及基因組挖掘 144
一、基于單個(gè)基因組的基因組挖掘 144
二、基于多個(gè)基因組的基因組挖掘 145
三、宏基因組挖掘 146
四、自動化的基因組挖掘 146
五、分子網(wǎng)絡(luò)和全基因組分析輔助天然產(chǎn)物發(fā)現(xiàn) 147
六、利用基因組挖掘技術(shù)開展部分菌株新化合物分離的實(shí)例 148
七、展望 150
第三節(jié) 基于生物合成途徑關(guān)鍵基因的天然產(chǎn)物產(chǎn)生菌高通量篩選 150
一、建立放線菌基因組 DNA庫. 151
二、基于生物合成途徑特異性探針高通量篩選基因組 DNA庫 151
三、基于生物合成途徑特異性引物實(shí)時(shí)熒光定量 PCR高通量篩選基因組 DNA庫 153
四、潛力菌株的進(jìn)一步精選及基因組挖掘研究 153
五、對部分放線菌高通量篩選的研究進(jìn)展 154
六、展望 156
第四節(jié) 激活沉默基因簇技術(shù) 156
一、異源表達(dá) 156
二、啟動子的引入 157
三、調(diào)控基因改造 158
四、高通量激發(fā)子篩選與成像質(zhì)譜偶聯(lián) 159
五、表觀遺傳學(xué)調(diào)控 160
六、核糖體工程 160
七、展望 161
第五節(jié) 組合生物合成技術(shù)的應(yīng)用 161
一、組合生物合成在藥物結(jié)構(gòu)多樣性及功能上的應(yīng)用 161
二、組合生物合成在傳統(tǒng)藥物生產(chǎn)工藝上的應(yīng)用 162
三、利用組合生物合成方法設(shè)計(jì)和生產(chǎn)新藥 162
四、展望 163
主要參考文獻(xiàn) 163
第五章 放線菌生物活性物質(zhì)的生物合成 166
**節(jié) 合成生物學(xué)的新進(jìn)展 166
一、CRISPR基因編輯技術(shù) 166
二、宿主細(xì)胞遺傳改造 167
三、展望 169
第二節(jié) 自溶霉素的生物合成 169
一、自溶霉素和格爾德霉素類化合物的結(jié)構(gòu)及活性. 169
二、自溶霉素類化合物的生物合成機(jī)制研究 170
三、對自溶霉素生物合成機(jī)制的進(jìn)一步研究 173
四、小結(jié) 175
第三節(jié) 烯二炔類化合物的生物合成 176
一、烯二炔類化合物的結(jié)構(gòu)及活性 176
二、烯二炔類化合物的生物合成機(jī)制 178
三、對烯二炔類化合物生物合成的研究 181
四、小結(jié) 182
第四節(jié) AT-less typeⅠPKS化合物雷納霉素和放線酮的生物合成 182
一、雷納霉素 182
二、放線酮 185
三、小結(jié) 189
第五節(jié) 新型萜類化合物的生物合成 189
一、放線菌萜類化合物的生物合成基因簇 191
二、放線菌萜類化合物生物合成策略 193
三、關(guān)于萜類化合物生物合成工作的策略 195
四、總結(jié)與展望 197
主要參考文獻(xiàn) 199
第六章 防治三七土傳病害的復(fù)合放線菌肥 201
一、有效成分分析 201
二、毒性 201
三、提高保苗率 201
四、與19個(gè)單位的藥劑做的同田對比試驗(yàn) 202
五、復(fù)合菌肥對產(chǎn)量的影響 203
六、其他試驗(yàn) 204
主要參考文獻(xiàn) 204
第七章 微生物藥物研發(fā)新思維 206
一、中藥是中華文明的基石之一 206
二、西藥的長處和短處 207
三、微生物藥物開發(fā)新思維 207
主要參考文獻(xiàn) 209
支撐材料 210
S1-1 土壤放線菌的組成 210
S1-2 研究的 53種動物名錄 213
S1-3 53種動物糞便純培養(yǎng)放線菌的組成 213
S1-4 地衣內(nèi)生放線菌的組成 215
