近日，由中科院昆明植物所研究员沈月毛主持的国家自然科学基金重点项目“通过进化生物学途径从植物共生放线菌中寻找强生理活性化合物”通过结题验收。

 

该项目于2005年立项，旨在以“次生代谢是生物对环境的适应机制之一，是自然选择的作用对象”为理论依据，开展植物共生放线菌宏基因组学研究和宿主植物化学成分对共生放线菌次生代谢途径的影响研究，从次生代谢的角度探讨植物——微生物的共生和协同进化机制。

 

据介绍，放线菌是广泛分布于土壤中的优势微生物类群，其分枝状的菌丝体能够产生各种胞外水解酶，降解土壤中的各种不溶性有机物质以获得细胞代谢所需的各种营养，对有机物的矿化有着重要作用，从而参与自然界物质循环。放线菌代谢功能各异，大多数放线菌能产生生物活性物质，是一类具有广泛实际用途和巨大经济价值的微生物资源。药理学研究发现，放线菌产生的许多结构复杂的次生代谢产物具有医药和植物保护方面的用途，作为抗细菌、抗真菌和抗肿瘤药物。在目前已经发现的数万种微生物来源的生物活性物质中，约有70％是由放线菌所合成的各种次生代谢产物，如抗生素、有机酸、氨基酸、维生素、甾体、酶及酶抑制剂、免疫调节剂等。

 

次生代谢过程被认为是植物在长期进化中对生态环境适应的结果，在处理植物与生态环境的关系中充当着重要角色。许多植物在受到病原微生物的侵染后，产生并大量积累次生代谢产物，以增强自身的免疫力和抵抗力。植物次生代谢途径是高度分支的途径，这些途径在植物体内或细胞中并不是全部开放，而是定位于某一器官、组织、细胞中并受到独立的调控。它们是细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。

 

经过4年的努力，项目组获得了多种从滑桃树植物材料富集植物内生菌的方法。完成了滑桃树化学成分的分离和结构测定，从茎皮分离鉴定了42个化合物；从种壳分离鉴定了11个化合物；从滑桃树内生菌中分离和鉴定了20个化合物，其中15个为新化合物。

 

几年来，研究小组建立了滑桃树茎皮内生微生物的宏基因组文库，含有137万个克隆子。发表了SCI论文10篇，申请发明专利6件。

 

《科学时报》 (2009-2-9 A4 科学基金)