太空育种对喜树内生真菌合成代谢及生长发育特性的影响

喜树为山茱萸目珙桐科乔木植物,是我国特有的一种高大落叶乔木,广泛分布于长江流域及西南各省区。1966年美国的Monroe E.Wall首次从喜树茎的提取物中分离出喜树碱,随后人们研究发现喜树碱对胃肠道肿瘤、膀胱癌、肝癌和白血病等恶性肿瘤均有一定疗效。喜树碱的独特抗癌活性机制掀起了喜树与喜树碱研究的高潮。本文对湖南张家界喜树开展了内生真菌的分离、筛选和产物的抗癌特性研究。目的在于寻找更广泛喜树碱来源,获得有效产生喜树碱物质的目标新菌株,同时开发新的天然药物,为解决喜树碱生产中的一些关键问题和最终实现通过微生物工程生产该药物奠定研究基础。本文从湖南喜树皮中分离得到内生真菌,通过液体培养基发酵后,分离出15株喜树菌株,用薄层色谱法(TLC)、高效液相色谱法(HPLC)进行检测,发现其中一株的胞外分泌物中含有喜树碱,标号EFC I-03,该菌株具有进一步研究的价值。对菌株EFC I-03进行了太空育种,研究太空育种对喜树内生真菌生理特性以及产喜树碱能力的影响。试验结果发现,接受太空诱变影响的第一代菌株具生长速度快的优势,但是这优势不具有可遗传性,培养的第二、第三代太空菌株在生长速度上已经和地面对照菌株生长速度基本同步。并且接受了太空诱变影响的太空菌株在产喜树碱能力上并无明显提高。在培养喜树内生真菌的培养基中添加了KH2PO4.MgSO4和(NH4)2SO4三种盐,采用三因素三水平的正交试验进行优化。试验结果表明,采用4号方案进行培养基的优化效果最好,能够得到最高的喜树碱产量。