S1-5 116種毒性植物和中藥植物內(nèi)生放線菌及其他細(xì)菌的組成（黑體字為新屬） 217
S1-6 各種來源放線菌組成總表 218
S1-7 1991～2019年云南省微生物研究所發(fā)表的細(xì)菌屬以上新分類單元 223
S2-1 全基因組測序及基因組挖掘菌株信息 226
S3-1 動物糞便放線菌、地衣放線菌、姜氏菌代謝產(chǎn)物 227
本書資助項(xiàng)目明細(xì) 235
作者通訊錄 237
**章 放線菌資源 1
**節(jié) 放線菌分離方法的重要性 2
一、實(shí)驗(yàn)樣品采集 2
二、樣品的預(yù)處理 2
三、分離培養(yǎng)基的選擇 2
四、抑制劑 3
第二節(jié) 土壤放線菌資源 3
一、云南西雙版納熱帶雨林自然保護(hù)區(qū)的土壤放線菌資源 3
二、怒江大峽谷的土壤放線菌資源 4
三、高黎貢山龍陵段的土壤放線菌資源 7
四、云南 3個(gè)特殊地質(zhì)地貌地區(qū)的土壤放線菌資源 7
五、中國西南部分地區(qū)的土壤放線菌資源 26
六、新疆、青海鹽堿地區(qū)的土壤放線菌資源 29
七、土壤放線菌資源分布的規(guī)律及特點(diǎn) 31
第三節(jié) 動物放線菌資源 32
一、2種長臂猿 32
二、2種金絲猴 33
三、獼猴 33
四、3種虎 34
五、4種熊科動物 34
六、麝香貓 36
七、5種鹿 38
八、2種羊駝 39
九、2種犀牛 39
十、亞洲象 40
十一、9種鳥類 44
十二、中華竹鼠 46
十三、北海獅、髯海豹 46
十四、羅非魚 46
十五、云南土白蟻 46
十六、幾類高等動物糞便免培養(yǎng)微生物的比較 47
十七、動物糞便放線菌區(qū)系的特點(diǎn) 48
第四節(jié) 地衣放線菌資源 51
一、滇西南地區(qū)地衣放線菌 52
二、普洱地區(qū)地衣放線菌 55
三、金沙江中段地衣放線菌 55
四、西雙版納、白茫雪山、波羅的海南岸地衣放線菌 56
五、幾個(gè)地區(qū)免培養(yǎng)和純培養(yǎng)地衣微生物比較研究 59
六、地衣放線菌資源的分布規(guī)律及特點(diǎn) 62
第五節(jié) 毒性植物內(nèi)生放線菌資源 63
一、3種有毒植物的免培養(yǎng)、純培養(yǎng)研究 64
二、26種毒性植物純培養(yǎng)放線菌資源 67
三、生長在不同生境同種毒性植物的內(nèi)生放線菌多樣性. 69
四、西雙版納熱帶雨林 90種中藥植物的內(nèi)生放線菌資源 69
五、毒性植物內(nèi)生放線菌的分布及其特點(diǎn) 70
第六節(jié) 部分海域的放線菌資源 71
一、北部灣茅尾海的放線菌 71
二、波羅的海基爾灣的放線菌 72
第七節(jié) 放線菌資源分布的規(guī)律和特點(diǎn) 73
主要參考文獻(xiàn) 76
第二章 放線菌資源藥用價(jià)值評估 81
**節(jié) 菌種快速鑒定 81
一、放線菌基因組小量提取方法 81
二、16S rRNA基因擴(kuò)增及測序比對 82
三、菌種鑒定 82
第二節(jié) 抗菌活性 82
一、土壤放線菌的抗菌活性 83
二、動物糞便放線菌的抗菌活性 86
三、毒性植物內(nèi)生放線菌的抗菌活性 88
四、地衣放線菌的抗菌活性 88
五、北部灣茅尾海放線菌的抗菌活性 91
第三節(jié) 抗腫瘤活性 93
第四節(jié) 酶活性 96
第五節(jié) 各類活性物質(zhì)的合成基因 98
一、基因篩選的實(shí)驗(yàn)方法 98
二、土壤放線菌基因篩選 100
三、動物糞便放線菌基因篩選 104
四、毒性植物內(nèi)生放線菌基因篩選 106
五、地衣放線菌基因篩選 107
六、北部灣茅尾海放線菌基因篩選 110
第六節(jié) 全基因組分析及基因組挖掘 112
一、測序菌株 112
二、基因組測序流程 113
三、基因組挖掘舉例 113
