周永強(qiáng) 易國(guó)蓮 王宇婷 葉 蘭 王小雪 趙春麗*
(貴州中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院,貴州 貴陽(yáng)550025)
植物內(nèi)生真菌是一類存在植物的組織中以細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間的方式生長(zhǎng),而不會(huì)對(duì)它們?cè)斐扇魏斡泻τ绊懙奈⑸颷1]。在長(zhǎng)期的自然選擇下與宿主植物形成和諧的共生關(guān)系,“內(nèi)共生理論”認(rèn)為植物內(nèi)生真菌能產(chǎn)生與其宿主相同或相似的物質(zhì)[2],并且植物內(nèi)生真菌是一個(gè)種類多、分布廣的生物類群,具有極其豐富的種屬多樣性和功能多樣性,同一種植物或是同一株植物中可以分離出多個(gè)不同種屬的內(nèi)生真菌[3]。從內(nèi)生真菌中尋找和發(fā)掘人類可利用的資源,不僅對(duì)人類社會(huì)的健康發(fā)展也對(duì)自然生態(tài)保護(hù)有著十分重大的意義。
小花清風(fēng)藤(Sabia parviflora Wall. ex Roxb.)是一種來(lái)自被子植物門雙子葉植物綱無(wú)患子目清風(fēng)藤科清風(fēng)藤屬的常綠木本藤本植物的干燥莖和葉。它的根、莖、葉皆可以用作藥物,在貴州西南部常用于治療黃疸型肝炎和風(fēng)濕性疼痛,療效好,具有很高的藥用價(jià)值。此外,小花清風(fēng)藤具有許多生物活性,因此對(duì)它的開發(fā)利用極為重要[4]。然而,由于開荒導(dǎo)致小花清風(fēng)藤資源日益匱乏,滿足不了市場(chǎng)需求,因此尋找能夠替代宿主植物產(chǎn)生藥效成分的內(nèi)生真菌意義重大。最近研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)生真菌可以促進(jìn)寄主植物的生長(zhǎng)和抗逆性,產(chǎn)生多種與寄主植物相同或相似的二次代謝產(chǎn)物,是影響藥材真實(shí)性的關(guān)鍵因素[5-7]。對(duì)從小花清風(fēng)藤莖中篩選出內(nèi)生真菌進(jìn)行類群分析,通過(guò)研究?jī)?nèi)生真菌的多樣性,或可找到與宿主具有相同的或含有相似活性成分(如抗病毒性肝炎成分等)的菌株,并可發(fā)現(xiàn)許多擁有抗人類疾病活性的藥物能應(yīng)用于醫(yī)藥業(yè)行業(yè)中,可用于開發(fā)和利用。
小花清風(fēng)藤內(nèi)生真菌菌株L-43 是從小花清風(fēng)藤葉中分離得到,保存在在貴州中醫(yī)藥大學(xué)中藥民族藥實(shí)驗(yàn)室。
Tris 飽和酚購(gòu)于北京索萊寶科技有限公司;EDTA-2Na 購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;無(wú)水乙醇購(gòu)于天津市富宇精細(xì)化工有限公司;引物V9D 和引物L(fēng)S266 均由生工生物工程(上海)股份有限公司合成;NaCl 購(gòu)于成都金山化學(xué)試劑有限公司。
基因擴(kuò)增儀(JY-96G)購(gòu)自君意電泳公司;振蕩培養(yǎng)箱(BS-1EA)常州市華普達(dá)儀器有限公司;雙面單人凈化工作(SW-CJ-2FD)購(gòu)自浙江蘇凈凈化有限公司;手提式壓力蒸汽滅菌器(DS-280KB30)購(gòu)自上海申安醫(yī)療器械廠。
從斜面挑取各真菌,分別接種于培養(yǎng)基上,使用恒溫培養(yǎng)箱在28℃下培育。按照菌落和菌絲的形態(tài)特點(diǎn)進(jìn)行歸類與鑒別,觀察其菌落大小、顏色、表面特征、質(zhì)地等。無(wú)菌條件下在培養(yǎng)基上以45°角插入2 片蓋玻片,并用接種針從斜面挑取少量菌絲接種,置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。用光學(xué)顯微鏡觀察各菌落和菌絲,是否有孢子及分生孢子梗,對(duì)照《真菌鑒定手冊(cè)》進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定[8]。
