两种新型多烯大环内酯抗生素对四种水稻病原真菌的抗菌活性和毒力测定.doc

两种新型多烯大环内酯抗生素对四种水稻病原真菌的抗菌活性和毒力测定摘要：离体条件下，采用菌丝生长速率法和菌丝干重法测定新型多烯大环内酯抗生素抗真菌霉素和制霉色基素对水稻纹枯病菌（ ）、水稻菌核病菌（ ）、稻瘟病菌（ ）、稻曲病菌（ ）种水稻病原真菌的抗菌活性和毒力。结果表明，抗真菌霉素和制霉色基素对种水稻病原真菌具有较强的抗菌活性， 抗真菌霉素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌、稻瘟病菌和稻曲病菌的抑菌率分别为、和， 分别为、 ， 分别为、 。 制霉色基素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌、稻瘟病菌和稻曲病菌的抑菌率分别为、和， 分别为、 ，分别为、 。总体上，制霉色基素对种水稻病原真菌的抑菌活性强于抗真菌霉素。关键词：链霉菌；抗真菌霉素；制霉色基素；抗菌活性；水稻病原真菌studies on antifungal activity and toxicity of new type polyene antibiotics on four kinds of rice pathogenic fungi ， ， ， ， （ ， ，）： - ， ， vitro ， ， ， ， ， 72 06， （） （） ， ， ， ， ， ， ， ， ， （） （） ， ， ， ， ， ， ： ； ； ； ； 江西农业大学生物科学与工程学院南昌市发酵应用重点实验室在进行以棉花枯萎病为靶标的农用抗生素产生菌的分离筛选研究中，从棉田土壤中分离筛选到一株链霉菌，编号。该菌所产抗菌活性物质在微量浓度下对细菌、霉菌和酵母菌均有极强的抑制作用。从链霉菌的发酵液中提取到抗细菌单体活性组分和抗真菌活性单体组分及，分别进行了鉴定。抗细菌单体活性组分在中国科学院上海有机化合物研究所协助下鉴定为种氨基酸组成的环肽，分子质量 u，分子式，为国内首次发现和鉴定，命名红谷霉素。抗真菌活性单体组分在中国科学院昆明植物研究所协助下进行鉴定，抗真菌活性单体组分和均为多烯大环内酯抗生素。分子质量和分子式分别为 u和，的分子质量和分子式分别为为 u和。通过检索结构式发现与已知的制霉色基素（）同质，未见报道，是一种新型多烯大环内酯类抗生素，命名为抗真菌霉素（ ）。多烯类抗生素是一类目前临床常用药中最不容易产生抗药性的抗真菌抗生素，开发高效低毒的多烯类抗真菌抗生素是抗真菌药物研发的有效途径之一。本试验研究抗真菌霉素和制霉色基素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌、稻瘟病菌和稻曲病菌种水稻病原真菌的抗菌活性和毒力。 材料与方法 试验材料 抗真菌活性物质 抗真菌活性物质，即抗真菌霉素 （纯度）；，即制霉色基素（纯度），均由江西农业大学生物科学与工程学院应用微生物实验室提供，用甲醇溶解配成 和 溶液。 供试菌 水稻纹枯病菌（ ）、水稻菌核病菌（ ）、稻瘟病菌（ ）、稻曲病菌（ ）菌株由江西农业大学教学实训基地提供。 培养基 供试菌斜面、平板培养基均采用马铃薯葡萄糖琼脂培养基（）；液体培养基采用培养基。 试验方法 抗真菌霉素和制霉色基素对种水稻病原真菌的毒力鉴定 将水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌、稻瘟病菌菌株接种至平板上，水稻纹枯病菌和水稻菌核病菌于 培养 ，稻瘟病菌于 培养 ，用内径 打孔器打取菌落边缘菌丝作为接种物。采用菌丝生长速率法进行毒力鉴定。将抗真菌霉素和制霉色基素药液分别稀释、倍，吸取 不同浓度的药液与 冷却至 的培养基充分混匀制成系列浓度的含药平板，以添加等量无菌水的平板为空白对照（）。用打孔器打取水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌和稻瘟病菌菌饼，将菌饼移至各含药平板中央，适温培养，同一处理重复次。对照平板上菌落布满培养皿时，用游标卡尺十字交叉法测量并记录各菌落直径，菌丝净生长量为菌落直径与菌饼直径之差，菌丝生长抑制率（抑菌率）按以下公式计算：抑菌率100%。计算抗真菌霉素和制霉色基素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌和稻瘟病菌的抑菌率。利用统计软件采用剂量对数抑菌率机率值法计算、及毒力回归方程。 抗真菌霉素和制霉色基素对稻曲病菌的抑制作用和毒力鉴定 采用菌丝干重法。将稻曲病菌菌株接种于 液体培养基中，于 r摇床培养，制备均一的出发菌株。将不同浓度的抗真菌霉素和制霉色基素加入已灭菌的培养基中制备成不同含药量的培养基，再接入等量均一的稻曲病菌，置于 摇床振荡培养 。取张定量滤纸在分析天平上称重，质量分别记为和。