第七節(jié) 超高壓液相色譜 -高分辨質(zhì)譜-高分辨代謝組學(xué)分析 117
第八節(jié) 放線菌資源藥用價(jià)值綜合評估 119
主要參考文獻(xiàn) 120
第三章 放線菌產(chǎn)生的活性先導(dǎo)化合物 122
**節(jié) 動物糞便放線菌 122
一、巴芙洛霉素類成分抗真菌活性和作用機(jī)制 123
二、殼梭孢菌素二萜類化合物抗腫瘤作用研究 125
三、violacin A抗炎活性作用機(jī)制研究 125
四、borrelidin衍生物抗真菌活性的構(gòu)效關(guān)系和機(jī)制研究. 126
第二節(jié) 地衣放線菌 128
一、地衣放線菌合成活性次級代謝產(chǎn)物的潛力 129
二、地衣放線菌活性代謝產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn) 129
第三節(jié) 姜氏菌目放線菌 131
一、姜氏菌素的發(fā)現(xiàn) 132
二、姜氏菌素抗炎作用機(jī)制研究 133
主要參考文獻(xiàn) 134
第四章 放線菌活性物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的新方法 137
**節(jié) 宏基因組分析 137
一、宏基因組測序與分析 138
二、宏基因組的應(yīng)用 139
三、利用宏基因組測序技術(shù)比較分析亞洲象糞便樣品中的微生物組 141
四、展望 144
第二節(jié) 全基因組分析及基因組挖掘 144
一、基于單個(gè)基因組的基因組挖掘 144
二、基于多個(gè)基因組的基因組挖掘 145
三、宏基因組挖掘 146
四、自動化的基因組挖掘 146
五、分子網(wǎng)絡(luò)和全基因組分析輔助天然產(chǎn)物發(fā)現(xiàn) 147
六、利用基因組挖掘技術(shù)開展部分菌株新化合物分離的實(shí)例 148
七、展望 150
第三節(jié) 基于生物合成途徑關(guān)鍵基因的天然產(chǎn)物產(chǎn)生菌高通量篩選 150
一、建立放線菌基因組 DNA庫. 151
二、基于生物合成途徑特異性探針高通量篩選基因組 DNA庫 151
三、基于生物合成途徑特異性引物實(shí)時(shí)熒光定量 PCR高通量篩選基因組 DNA庫 153
四、潛力菌株的進(jìn)一步精選及基因組挖掘研究 153
五、對部分放線菌高通量篩選的研究進(jìn)展 154
六、展望 156
第四節(jié) 激活沉默基因簇技術(shù) 156
一、異源表達(dá) 156
二、啟動子的引入 157
三、調(diào)控基因改造 158
四、高通量激發(fā)子篩選與成像質(zhì)譜偶聯(lián) 159
五、表觀遺傳學(xué)調(diào)控 160
六、核糖體工程 160
七、展望 161
第五節(jié) 組合生物合成技術(shù)的應(yīng)用 161
一、組合生物合成在藥物結(jié)構(gòu)多樣性及功能上的應(yīng)用 161
二、組合生物合成在傳統(tǒng)藥物生產(chǎn)工藝上的應(yīng)用 162
三、利用組合生物合成方法設(shè)計(jì)和生產(chǎn)新藥 162
四、展望 163
主要參考文獻(xiàn) 163
第五章 放線菌生物活性物質(zhì)的生物合成 166
**節(jié) 合成生物學(xué)的新進(jìn)展 166
一、CRISPR基因編輯技術(shù) 166
二、宿主細(xì)胞遺傳改造 167
三、展望 169
第二節(jié) 自溶霉素的生物合成 169
一、自溶霉素和格爾德霉素類化合物的結(jié)構(gòu)及活性. 169
二、自溶霉素類化合物的生物合成機(jī)制研究 170
三、對自溶霉素生物合成機(jī)制的進(jìn)一步研究 173
四、小結(jié) 175
第三節(jié) 烯二炔類化合物的生物合成 176
