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链霉菌属(Streptomyces)作为大多数重要活性物质的产生菌引起了科学家们的浓厚兴趣。本文主要研究化感链霉菌6803菌株对高等植物和植物病原微生物的化感作用,并研究其化感物质的提取方法,对化感活性物质进行分离、鉴定及纯物质对高等植物和植物病原微生物的化感作用。
链霉菌6803菌株同时具有抑菌、除草活性,其对荔枝炭疽病菌(Glomerella cingulata(Stonem))和芒果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)的抑菌圈透明,抑菌直径达到和超过16 mm。除草活性生测结果表明:链霉菌6803菌株发酵液的2倍稀释液对稗草(Echinochloa crusgalli)主根的抑制率为89.3%、对油菜(Brassica campestris)主根和苗的抑制率分别为96.8%和94.4%。用溶媒萃取法对该菌株的化感物质的极性进行研究,结果表明大部分化感物质能被乙酸乙酯提取,为极性中等的物质。
为了更有效的从化感链霉菌人工发酵培养液中富集活性物质,选用了HP-20、AB-8、X-5和S-8等4种不同极性的大孔吸附树脂对链霉菌菌株6803发酵液化感物质进行处理。结果显示:HP-20吸附树脂对链霉菌6803菌株发酵液化感物质具有较好的吸附性能和较易被解吸的特性,其静态吸附量约可达到树脂体积的8倍;当乙醇浓度为80%乙醇水溶液时,化感物质洗脱效果最佳;当洗脱剂的体积为树脂体积的2-3倍时,即可把其化感物质全部解吸出来。由此可见,HP-20树脂可用于该菌株化感活性组分的提取和纯化。
通过溶剂萃取和大孔吸附树脂提取以及利用各种柱层析手段从该菌株发酵液中分离纯化活性物质,结合各种波谱方法鉴定了10个化合物的结构,分别是:7,4’-二羟基黄酮(Ⅰ)、5,7-二羟基-8-甲氧基异黄酮(Ⅱ)、5,7,4’-三羟基黄酮(Ⅲ)、5,7,4’-三羟基异黄酮(Ⅳ)、邻苯二甲酸异二丁酯(Ⅴ)、邻苯二甲酸正二丁酯(Ⅵ)、对羟基苯甲酸(Ⅶ)、邻羟基苯甲酸(Ⅷ)、苯甲酸(Ⅸ)、对羟基乙酰苯乙胺(Ⅹ)。其中,化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为首次从链霉菌属菌株分离得到。
对分离得到的十个化合物进行生物测定。除草活性结果表明:化合物Ⅶ、Ⅷ和Ⅸ的除草活性较好,化合物Ⅷ的化感活性最好:当浓度为8 mmol·L-1时对稗草和油菜的根和苗的抑制率都达到了100%;当浓度为1.6 mmol·L-1时,主要表现为对根的抑制作用,对稗草根和油菜根的抑制率分别达到了96.4%和88.7%;当浓度为0.3 mmol·L-1对稗草的抑制较弱,其根的抑制率为35%,而对油菜根的抑制率仍然高达66%。抑菌活性结果表明:在浓度为0.3 mmol·L-1时,化合物Ⅰ-Ⅵ对荔枝炭疽病抑菌效果很好,特别是化合物Ⅴ和Ⅵ,其抑菌圈直径分别达到了19.3和21.1 mm,说明荔枝炭疽病对此两个化合物高度敏感;化合物Ⅰ-Ⅳ和Ⅹ对小麦赤霉病的抑制效果非常好,其抑菌圈直径都超过了20 mm,化合物Ⅳ的抑菌圈直径更大,达到了28.23 mm,说明小麦赤霉病对此化合物高度敏感。而化合物Ⅰ-Ⅹ对荔枝霜疫霉和香蕉炭疽病都表现为没有抗性。