茅蒼朮內生真菌與宿主建立拮抗平衡的機理研究

《茅蒼朮內生真菌與宿主建立拮抗平衡的機理研究》是依託南京師範大學，由戴傳超擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：茅蒼朮內生真菌與宿主建立拮抗平衡的機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：戴傳超
• 依託單位：南京師範大學

項目摘要

茅蒼朮是我國重要的藥用植物，揮髮油成分是其主要活性成分。茅山產蒼朮為蒼朮道地藥材，揮髮油中蒼朮酮、蒼朮素兩種成分是其特徵性成分。前期研究發現，茅蒼朮內生真菌可以誘導其蒼朮酮、蒼朮素組分積累。.本研究擬以茅蒼朮和其內生真菌為材料，研究內生真菌進入植物體後如何將侵入信號傳遞給茅蒼朮導致其蒼朮酮、蒼朮素積累；考察這兩種化學成分對內生真菌、病原菌、腐生菌的抑制作用，植物對內生真菌生長的抑制作用及蒼朮酮呋喃環的形成途徑；通過內生真菌對這兩種化合物的代謝研究，探討內生真菌如何克服這兩種物質對其生長的抑制並導致揮髮油組分多樣性的增加。希望理論上能進一步闡述藥用植物內生真菌和宿主建立拮抗平衡的機理，同時為我國蒼朮藥材品質提高與穩定提供技術支持。

結題摘要

茅蒼朮是菊科傳統中藥材，江蘇著名道地藥材，揮髮油是其主要活性物質。揮髮油中的蒼朮酮和蒼朮素是道地藥材的特徵性組分。前期研究發現，內生真菌可以促進這兩個組分的積累，因此推測其在內生真菌與宿主建立共生關係中起關鍵作用。為了驗證這個科學假說，本項目對茅蒼朮揮髮油抑菌作用、誘導子產生和信號傳遞過程、蒼朮酮和蒼朮素呋喃環合成影響因素及宿主與真菌拮抗平衡的多樣性進行研究。結果表明茅蒼朮揮髮油對腐生菌抑制作用相對較強，對病原菌有一定抑制作用，對內生菌抑制作用較弱。蒼朮素和蒼朮酮抑菌作用比茅術醇和ß-桉葉油醇強，是拮抗平衡的關鍵物質。在蒼朮酮或蒼朮素脅迫下，病原菌孢子萌發率受抑制，高濃度脅迫導致菌絲斷裂、褶皺，細胞表面疣狀突起。對於內生真菌，脅迫後菌絲變粗、分支增加，高濃度蒼朮酮或蒼朮素脅迫會導致內生真菌菌絲脹破。內生真菌和真菌誘導子均會導致宿主植物產生防禦性相關反應，植物產生ß-1，3-葡聚糖酶和幾丁質酶，萜類合成關鍵酶3-羥基-3-甲基戊二單醯輔酶 A 還原酶（HMGR 酶）活力增加，基因表達量增加。分離純化粗誘導子並鑑定了起誘導作用的組分。真菌誘導子和宿主植物接觸後，信號經過鈣離子、鈣依賴的激酶、過氧化氫、一氧化氮、水楊酸、茉莉酸、油菜素內酯等信號傳遞物質進行傳遞，信號分子之間存在複雜的上下游關係與相互協同關係。不同碳源和前體的添加對形成蒼朮酮、蒼朮素效果不同，其中含有果糖的複合碳源最好。木糖或者四氫呋喃前體也有利於兩種含有呋喃環的化合物合成。對於茅山和陝西來源的茅蒼朮，能與其達成拮抗平衡的真菌具有廣泛的多樣性，體現了地域差異性。項目在研期間，已發表論文22篇，其中SCI論文13篇，授權專利2項。