一、烯二炔類化合物的結(jié)構(gòu)及活性 176
二、烯二炔類化合物的生物合成機(jī)制 178
三、對烯二炔類化合物生物合成的研究 181
四、小結(jié) 182
第四節(jié) AT-less typeⅠPKS化合物雷納霉素和放線酮的生物合成 182
一、雷納霉素 182
二、放線酮 185
三、小結(jié) 189
第五節(jié) 新型萜類化合物的生物合成 189
一、放線菌萜類化合物的生物合成基因簇 191
二、放線菌萜類化合物生物合成策略 193
三、關(guān)于萜類化合物生物合成工作的策略 195
四、總結(jié)與展望 197
主要參考文獻(xiàn) 199
第六章 防治三七土傳病害的復(fù)合放線菌肥 201
一、有效成分分析 201
二、毒性 201
三、提高保苗率 201
四、與19個(gè)單位的藥劑做的同田對比試驗(yàn) 202
五、復(fù)合菌肥對產(chǎn)量的影響 203
六、其他試驗(yàn) 204
主要參考文獻(xiàn) 204
第七章 微生物藥物研發(fā)新思維 206
一、中藥是中華文明的基石之一 206
二、西藥的長處和短處 207
三、微生物藥物開發(fā)新思維 207
主要參考文獻(xiàn) 209
支撐材料 210
S1-1 土壤放線菌的組成 210
S1-2 研究的 53種動物名錄 213
S1-3 53種動物糞便純培養(yǎng)放線菌的組成 213
S1-4 地衣內(nèi)生放線菌的組成 215
S1-5 116種毒性植物和中藥植物內(nèi)生放線菌及其他細(xì)菌的組成（黑體字為新屬） 217
S1-6 各種來源放線菌組成總表 218
S1-7 1991～2019年云南省微生物研究所發(fā)表的細(xì)菌屬以上新分類單元 223
S2-1 全基因組測序及基因組挖掘菌株信息 226
S3-1 動物糞便放線菌、地衣放線菌、姜氏菌代謝產(chǎn)物 227
本書資助項(xiàng)目明細(xì) 235
作者通訊錄 237
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放線菌資源及藥物發(fā)現(xiàn) 節(jié)選
**章放線菌資源 放線菌是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其生態(tài)作用主要有兩方面，一是產(chǎn)生各種各樣的酶（纖維素酶、糖苷酶、蛋白酶、幾丁質(zhì)酶等），分解難分解的物質(zhì)；二是產(chǎn)生各種各樣的抗菌物質(zhì)，維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。這兩類物質(zhì)都可被人類利用。 放線菌是用于生產(chǎn)抗生素等藥物*多的一類微生物。美國科學(xué)家賽爾曼 A.瓦克斯曼（Selman Abraham Waksman）因從土壤放線菌中發(fā)現(xiàn)了鏈霉素于 1952年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，之后大約 20年的時(shí)間里，大量抗生素被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，抗生素研發(fā)處于黃金期。在這之后 63年（2015年），日本科學(xué)家大村智（Satoshi ōmura）因其從放線菌中發(fā)現(xiàn)的阿維菌素等可作為殺蟲劑在全世界大面積應(yīng)用而獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，因此有學(xué)者認(rèn)為，這將迎來抗生素開發(fā)的又一個(gè)黃金期。抗生素對人類健康和農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)的貢獻(xiàn)無論怎樣評價(jià)都不為過。