取某一处理浓度培养下的供试菌培养物用过滤并收集滤液，沥干后将附有菌丝体的滤纸称重记为；取滤液用过滤，沥干后将滤纸称重记为，菌体质量（）（）。利用上述方法测出抗真菌霉素和制霉色基素不同浓度作用下稻曲病菌的菌体质量。以不含抗真菌霉素和制霉色基素的培养基为空白对照，计算种药剂对稻曲病菌的抑菌率，同一处理重复次。利用统计软件，采用剂量对数抑菌率机率值法计算、及毒力回归方程。 结果与分析 抗真菌霉素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌和稻瘟病菌的抑制作用和毒力抗真菌霉素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌、稻瘟病菌具有较强的抑制作用。由试验结果（表）可知， 抗真菌霉素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌和稻瘟病菌的抑菌率分别达到、和；和分别为、 和、 。比较各处理和值可知，抗真菌霉素对水稻纹枯病菌的和最低，抑菌活性最强。 制霉色基素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌和稻瘟病菌的抑制作用和毒力由制霉色基素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌、稻瘟病菌的抑制作用和毒力测定结果（表）可见， 制霉色基素对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌和稻瘟病菌的抑菌率分别为、和；和分别为、 和、 。综合比较各处理的和值可知，制霉色基素对这种病原菌的抑菌活性由强到弱依次为水稻菌核病菌、稻瘟病菌、水稻纹枯病菌。 抗真菌霉素和制霉色基素对稻曲病菌抑制作用和毒力采用菌丝干重法测定抗真菌霉素和制霉色基素对稻曲病菌的抑制作用和毒力，测定结果见表。从表可见，抗真菌霉素和制霉色基素对稻曲病菌均有一定抑制效果， 抗真菌霉素对稻曲病菌的抑菌率为，而 制霉色基素对稻曲病菌的抑菌率可达，其分别为、 ，分别为、 。 小结与讨论 抗真菌霉素和制霉色基素对水稻种病原真菌的抑菌活性和毒力比较抗真菌霉素和制霉色基素是链霉菌菌株所产的种抗真菌单体组分，对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌、稻瘟病菌和稻曲病菌均有较强的抑制作用，且对不同病原菌的抑制作用差异较大。抗真菌霉素对水稻纹枯病菌的抑菌活性最强，其次为水稻菌核病菌、稻瘟病菌、稻曲病菌。制霉色基素对水稻菌核病菌抑菌活性最强，其次为稻瘟病菌、水稻纹枯病菌、稻曲病菌。抗真菌霉素在 时对水稻纹枯病菌、水稻菌核病菌、稻瘟病菌和稻曲病菌的抑菌率分别为、72和，而制霉色基素在浓度仅为 时对这种病原菌的抑菌率则分别达到、 、和，抑制作用明显强于抗真菌霉素。毒力测定结果显示，抗真菌霉素对种水稻病原菌的为 ，为 ；制霉色基素对种水稻病原菌的为 ，为 ，综合比较可知，制霉色基素对这种水稻病原菌的毒力强于抗真菌霉素。 抗真菌霉素和制霉色基素的分子式相似但抑菌活性差异较大的原因分析抗真菌霉素和制霉色基素的分子式非常相似，抗真菌霉素的分子质量比制霉色基素多 u，相当于多个基，但试验结果显示二者抑菌活性差异较大。分析原因，可能是因为其化学立体结构不相同，两组分的化学立体结构差异有待于进一步通过衍射试验来确定，从而从化学立体结构上的差异来解释2组分抑菌活性不同的原因。如青霉素的化学结构中不仅内酰胺键的化学活性影响其抑菌活性，分子母核的其他结构特征也起着重要作用。抗真菌霉素和制霉色基素均为新型多烯大环内酯抗生素，对于多烯类抗生素的抑菌活性机理，还未有精确阐释的文献报道。目前研究一般认为，多烯类抗生素抑菌机理主要体现在对病原菌细胞膜结构功能的破坏上，如纳他霉素（）主要作用于真菌细胞质膜，与质膜中含有的麦角甾醇作用损伤细胞质膜，造成细胞内物质泄漏，从而起到抑菌作用，。抗真菌霉素和制霉色基素对水稻病原真菌的抑菌作用机理是否与纳他霉素相似、是否还存在其他作用机制导致二者抑菌效果的较大差异，还有待于进一步研究。参考文献： 李昆太，黎循航，刘 姝，等 生物防腐剂对细菌霉菌和酵母菌类抑菌效果的初步测定 江西农业大学学报，（）： 钟 敏，童孝田，孙宇辉，等 链霉菌所产抗细菌组分的化学结构鉴定福建农林大学学报，（）： ， ， ， ： ，（）： ， ， ， p ，（）： ， ， ， ，（）： ， ， ，（）： ， ， ，（）： 檀根甲，祝建平杀菌剂生物测定计算方法及应用 安徽农学通报，（）： 唐启义，冯明光 数据处理系统实验设计、统计分析及数据挖掘 北京：科学出版社， 刘嘉德，蒋秀芳井冈霉素、烯唑醇及其混剂对稻曲病菌毒力测定 现代农药，（）： 张士国，李 红，杨 频双环内酰胺抗生素分子活性构象的理论研究 高等学校化学学报，（）： ， ： ，（）： ， ： ， ： ， 元 珊，李 东，陈 婕 新型抗真菌剂纳他霉素在家禽养殖上的应用 饲料研究，（）： 徐 铮，曹永兵