一种深海链霉菌及其拒食与抗真菌活性物质的制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及微生物农药技术领域，具体为一种具有拒食功能和抗菌作用的深海链霉菌及其应用。中国南海深海来源的链霉菌为Streptomyces sp.NA13，于2022年8月29日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCC M 20221343。该菌种具有制备Antimycin、Candicidin、Naringenin、Surugamide、Fredericamycin、SAL

【技术实现步骤摘要】
一种深海链霉菌及其拒食与抗真菌活性物质的制备和应用


[0001]本专利技术涉及微生物农药
，具体为一种具有拒食功能和抗菌作用的深海链霉菌及其应用。

技术介绍

[0002]放线菌在自然界中分布十分广阔，它们能产生具有多种生物功能的代谢产物。值得注意的是，大约76％市售的抗生素原始分子结构骨架都来源于放线菌属，其中以开发程度较高的链霉菌属最为突出(Journal of Industrial Microbiology Biotechnology,2014,41(2):425
‑
431)。2019年，据李德海教授团队报道链霉菌贡献了放线菌产生新活性次级代谢产物总数的54％(Current Medicinal Chemistry,2020,27(36):6244
‑
6273)。更有意思的是，朱伟明教授团队统计发现67.3％的深海链霉菌天然产物表现出生物活性，如细胞毒、抑菌、抗疟等(海洋科学集刊,2016,51:86
‑
124)。
[0003]长期大量使用有机合成杀虫剂导致害虫产生抗药性，引发严重的环境污染、农产品安全等问题(Science,2002,297:2222
‑
2223)。随着绿色防治理念深入人心，人们也在不断探索更加安全环保的害虫防治方法。防治害虫的目的是有效控制危害，并非只有杀死害虫唯一手段。通过拒食(或驱避)方式防虫，也可实现有效的保护。因此，昆虫拒食剂成为有机杀虫剂的重要替代。棉铃虫(Helicoverpa Armigera)是世界性广布害虫，对棉花、非洲水稻、玉米等粮食作物危害严重，其取食农作物幼嫩生长点和繁殖器官，幼虫钻蛀，啃食花蕾(北方园艺,2020,20:27
‑
33)。现阶段对棉铃虫主要采用化学农药进行防治，但是棉铃虫已对化学农药产生抗性，而且化学农药降解速度慢并残留。因此，开发和应用绿色高效、环境友好型天然源拒食剂已吸引了广大学者的注意。
[0004]植物真菌病害发病率高，范围广，其发生造成农产品产量和品质下降，严重影响了农业产业的发展和安全性。例如苹果腐烂病是顽固的弱寄主寄生式真菌苹果黑腐皮壳菌(Valsa ceratosperma)所引起的病害，又称烂皮病(现代农业科技,2008,23:147
‑
147)。苹果腐烂病菌有潜伏侵染的特点，即当果树健康时，病菌可保持潜伏状态，不易对宿主扩大致病；当侵染点周围组织死亡，寄主生命力弱时病原菌可扩展致病。该病主要发生在成龄果园，造成苹果产量下降和经济损失。目前，我国已普遍进入了苹果腐烂病的高发期，成龄果园有80％左右发生了腐烂病(王宝君，2017，安徽农业大学硕士毕业论文)。苹果腐烂病已成为我国苹果树上的重要病害之一，长期困扰着果农，严重制约了苹果的产量，造成严重的经济损失，已成为限制我国苹果生产和出口的重要病害。
[0005]目前商品化的杀真菌剂品种较多，随着传统杀菌剂的长期使用，植物病原菌出现耐药性、抗药性等问题，同时农药残留、环境污染等问题有待解决(Environmental Science&Technology,2019,53(7):3347
‑
3365)。因此，开发作用机制新颖、杀菌谱广、抗性风险低的杀菌剂是目前杀菌剂创制的重点。
A7a(6)可作为拒食剂或抗真菌药物先导化合物。
[0019]所述真菌为
[0020]苹果树腐烂病菌Valsa mali F68
‑1[0021]尖镰孢霉冬瓜专化型Fusarium oxysporum f.sp.Cucurmerimum S19
[0022]本专利技术所具有的优点：
[0023]1.本专利技术所得菌株NA13具有独特性，它生存环境特殊，来自于南海深海沉积物，而且通过全基因组测序，生物信息学分析可知，其基因组中含有合成产生Antimycin等25种骨架类型化合物的基因簇，具有产生多样活性物质的潜能。
[0024]2.本专利技术菌株NA13能同时制备抗霉素类化合物antimycin或环八肽surugamide类化合物；其中抗霉素类antimycin A1a(2)、antimycin A2a(3)、antimycin A3a(4)、antimycin A4a(5)、antimycin A7a(6)的拒食功能和抗植物病原菌活性为首次专利技术。