放線菌仍然是當(dāng)今藥物開發(fā)中*重要的資源之一。 但是，抗生素等微生物藥物的開發(fā)越來越困難。投資大、周期長、風(fēng)險(xiǎn)高，需要多學(xué)科密切配合，這些都成為企業(yè)難以承受的沉重負(fù)擔(dān)。新上市的微生物新藥越來越少。有的新藥上市很短時(shí)間就產(chǎn)生抗藥性。這些都是微生物藥物開發(fā)面臨的困境。 當(dāng)今，放線菌藥物開發(fā)正處于以代謝組學(xué)-超高壓高分辨質(zhì)譜分析為核心，全面利用現(xiàn)代新技術(shù)，開拓動物、海洋、沙漠及其他原始環(huán)境放線菌研究新領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)新藥的時(shí)期（圖 1-1）。 圖 1-1 放線菌天然藥物研究的歷程（Polpass and Bhavanath，2016） 研究放線菌資源的分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)新的放線菌資源，是開發(fā)利用相關(guān)藥物的重要組成部分及必要前提之一。 云南是我國生物多樣性*豐富的地區(qū)之一，位于我國西南邊陲，東連貴州高原及桂西丘陵，南鄰越南、老撾北部低緩丘陵，西接緬甸伊洛瓦底江平原，西北接青藏高原，域內(nèi)地勢由西北向東南呈階梯式遞降，西北的卡格博峰 6740m，而東南邊境的河口僅 76m。山脈走向、河流分布等差異極大，我國獨(dú)特的北南走向山脈橫斷山就在云南西部，堪稱“地質(zhì)博物館”。地質(zhì)地貌和氣候植被的復(fù)雜性也造就了云南土壤類型的多樣性，磚紅壤、山地紅壤、紅棕壤、山地黃棕壤、山地棕壤、棕色暗針葉土、高山草甸土、荒漠土（極少）等不同類型的土壤分布于不同海拔和地區(qū)。***自然保護(hù)區(qū)面積很大。這些得天獨(dú)厚的自然地理環(huán)境使得云南土壤微生物資源的分布也錯(cuò)綜復(fù)雜，為天然產(chǎn)物的開發(fā)提供了極其豐富的菌種資源庫。 本實(shí)驗(yàn)室（云南大學(xué)云南省微生物研究所放線菌實(shí)驗(yàn)室）自 20世紀(jì)七八十年代開始對云南不同生態(tài)環(huán)境的放線菌資源進(jìn)行研究。近 10年來，綜合運(yùn)用各種現(xiàn)代技術(shù)，研究了云南西雙版納熱帶雨林地區(qū)、滇南熱帶常綠闊葉林地區(qū)、云南部分河流干熱河谷地區(qū)及我國西部地區(qū)的土壤放線菌資源；開拓了動物、地衣、有毒植物放線菌資源研究的新領(lǐng)域；還研究了中國南海北部灣海洋放線菌資源，建立了含 6萬多株放線菌資源的菌種庫。現(xiàn)報(bào)告部分研究進(jìn)展。 **節(jié)放線菌分離方法的重要性 要開發(fā)利用放線菌資源，從中發(fā)現(xiàn)具有利用價(jià)值的生物活性物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)新資源是重要前提之一。對放線菌資源研究的主要方向有兩個(gè)：一是特定來源地放線菌的多樣性；二是獲得盡可能多的有藥用價(jià)值的未知放線菌資源。為此，分離方法必須從樣品來源、預(yù)處理、培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)、抑制劑的選擇和用量、培養(yǎng)時(shí)間等綜合配套，以獲得盡可能多樣的未知放線菌為中心，以實(shí)驗(yàn)樣品的采集和分離方法為重點(diǎn)。本節(jié)敘述如下相關(guān)問題。 一、實(shí)驗(yàn)樣品采集 圍繞探索放線菌的多樣性和獲得盡可能多的未知放線菌的目的，根據(jù)我們 50年的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)樣品的采集要掌握 3個(gè)原則：一是盡可能從原始環(huán)境采集樣品，特別是原始森林，其放線菌種類非常豐富；極端環(huán)境（極端鹽、堿、酸，高溫、干旱、沙漠、極地、深海等）的未知菌種類也豐富，但難于培養(yǎng)。