Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Влияние состава питательного субстрата и способа культивирования на биологическую активность экстрактов и метаболитные профили гриба Pestalotiopsis sp.,выделенного из листьев Camellia sinensis

Работа №134765

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

биология

Объем работы59
Год сдачи2018
Стоимость4995 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
50
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ
1. Литературный обзор
1.1. Характеристика грибов рода Pestalotiopsis.
1.2. Биологически активные метаболиты грибов рода Pestalotiopsis
2 . Материалы и методы исследования
2.1. Оборудование, используемое в работе
2.2. Материалы исследований
2.2.1. Растворители
2.2.2. Тест-организмы
2.3. Методы исследований
2.3.1. Молекулярная идентификация гриба
2.4. Выделение биологически активных метаболитов
2.4.1. Получение экстрактов из жидкофазной культуры гриба
2.4.2. Получение экстрактов из твердофазной культуры гриба
2.5. Оценка биологической активности
2.5.1. Фитотоксическая активность
2.5.2. Антимикробная активность
2.6. Анализ хроматографичеких профилей экстрактов
2.6.1. Тонкослойная хроматография
2.6.2.Высокоэффективная жидкостная хроматография
2.7. Статистическая обработка результатов
3. Результаты и обсуждение
3.1 Идентификация гриба
3.1.1. Морфолого-культуральные характеристики изучаемого объекта
3.1.2. Молекуляно-генетические данные
3.2. Жидкофазное культивирование
3.3. Твердофазное культивирование
3.4. Оценка биологической активности экстрактов
3.4.1. Фитотоксическая активность
3.4.2. Антибиотическая активность
3.5. Анализ метаболитных профилей экстрактов Pestalotiopsis sp
3.5.1. Тонкослойная хроматография
3.5.2. Высокоэффективная жидкостная хроматография
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Pestalotiopsis - род аскомицетов. Грибы рода Pestalotiopsis паразиты и сапрофиты на
растениях, так же встречаются как эндофиты. Очень обширный род, большинство грибов,
описанных как виды Pestalotiopsis обработаны в монографии Наг Раджа (Nag Raj, 1993),
который с уверенностью признает в нём 25 видов, однако в списках нерассмотренных и не
исключенных видов грибов осталось около 110 видов, которые ожидают критического
пересмотра своего таксономического положения.
Из числа видов, описанных в монографии Наг Раджа (Nag Raj, 1993) отнесенных к
роду Pestalotiopsis, на территории России и других республик бывшего СССР встречается по
крайней мере три вида. Одним из них является Pestalotiopsis theae, распространенный
паразит чая. Особенностью фитопатогенных видов рода Pestalotiopsis является то, что гриб
способен поражать даже молодые побеги чайного куста, тем самым нанося вред
производству чайной продукции.
Род является космополитом, но особенно распространен в тропиках и субтропиках.
Предполагается, что изначально, виды Pestalotiopsis были изолированы именно как
эндофиты из растительных тканей. Эндофитные виды остаются безвредными до тех пор,
пока растение не подвергнется стрессу, а затем эндофиты становятся патогенами. Считается,
что патогенная фаза может быть вызвана комбинацией факторов окружающей среды,
восприимчивостью растений и вирулентностью патогена (Gehlot et al., 2008). Однако
необходимы дальнейшие исследования для доказательства эндофитной патогенной взаимосвязи.
На сегодняшний день из видов Pestalotiopsis выделяют алкалоиды, терпеноиды,
производные изокумарина, кумарины, хиноны, пептиды, ксантоны, производные ксантонов,
фенолы, фенольные кислоты и лактоны, что делает этот род особенно богатым источником
биологически активных веществ.
Цель работы:
Подобрать питательные субстраты и способы культивирования для получения
биологически активных метаболитов Pestalotiopsis sp., выделенного из листьев Camellia
sinensis.
Задачи исследования:
1. Провести идентификацию гриба на основе морфологических признаков и
молекулярно-генетических данных.5
2. Оценить выход биомассы и экстрактивных веществ при культивировании на
различных жидких и твердых субстратах
3. Оценить биологическую активность (фитотоксическую и антимикробную)
экстрактов из культуры продуцента, полученных на различных питательных субстратах
4. Провести сравнительный анализ метаболитных профилей (ТСХ- и ВЭЖХ)
экстрактов из культуры гриба, полученных при культивировании на различных питательных субстратах

