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主要黏菌个体发育、分子系统学及化学成分研究

刘朴

   黏菌既具有真菌的特征又有动物属性,由于其独特的生物学特性,一直以来被用于细胞学及遗传学研究的实验材料。近年来人们开始了对其活性成分的研究,以期寻找新的药用资源。由于黏菌的培养及分类问题未得到根本的解决,使其应用受到了限制。本文为开发新的天然药物资源,推进黏菌的应用化进程,大量采集标本,对黏菌进行了培养及个体发育研究,并从分子水平讨论了黏菌的亲缘关系,分离并鉴定了其化学成分,为黏菌的应用奠定了基础。 对吉林省露水河、临江、安图、江源及长春等地的黏菌标本进行采集,并对所采集基物进行湿室培养,得到细弱绒泡菌Physarum tenerum、淡黄绒泡菌Physarum citrinum、球囊白柄菌Diachea bulbillosa、暗红变毛菌Metatrichia vesparium、球圆团网菌Arcyria globosa、绿绒泡菌Physarum viride、蛇形半网菌Hemitrichia clavata、灰团网菌Arcyria cinerea、细发菌Comatricha tenerrima、刺发网菌Stemonitis flavogenita、圆头发菌Comatricha elegans、直立团毛菌Trichia erecta、木生发网菌Stemonitis lingnicola、褐发网菌Stemonitis fusca、鹅绒菌Ceratiomyxa fruticulosa、单生发菌Comatricha solitaria、扁盖碗菌Perichaena depressa、棒形半网菌Hemitrichia clavata共19种黏菌。其中,细弱绒泡菌、淡黄绒泡菌、球囊白柄菌、暗红变毛菌、球圆团网菌、绿绒泡菌观察到从原质团到子实体成熟的变化过程,蛇形半网菌和灰团网菌观察到从幼子实体到成熟子实体的变化过程。这些子实体完全成熟,形态特征均与野生型相同。基物培养的环境条件类似于黏菌的生长条件,在变温变光条件下黏菌生长良好。基物培养还可以补充野外采集的不足,为后续实验提供材料。 利用实体解剖镜、光学显微镜,比较研究了基物培养得到的子实体和采集的野生型子实体的囊被、孢子和孢丝等方面的特征,记录了黏菌子实体的形成过程。结果表明,黏菌子实体的形成阶段具有种的特异性,但仍存在一定规律。 采用基物培养法、悬滴培养法和燕麦琼脂培养法,完整地观察到了三种绒泡菌科黏菌的生活史各阶段特征,包括孢子、游动胞、黏变形体、原质团和子实体等,为研究黏菌种的特异性提供依据。探索出实验室培养和研究黏菌的有效方法。本研究还尝试有饲培养其它团毛菌目黏菌,结果均培养到原质团阶段,最终未能形成子实体。说明与绒泡菌目黏菌相比,团毛菌目的子实体更难于培养。 由生活循环的全过程培养可见,针箍菌Physarella oblonga、全白绒泡菌Physarumglobuliferum和细弱绒泡菌Physarum tenerum三种黏菌的原质团都为显型原质团,都是发达的扇形结构;子实体的形成都是培养一定时期后的原质团渐渐聚集形成突起;子实体都是经一系列的外观颜色变化,最终成熟。说明同科黏菌间个体发育过程中存在一定的共同特征,同时每种黏菌又有其各自独特的种的特征,比如针箍菌和细弱绒泡菌孢子萌发都为典型的开裂式,而全白绒泡菌为孔出式;原质团颜色之间存在差异;形成子实体的过程中还有各自的特异性。其中全白绒泡菌和细弱绒泡菌均是首次关于生活史方面的报道。 运用现代分子生物学技术进一步研究黏菌的系统分类关系。首次用提取真菌的试剂盒成功提取出黏菌DNA,同时采用CTAB法提取DNA,结果表明两种方法得到的DNA均可用于后续分子生物学实验。用三对引物分别对辐射双皮菌Diderma lucidum、筒菌Tubifera ferruginosa、全白绒泡菌、灰团网菌、针箍菌及直立团毛菌Trichia erecta进行PCR扩增及克隆测序,共测序得到灰团网菌(ITS rDNA)、全白绒泡菌(ITS rDNA)、筒菌(12S rDNA)及辐射双皮菌(12S rDNA)四条序列,均是国内外首次对这些黏菌序列的报道。其中灰团网菌(ITS rDNA)和筒菌(12S rDNA)的序列已在GenBank上注册,登录号分别为EF513148和EF513149。 初步研究了长尖团毛菌的化学成分,将其子实体用甲醇提取后,分别用薄层层析硅胶制备板、高效液相的方法制备与纯化,最终得到一个化合物,经~1H-NMR、UV、HPLC及MS综合推断此化合物为一个链烃。……   
[关键词]:黏菌;个体发育;序列测定;分子系统学;化学成分
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:吉林农业大学2007年