二是從未研究過的環(huán)境或?qū)ο螅ㄈ鐒游铩⒂卸局参铩⒌匾碌龋┤印Ｈ窃黾訕悠穪碓瓷鷳B(tài)環(huán)境的多樣性，植被（植物種類等）、土壤、小氣候、濕度、海拔、坡度、光照、陰坡、陽坡等盡量不同，盡量多點(diǎn)混合。樣品應(yīng)放在無菌容器中，運(yùn)輸過程和長期保存應(yīng)置于 4℃冰箱中。 二、樣品的預(yù)處理 預(yù)處理的目的在于分離純培養(yǎng)放線菌時(shí)減少非放線菌（尤其是樣品中廣泛存在的革蘭氏陰性菌和真菌）的干擾，同時(shí)又要保護(hù)放線菌。可采用以下方法。 （1）糞便樣品要用無菌竹簽鋪一薄層于無菌培養(yǎng)皿表面，防止長霉；土樣及其他樣品用無菌紙分裝，均于 25～35℃陰干，可以消除多種細(xì)菌干擾。 （2）80～120℃干熱處理 1h；或?qū)⑾♂?10倍的樣品提取液 55℃水浴 6min；或?qū)悠诽崛∫河贸暡ǎ?60W，59kHz）處理 40s。減少細(xì)菌干擾，增加放線菌出菌率。 （3）樣品提取液也可以用 1.5%苯酚 30℃處理 10min。 三、分離培養(yǎng)基的選擇 放線菌分離培養(yǎng)基的選擇至少要考慮以下幾點(diǎn)。 **，為了從特殊環(huán)境、特殊來源的樣品分離到特殊放線菌，培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)要與之相適應(yīng)，要突出與目的菌有關(guān)的因素，如溫度、 pH、鹽濃度及組成。例如，為了分離嗜鹽放線菌，必須在培養(yǎng)基中加 20%以上的各種鹽類，還得考慮培養(yǎng)基成分的可溶性、拮抗性等。 第二，為了分離特定類群的放線菌，例如，分離游動放線菌，可以在培養(yǎng)基中加入甲殼素類物質(zhì)，或用花粉“誘捕”。 第三，線菌對其產(chǎn)生的抗生素有抗性，所以加入大量抗生素，可以選擇性分離耐受這種抗生素的菌種。 第四，為了增加放線菌的多樣性，尤其是增加稀有放線菌的出菌率，一般應(yīng)采用多種成分差異較大的培養(yǎng)基，如本室設(shè)計(jì)的 YIM 7、YIM 212、YIM 91號培養(yǎng)基等。 第五，放線菌的生長較慢，通常情況下，要采用所謂的貧營養(yǎng)培養(yǎng)基。 四、抑制劑 妙用抑制劑是分離放線菌的關(guān)鍵之一。一般可用 50～75mg/L的重鉻酸鉀，或制霉菌素 100mg/L、放線酮 50mg/L、萘啶酸 25～40mg/L。為了分離特定類群的放線菌，可以在培養(yǎng)基中加入對目的菌有抗性的抑制劑。例如，分離鏈孢囊放線菌和馬杜拉放線菌時(shí)，可加入過量的慶大霉素。 第二節(jié)土壤放線菌資源 土壤是放線菌的主要棲息地之一，國際上對土壤放線菌研究的時(shí)間*長，成果*豐富。 近10年來，本實(shí)驗(yàn)室利用各種現(xiàn)代技術(shù)，對云南代表性地區(qū)及海南島至新疆（與胡煥庸線的交叉線）不同生態(tài)環(huán)境的土壤放線菌資源進(jìn)行了深入研究（圖 1-2），探索放線菌資源分布的特點(diǎn)和規(guī)律，分離、鑒定、保存了近兩萬株土壤放線菌及其 DNA。利用各種現(xiàn)代技術(shù)對其利用價(jià)值進(jìn)行評估，獲得了大批值得開發(fā)的菌株。以下重點(diǎn)敘述近10年的部分研究成果。 圖 1-2 采樣地區(qū)（彩圖請掃封底二維碼） 一、云南西雙版納熱帶雨林自然保護(hù)區(qū)的土壤放線菌資源 西雙版納位于云南南部，北緯 21°10′～22°24′和東經(jīng) 101°10′～101°50′，屬橫斷山脈的南延部分。