西藏极端环境放线菌资源及其农用抑菌活性研究

High altitude and cold climate created a very unique extreme environments in Tibet. There are different numbers and types of actinomycetes in these extreme ecological environment, These actinomycetes evolved under the long-term environmental selection pressure, in this case, groups of special morphological and physiological features of actinomycetes as a great potential of biological resources would be creat. This project aims at the separation technology for extreme environmental actinomycetes and making full use of regional advantages and the characteristics of the zonal in the extreme environment of Tibet，such as high temperature, low temperature, high acid, high alkali and high salt. Study the impact of various environmental and nutritional factors on the separation of extreme environmental actinomycetes to establish an effective separation method for extreme environments actinomycetes. Using pure culture methods and 16SrRNA gene sequence analysis to find out the the actinomycetes resources in a variety of extreme environments in Tibet. Using important plant pathogens to study resources and application of antagonistic actinomycetes. Using polyphasic taxonomy techniques to determine taxonomic status of special morphology and excellent antagonistic activity strains. The implementation of this project have important theoretical significance and application value, it would enrich our extreme environmental actinomycetes resources and develop new agricultural antibiotics to promote the conservation and utilization of extreme environmental actinomycetes.

西藏海拔高、气候寒冷，造就了极独特的极端环境。在这些极端生态环境中生存着数量不同且种类各异的放线菌，这些放线菌在长期的环境选择压力下进化，必然会产生具有特殊形态及生理功能的类群，是一类极具开发潜力的生物资源。本项目针对极端环境放线菌的分离技术这一关键难题，充分利用西藏极端环境的区域性优势和地带性特点，以高温、低温、高酸、高碱、高盐等极端环境为研究对象，研究各种环境和营养因子对极端环境放线菌分离的影响，建立适合极端环境放线菌的有效分离方法。利用纯培养方法和16SrRNA基因序列分析，摸清西藏各种极端环境中放线菌资源状况。以农业生产中危害较为严重的植物病原菌为靶标菌进行拮抗放线菌资源和应用研究。用多相分类技术对形态特殊和优良拮抗菌株进行分类研究，确定其分类地位。本项目的实施对丰富我国极端环境放线菌资源研究内容及开拓新型农用抗生素和促进极端环境放线菌资源的保护和利用都具有重要的理论意义和应用价值

摘 要. 西藏海拔高、气候寒冷，造就了极独特的极端环境。在这些极端生态环境中生存着数量不同且种类各异的放线菌，这些放线菌在长期的环境选择压力下进化，必然会产生具有特殊形态及生理功能的类群，是一类极具开发潜力的生物资源。本项目以高温、低温、高酸、高碱、高盐等极端环境为研究对象，利用纯培养方法和16SrRNA基因序列分析，摸清了西藏各种极端环境中放线菌资源状况。以农业生产中危害较为严重的植物病原菌为靶标菌，筛选获得了高抑菌活性的放线菌。对抑菌活性好的放线菌进行了分类研究，确定其分类地位。通过优化发酵工艺大幅提高了活性化合物的产量，并开展了活性化合物对病原菌抑菌机理的初步研究。具体研究结果包括：.1.本项目研究了不同培养基及样品预处理对极端环境放线菌出菌率、属的影响，目的是筛选出适合于极端环境放线菌生长的分离培养基及样品处理方法，为极端环境放线菌的分离提供了理论依据。.2.对西藏高温、低温、高酸、高碱、高盐等极端环境的放线菌多样性进行了研究，结果表明，西藏是极端环境放线菌多样性极为丰富的地区，从西藏极端环境放线菌至少分离到 14个属。.3.以对西藏农业生产具有严重威胁的植物病原真菌为指示菌，对分离自西藏极端环境的300 余株放线菌进行了抑菌活性筛选，获得了一批高拮抗活性放线菌。 .4.通过单因素实验、三因素三水平正交试验，对放线菌 10-4 产抗生素的发酵工艺进行了优化。摸索出放线菌10-4产抗生素的最佳发酵培养基和发酵条件，降低了发酵成本，为农用抗生素的开发利用奠定了基础。 .5.开展了放线菌对病原真菌抑菌机理的初步研究。拮抗放线菌能够明显抑制的孢子萌发、菌丝生长和生物量累积。.6.通过形态、系统发育、生理生化和化学分类特征的描述和比较，对 4 株分离自西藏极端环境中的特殊形态及高拮抗放线菌进行了多相分类。. 研究结果表明，西藏极端环境不仅蕴含着大量放线菌新物种资源，很多菌株还具有较高的生物活性和丰富的次级代谢产物。本项目的实施对丰富我国极端环境放线菌资源研究内容及开拓新型农用抗生素和促进极端环境放线菌资源的保护和利用都具有重要的理论意义和应用价值。