菊三七属药用植物内生放线菌多样性及难培养物种的分离

In this study, the method of culture -independent molecular ecology was used to detect the diversity of endophytic actinomycetes existed in 10 species of the genus Gynura belonged to Compositae, distributed in different areas in China. Meanwhile,the isolating methods of "a trap for analogous in situ cultivation of filamentous actinobacteria"，"adding supernatants of culture derived from helper strains in environment to culture media" and "conventional separation to extend the incubation time" were used to isolate endophytic actinomycetes from these 10 species of medicinal plants in order to get diversity-rich and novel actinomycetes species as far as possible and to enlarge awareness of the unknown actinomycetes. The aim of this project, on the one hand,is to establish isolating methods aiming at endophytic actinomycetes species of difficult to cultivate,and then to enhance the resource excavation and conservation of endogenous actinomycetes of medicinal plants in our country and provide valuable scientific information and abundant species resources for a deeper level of research, development and utilization of actinomycetes. On the other hand,is to assess the diversity and the regularity of distribution of endogenous actinomycetes of Gynura in China and to establish a Resource Information Database of Endophytic Actinomycetes Species of Medicinal Plant Gynura, Compositae of China in order to provide a valuable reservoirs for the discovery of novel bioactive compounds. In addition,this study is of great significance to promote the development of China's original and independent intellectual property rights of new drugs and to protect the natural ecological system stability.

本研究拟采用不依赖培养的分子生态学方法对分布于我国的菊科（Compositae）菊三七属（Gynura）10个种的药用植物内生放线菌多样性进行探测；并采用"类似原位培养捕捉丝状放线菌"、"培养基填加辅助细菌培养上清液"及"常规分离延长培养时间"等方法，对其内生放线菌进行分离，尽可能得到多样性丰富且新颖的放线菌物种资源，加大对未知放线菌的认识。本项目的研究目的一方面是建立药用植物内生放线菌难培养物种的分离方法，进而加强对我国药用植物内生放线菌物种资源的挖掘及保育，为以后更深层次的放线菌资源研究、开发和利用提供宝贵的科学资料和丰富的物种资源；另一方面是对分布于我国的菊三七属药用植物内生放线菌多样性及分布规律进行评估，建立我国菊科菊三七属药用植物内生放线菌物种资源信息库,为发现新的化合物奠定基础。同时这项研究对促进我国开发原创性和自主知识产权新型药物及保护自然生态系统稳定性也有着重要意义。

菊三七属(Gynura)药用植物属多年生草本植物，是一种具有重要药用价值的植物。我国有10个种，主要生长在南部、西南部和东南部。早在《中药大辞典》(1986)中有记载该属植物具有舒筋活血，消炎止咳、治疗风湿关节疾病、调节血糖血压、促进骨折愈合、抗炎消肿、抗肿瘤等作用。现有文献显示菊三七属药用植物中含有大量新的生物碱、脑苷脂、三萜、黄酮类、酚类等各种具有重要药理活性的化合物。有研究表明植物内生菌能产生与宿主植物相同和类似的活性物质。 . 本研究从海南省东方市罗带乡罗带村，云南省景洪，广东省广州市，四川省彭州市，四川成都市郊、重庆市綦江县石角镇、江苏省徐州市沛县，江西省井冈山市、福建省永定县等地采集了木耳菜(G. cusimbua)、山芥菊三七(G. barbareifolia)，菊三七(G. japonica)、红凤菜(G. bicolor)、白子菜(G. divaricata)、平卧菊三七(G. procumbens)、鹅绒菊(G. aurantiaca)7个种17个样品，分别分为根、茎、叶三个组织。利用Illumine Miseq高通量测序方法和分离培养方法研究了内生放线菌物种多样性的情况。对所分离的内生放线菌进行了抗菌活性、α-糖苷酶抑制剂活性，以及次生代谢产物合成潜能分析，并对新的分类单元进行了多相分类鉴定。. 研究结果揭示了我国菊三七属药用植物内生放线菌多样性及分布情况，建立了菊三七属药用植物内生放线菌物种资源信息库，为进一步开发放线菌来源的活性物质提供了物种资源。通过探讨难培养物种的分离方法，得到了3个放线菌新种，丰富了放线菌的种类。同时筛选到了一些拮抗耐药菌和具有生防价值的活性菌株，以及一些具有新型次级代谢产物合成潜能的菌株，为开发新的医用和农用抗生素奠定了基础。除此之外，还筛选到了22株具有较高α-糖苷酶抑制活性的菌株，并分离得到一个活性化合物组分，为开发II型糖尿病药物提供了参考。. 本项目的研究表明，菊三七属药用植物内生放线菌具有丰富的物种多样性，是一类具有重要应用价值的微生物资源，对其进行深入研究势必会得到许多具有重要生理活性的天然产物，进而为新型药物的开发奠定基础。.