年平均氣溫 23.8℃，年平均降雨量 1500mm。西雙版納熱帶雨林自然保護(hù)區(qū)，總面積約 24.2萬 hm2，是我國生物多樣性*為豐富的地區(qū)之一。熱帶雨林的顯著特點(diǎn)是多板根，多附生植物，多老莖生花結(jié)果植物。典型物種有望天樹、篦齒蘇鐵、云南蘇鐵、藤棗、四數(shù)木、山桂花、紅椿、土沉香等非常珍貴的植物及亞洲象、鼷鹿、印度野牛、蘇門羚、豹、蜂猴、灰葉猴、綠孔雀、白鷴、犀鳥等珍稀野生動物。采樣的望天樹保護(hù)區(qū)、勐養(yǎng)保護(hù)區(qū)、尚勇保護(hù)區(qū)屬于西雙版納***自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)，植被保存完好（圖 1-3）。從這 3個(gè)熱帶雨林采集土壤樣品 150份，共分離放線菌 1158株，用 16S rDNA序列對比，鑒定到屬、種，共獲得純培養(yǎng)放線菌 9目 15科 36屬（表 1-1）。其中游動孢囊菌屬（ Planosporangium）、球孢囊菌屬（ Sphaerisporangium）是非常罕見的放線菌。根據(jù)現(xiàn)行共識（與已知種的相似性在 98.8%以下的菌株可能是新種），有多達(dá) 36%的菌株是潛在新種，發(fā)表新種 6個(gè)，可見西雙版納熱帶雨林蘊(yùn)藏著大量未知放線菌資源。這個(gè)地區(qū)放線菌分布的顯著特點(diǎn)是多樣性很豐富，未知菌很多。 圖 1-3 西雙版納熱帶雨林（彩圖請掃封底二維碼） 表 1-1 西雙版納熱帶雨林土壤放線菌的組成 二、怒江大峽谷的土壤放線菌資源 怒江大峽谷位于云南西北部怒江傈僳族自治州，是由巍峨高聳的碧羅雪山、高黎貢山、擔(dān)當(dāng)力卡山與奔騰的怒江、獨(dú)龍江相間構(gòu)成的深切割裂大峽谷。怒江大峽谷，在云南省內(nèi)自北向南超過 300km，平 均深度為 2000m，*深處在貢山丙中洛一帶，達(dá) 3500m，被稱為“東方大峽谷”。高山峽谷和溫暖潮濕的 亞熱帶山地氣候極利于動植物的生存繁衍。森林覆蓋率為 44%，有大量珍稀名貴樹種。其中僅中草藥就 有 356種，蘭花多達(dá) 140多種，野生動物 474種，如齒蟾、戴帽葉猴、灰腹角雉，只棲息該地。 本研究從怒江大峽谷怒江傈僳族自治州段選取 4組樣區(qū)（即丙中洛、石月亮—貢山、福貢—瀘水、瀘水）（圖 1-4）采集土壤樣品，用 9種培養(yǎng)基分離、鑒定放線菌 351株。它們屬于 8目 14科 27屬（表 1-2），其中 Microterricola、Paenarthrobacter、Terrabacter、Williamsia是罕見的種類。 351株放線菌 中有 13株（約占 4%）是潛在新種，潛在新種的比例相對較低。 圖 1-4 怒江大峽谷取樣地區(qū)（彩圖請掃封底二維碼） 表 1-2 怒江大峽谷土壤放線菌的組成 純培養(yǎng)和免培養(yǎng)兩種方法的研究結(jié)果顯示，研究的地段至少有 75屬的放線菌存在，有36%（27屬）獲得了純培養(yǎng)（圖 1-5和圖 1-6，表 1-3）。還有 11個(gè)純培養(yǎng)得到的屬，在高通量（免培養(yǎng)）方法中卻沒有檢測到。為什么約有 10%的放線菌通過純培養(yǎng)都能獲得，免培養(yǎng)法反而檢測不到？*可能的原因是目前高通量測定 16S rDNA個(gè)別區(qū)段的方法分辨率不夠。 圖 1-5 不同樣品間在屬水平上放線菌的相對豐度（彩圖請掃封底二維碼） 圖 1-6 利用維恩圖比較免培養(yǎng)（獲得 75屬）、純培養(yǎng)方法（27屬）研究結(jié)果，其中 16屬在 2種方法的分析中都有發(fā)現(xiàn) 表 1-3 用免培養(yǎng)、純培養(yǎng)方法研究怒江大峽谷地區(qū)土壤微生物的對照表
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