將在無(wú)菌條件下,將純化好的小花清風(fēng)藤葉內(nèi)生真菌L-43接于PDB 培養(yǎng)基中,在150rpm 搖床培養(yǎng)箱中于28℃下培養(yǎng)4-5 天后,過(guò)濾,并用無(wú)菌水沖洗獲得菌體。放入研缽,加入液氮研磨成粉,加入DNA 提取試劑進(jìn)行提取,采用引物V9D 和LS266 對(duì)提取后的DNA 進(jìn)行ITS 序列擴(kuò)增,擴(kuò)增后將PCR 擴(kuò)增片段進(jìn)行測(cè)序。結(jié)果在NCBI 數(shù)據(jù)庫(kù)BIAST 對(duì)比已知種屬的ITS序列進(jìn)行相似性分析,再運(yùn)用MEGA5.0 分析其系統(tǒng)發(fā)育,構(gòu)建進(jìn)化樹,而后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和生物多樣性分析[9]。
菌株L-43 在PDA 平板生長(zhǎng)7 d 時(shí),單菌落表面不平,表面蓬松,菌絲絲絨狀,菌落中間灰色,外圍白色,無(wú)滲出液。主要顯微形態(tài)特征菌絲較細(xì),鏈狀,直或彎曲,有分支,分生孢子單生、呈梨形,分隔明顯且無(wú)規(guī)律。根據(jù)菌株L-43 的形態(tài)學(xué)特征將其鑒定為Alternaria tenuissima(鏈格孢屬)(圖1)。
內(nèi)生真菌L-43 經(jīng)ITS 區(qū)經(jīng)引物V9D 和LS266 擴(kuò)增、PCR產(chǎn)物測(cè)序得到934 bp 的rDNA 序列。將所測(cè)內(nèi)生真菌L-43 的擴(kuò)增產(chǎn)物序列輸入NCBI 中進(jìn)行Blast 序列比對(duì)分析,篩選出與內(nèi)生真菌L-43 種屬最相似的序列,并用MEGA5.05 軟件構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹,結(jié)果顯示,在進(jìn)化樹中,內(nèi)生真菌L-43 與Alternaria tenuissima KJ082100 聚類在同一分支(圖2),親緣關(guān)系最為接近,結(jié)合在GenBank 中登錄結(jié)果顯示二者相似度為100%,同時(shí),結(jié)合L-43 的形態(tài)學(xué)特征,最終將菌株L-43 鑒定為Alternaria tenuissima(鏈格孢屬)。
圖2 菌L-43 的ITS 系統(tǒng)進(jìn)化樹
實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)分子生物學(xué)鑒定后為一個(gè)種屬的的幾種菌出現(xiàn)了生長(zhǎng)形態(tài)和顯微形態(tài)不同的情況,此種情況該以形態(tài)學(xué)鑒定為主還是以分子生物學(xué)為主。有學(xué)者認(rèn)為,此種情況該一分子生物學(xué)鑒定結(jié)果來(lái)判斷其種屬。內(nèi)生真菌的形態(tài)易受溫度、時(shí)間、培養(yǎng)基等培養(yǎng)條件的影響,從而導(dǎo)致其鑒定結(jié)果的影響;分子生物學(xué)鑒定及反映了內(nèi)生真菌的分類地位,又反映了其進(jìn)化水平和與其他生物的親緣關(guān)系[10]。
總之,本研究首次從苗藥小花清風(fēng)藤的葉中分離得到內(nèi)生真菌L-43,并采用形態(tài)學(xué)及分子鑒定方法將其鑒定為Alternaria tenuissima(鏈格孢屬)。針對(duì)這類內(nèi)生真菌我們將進(jìn)行大批量發(fā)酵,對(duì)其發(fā)酵代謝產(chǎn)物進(jìn)一步篩選其生物活性,以期從其發(fā)酵液中獲得有效的生物活性物質(zhì)。