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В результате данной работы из гербарного образца чая Camellia sinensis, собранного
на чайных плантациях в районе Дагомыса (Краснодарский край), в чистую культуру был
выделен гриб, который по морфолого-культуральным характеристикам был отнесен к роду
Pestalotiopsis. Дальнейший анализ по локусу большой субъединицы РНК показал, что
наиболее близким видом к изучаемому микромицету является P. camelliale. Литературные
данные о вторичных метаболитах P. camelliale отсутствуют.
Для анализа вторичных метаболитов продуцента использовали жидкие и твердые
питательные субстраты. По окончании культивирования гриба оценивали выход биомассы и
экстрактивных веществ. Для экстрактов, полученных из культурального фильтрата, мицелия
и твердофазной культуры Pestalotiopsis sp. оценивали антимикробную и фитотоксическую
активности.
Наиболее высокая фитотоксическая и антимикробная активность была выявлена для
экстрактов из культурального фильтрата гриба на жидких средах, в частности, картофельноглюкозном бульоне, среде M1D и ДМГ. Для экстрактов из культурального фильтрата гриба
на среде ЧАВ были отмечены самые низкие показатели. Выход биомассы и экстрактивных
веществ, а также активность экстрактов были самые низкие по сравнению с другими
питательными средами. Можно заключить, что данная среда является не подходящей для
получения биологически активных веществ.
В целом, наибольшее разнообразие метаболитов Pestalotiopsis sp. было отмечено для
экстрактов из культуры гриба на жидких средах. В дальнейшем возможно провести
оптимизацию условий культивирования для увеличения выхода биоактивных метаболитов, а
также расширить круг тест-организмов для оценки фитотоксической и антимикробной
активности.
Стоит отметить, что по данным литературы ранее у экстрактов из культуры грибов
рода Pestalotiopsis, выделенных с чая не оценивали фитотоксичность. Быстрое накопление
биомассы, а также наличие данной активности у экстрактов, полученных из культуры
изучаемого объекта делает его потенциальным продуцентом веществ с гербицидной и
антимикробной активностью.
В дальнейшем, точная идентификация в купе с анализом метаболитного профиля
позволяет выявлять новые хемотаксономические маркеры родов и видов, а также дает
дополнительные возможности для целенаправленного поиска метаболитов определенной
структуры у представителей близкородственных видов.


