内生真菌Dzf12螺二萘类化合物生物合成调控及其对植物病原菌的抑制作用

螺二萘类化合物具有抗菌、杀虫、细胞毒等多种生物活性。在已初步揭示盾叶薯蓣内生真菌Dzf12能合成具有明显抗菌活性的螺二萘类化合物基础上，本项目试图全面了解该内生真菌中螺二萘类化合物的种类，通过各种调控方法有效提高内生真菌Dzf12中主要螺二萘类化合物的含量和产量，系统评价该类化合物对植物病原菌的抑制活性，探讨其构效关系、作用机制和大规模的制备方法。本项目的突破，对于阐明内生真菌中螺二萘类化合物的代谢规律、该类化合物大规模生产、作为农用杀菌剂在植物病害防治中的应用，以及新农药的创制等方面均具有十分重要的意义。

本项目详细研究了内生真菌Dzf12螺二萘类化合物种类、生物合成调控和生物活性。主要研究成果如下：（1）内生真菌Dzf12鉴定为薯蓣扁孔腔菌（Lophiotrema zingiberensi），为一新种。（2）分离并鉴定出24个螺二萘类化合物，其中9个为新化合物，分别命名为Palmarumycins B1–B9；15个为已知化合物，分别为Diepoxin γ、Diepoxin δ、Diepoxin 、Diepoxin 、Palmarumycin C15、Palmarumycin C16、Palmarumycin C11、Palmarumycin C12、Cladospirone B、Palmarumycin CP17、Palmarumycin C6、1,4, 7β-Trihydroxy-8 (spirodioxy-1', 8'-naphthyl)-7, 8-dihydronaphthalene、Palmarumycin C8、Palmarumycin C2 和Palmarumycin C3。部分化合物具有明显的抗菌、抗氧化和细胞毒活性。（3）在发酵培养液中添加大孔吸附树脂AB-8有利于促进内生真菌Dzf12生产Palmrumycin C13。（4）适宜于内生真菌Dzf12生产螺二萘类化合物的最佳碳氮源及添加量为：葡萄糖42.5 g/L、蛋白胨6.5 g/L、酵母浸膏11.0 g/L。（5）宿主植物根状茎中提取的水溶性多糖及其降解的寡糖能有效促进内生真菌Dzf12主要螺二萘类化合物的合成。（6）内生真菌Dzf12的胞外多糖具有明显的抗氧化活性。（7）在培养液中添加1-十六烯，能有效的促进Palmarumycins C2和C3的生产。（8）金属离子Ca2+、Cu2+和Al3+能明显促进Palmarumycins C12和C13的生物合成。（9）酵母提取物（YE）能有效促进螺二萘类化合物的合成。（10）内生真菌产生的挥发性成分具有明显的抗菌活性。（11）采用高速逆流色谱对内生真菌Dzf12中6个主要的螺二萘类化合物进行了制备。研究结果为内生真菌Dzf12螺二萘类化合物大规模生产与应用、生物合成途径及其相关的酶和基因，以及内生真菌Dzf12与宿主在次生代谢方面的相互关系等研究提供了依据。本项目已发表标注论文22篇，其中SCI刊源的论文17篇，培养博士生5名、硕士生1名。