[0025]3.本专利技术通过菌株NA13代谢产物制备获得抗霉素类antimycin Q，该化合物为首次发现的新化合物，制备的抗霉素类物质作为虫害拒食剂或抗真菌药物先导化合物，具有开发成天然来源的抗菌、抗虫农药等应用前景。
附图说明
[0026]图1为本专利技术提供基于16S rDNA序列的系统进化树显示NA13分类学地位。
[0027]图2为本专利技术提供菌株NA13在ISP3发酵培养基中产生的抗霉素类化合物次级代谢产物。
[0028]图3为本专利技术提供利用菌株NA13获得的化合物1
‑
11的化学结构。
[0029]图4为本专利技术提供利用菌株NA13获得的antimycin Q(1)的HRESIMS谱。
[0030]图5为本专利技术提供利用菌株NA13获得的antimycin Q(1)的1H
‑1HCOSY和HMBC的重要相关。
[0031]图6为本专利技术提供利用菌株NA13获得的antimycin Q(1)在CH3OH中的实验ECD光谱、计算ECD光谱。
[0032]图7为抗霉素类化合物1
‑
6对棉铃虫的拒食活性。
具体实施方式
[0033]为了更好的理解本专利技术的内容，下面结合具体实施例作进一步说明，但本专利的保护内容不仅限于此。
[0034]实施例1深海链霉菌NA13的鉴定和特征
[0035]菌株NA13分离自中国南海深海沉积物(E 113
°
2.353
′
，N 13
°
58.498
′
)，于2022年8月29日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCC M20221343。该菌在ISP3和ISP4培养基上生长旺盛，在ISP2和高氏一号培养基生长一般。形成圆形菌落，无色素产生(表1)。
[0036]表1深海链霉菌NA13的生长特征
[0037]培养基生长情况气生菌丝基内菌丝可溶性色素ISP2生长一般乳黄色肉色无ISP3生长旺盛淡黄色肉色无ISP4生长旺盛乳白色肉色无
高氏一号生长一般淡黄色肉色无
[0038]将链霉菌NA13接种于ISP3液体培养基中，28℃培养36h后按照常规方法提取总DNA。然后采用全基因组鸟枪法(Whole Genome Shotgun，WGS)策略，利用第二代测序技术(Next Generation Sequencing，NGS)，基于Illumina NovaSeq测序平台，同时利用第三代单分子测序技术，基于Oxford Nano本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海链霉菌，其特征在于：中国南海深海来源的链霉菌为Streptomyces sp.NA13，于2022年8月29日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCC M 20221343。2.按权利要求1所述的深海链霉菌，其特征在于：所述深海链霉菌含有合成产生Antimycin、Candicidin、Naringenin、Isorenieratene、indigoidine
‑
like、Ectoine、Desferrioxamine B、Surugamide A、Fredericamycin A、SAL
‑
2242、Albaflavenone、Hopene、SGR PTMs、Diisonitrile antibiotic SF2768骨架化合物的基因簇(7.10Mb基因组)。3.一种权利要求1所述的深海链霉菌的应用，其特征在于：所述深海链霉菌NA13代谢产物在制备作为拒食剂或抗真菌候选药物中的应用。4.一种权利要求1所述的深海链霉菌的应用，其特征在于：所述深海链霉菌NA13代谢产物在制备抗霉素类化合物antimycin或环八肽类化合物surugamide中任意一类化合物中的应用。5.按权利要求3或4所述的深海链霉菌的应用，其特征在于：所述深海链霉菌NA13代谢产物的制备：1)将权利要求1所述深海链霉菌NA13接种于ISP3固体培养基上培养2
‑
5d活化，然后接种于ISP3液体培养基，28℃培养2
‑
4d作为种子液；再将发酵种子液按照体积百分比2
‑
10％接种于ISP3液体培养基，28℃振荡培养5
‑
10d；2)将发酵液离心获得菌体，用丁酮超声30
‑
50min萃取菌体中活性成分，回收丁酮溶剂后得的粗提物A，即为深海链霉菌NA13代谢产物。6.按权利要求4所述的深海链霉菌的应用，其特征在于：将粗提物A，采用快速硅胶柱色谱法分离，按照二氯甲烷：甲醇(v/v)比为100:0<...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘华奇，白岩，胡江春，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：