1. Ayoubi, N. & Soleimani, M. J. Morphological and molecular identification of Neopestalotiopsis
asiatica causing leaf spot on sweet almond. // J. Plant Pathol. 2016. V. 98(2). P. 180–194.
2. Berestetskiy A.O., Fyodorova A.F., Kustova S. A laboratory technique for the evalution of
pathogenicity of Septoria cirsii for Cirsium arvense, XV Congress of European mycologists, 2007.
P. 242.
3. De Notaris G (1839) Micromycetes italiei Dec II. Mere R Acad SciTorino II 3:80–81
4. Ding G, Jiang LH, Guo LD, Chen XL, Zhang H, Che YS Pestalazines and pestalamides, bioactive
metabolites from the plant pathogenic fungus Pestalotiopsis theae // J Nat Prod. 2008. V. 71. P.
1861–1865.
5. Doyle J J & Doyle J L A rapid DNA isolation procedure from small quantities of fresh leaf tissues //
Phytochem Bull. 1987. V.19. P. 11-15.
6. Fang Liu, Lingwei Hou, Mubashar Raza & Lei Ca Pestalotiopsis and allied genera from Camellia,
with description of 11 new species from China // Scientific reports. 2017. V. 7. P. 6-27.
7. Hopkins KE, McQuilken MP Characteristics of Pestalotiopsisas sociated with hardy ornamental
plants in the UK // Eur J PlantPathol .2000. V.106. P. 77–85.
8. Jeewon R, Liew ECY, Simpson JA, Hodgkiss IJ, Hyde KD Phylogenetic significance of
morphological characters in the taxonomy of Pestalotiopsis species // Molecular Phylogenetics and
Evolution. 2003. V. 27. P. 372–383.
9. Jing Xu et al. Pestalotiopsis a highly creative genus: chemistry and bioactivity of secondary
metabolites // Fungal diversity 2010.V. 44(1). P. 15-31.
10. Jing Xu, Julia Kjer, Jandirk Sendker, Victor Wray, Huashi Guan, RuAngelie Edrada, Wenhan Lin,
Jun Wu, and Peter Proksch Chromones from the Endophytic Fungus Pestalotiopsis sp. Isolated
from the Chinese Mangrove Plant Rhizophora mucronata // Journal of Natural Products. 2009. V.72
(4). P.662-665.
11. Joshi SD, Sanjay R, Baby UI, Mandal AKA Molecular characterization of Pestalotiopsis spp.
associated with tea (Camellia sinensis) in southern India using RAPD and ISSR markers // Indian
Journal of Biotechnology. 2009. V. 8(4). P. 377–383.
12. Ko Ko TW, Stephenson SL, Bahkali AH, Hyde KD From morphology to molecular biology: can we
use sequence data to identify fungal endophytes?// Fungal Diversity.2011.V. 50. P. 113–120.
13. Kobayashi T, Ishihara M, Ono Y A new species of Pestalosphaeria, the telomorph of Pestalotiopsis
neglecta // Mycoscience. 2001. V. 42. P. 211–216.47
14. Lateef, A. A., Sepiah, M. & Bolhassan, M. H. Description of Pseudopestalotiopsis kubahensis sp.
nov., a new species of microfungi from Kubah National Park, Sarawak, Malaysia // Curr. Res.
Environ. Appl. Mycol.2015. V5 (4). P. 376–381.
15. Lee, S., Crous, P. W. & Wingfield, M. J. Pestalotioid fungi from Restionaceae in the Cape Floral
Kingdom // Stud. Mycol. V. 55. P. 175–187.
16. Liu AR, Chen SC, Wu SY, Xu T, Guo LD, Jeewon R, Wei JG. Cultural studies coupled with DNA
based sequence analyses and its implication on pigmentation as a phylogenetic marker in
Pestalotiopsis taxonomy // Molecular Phylogenetics and Evolution. 2010. V. 57. P. 528–535.
17. Liu AR, Xu T, Guo LD.. Molecular and morphological description of Pestalotiopsis hainanensis sp.
nov., a new endophyte from a tropical region of China // Fungal Diversity. 2007. V. 24.P. 23–36.
18. Liu L, Tian RR, Liu SC, Chen XL, Guo LD, Che YS Pestalofones A–E, bioactive cyclohexanone
derivatives from the plant endophytic fungus Pestalotiopsis // Bioorg Med Chem. 2009. V. 17. P.
606–613.
19. Liu, A. R., Chen, S. C., Wu, S. Y. & Wei, J. G. Cultural studies coupled with DNA based
sequence analyses and its implication on pigmentation as a phylogenetic marker in Pestalotiopsis
taxonomy // Mol. Phylogenet. Evol. 2010. V. 57. P. 528–535.
20. Maharachchikumbura SSN, Guo LD, Chukeatirote E, Bahkali AH, Hyde KD. Pestalotiopsis—
morphology, phylogeny, biochemistry and diversity // Fungal Diversity. 2011. V. 50. P. 167–187.
21. Maharachchikumbura, SSN, Guo LD, Cai L, Chukeatirote E, Wu WP, Sun X, Crous PW, Bhat DJ,
Hyde KD A multi-locus backbone tree for Pestalotiopsis, with a polyphasic characterization of 14
new species // Fungal Diversity. 2012. V. 56. P. 95–129.
22. Mondal TK, Bhattacharya A, Lakshmikumaran M, Ahuja PS Recent advances of tea (Camellia
sinensis) biotechnology // Plant Cell Tissue and Organ Culture. 2004. V76(3). P. 195–254.
23. Nag Raj, T. R. Coelomycetous anamorphs with appendage-bearing conidia. Mycologue
Publications, Waterloo, Ontario, Canada. (1993).
24. Nag Raj, T.R. Coelomycetous anamorphs with appendage-bearing conidia// Mycologue
publications, Waterloo, 1993. V. 1.P. 1-101.
25. Russell J.R. et al. Biodegradation of polyester polyurethane by endophytic fungi// Appl Environ
Microbiol. 2011. V. 77. P. 76-84.
26. S.S.N. Maharachchikumbura, K.D. Hyde, J.Z. Groenewald , J. Xu , and P.W. Crous Pestalotiopsis
revisited // Studies in mycology. 2014. V. 79. P. 121–186.
27. Sajeewa S. N. Maharachchikumbura, Liang-Dong Guo, Ekachai Chukeatirote, Ali H. Bahkali,
Kevin D. Hyde Pestalotiopsis—morphology, phylogeny, biochemistry and diversity// Fungal
Diversity. 2011. V. 50. P. 167.48
28. Sajeewa S.N. Maharachchikumbura, Ekachai Chukeatirote, Liang-Dong Guo , Pedro W. Crous,
Eric H.C. Mckenzie & Kevin D. Hyde Pestalotiopsis species associated with Camellia sinensis (tea)
// Fungal Diversity. 2008. V. 123. P. 47–61
29. Sanjay R Studies on Pestalotiopsis spp. affecting tea (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) in southern
India. Ph D Thesis, Bharathiar University, Coimbatore, 2004.
30. Sarvottam D Joshi, R Sanjay, U I Baby and A K A Mandal Molecular characterization of
Pestalotiopsis spp. associated with tea (Camellia sinensis) in southern India using RAPD and ISSR
markers // Indian Journal of Biotechnology. 2009. V8 (4). P. 377-383.
31. Song, Y. et al. Pestalotiopsis species from Thailand point to the rich undiscovered diversity of
this chemically creative genus // Cryptogamie Mycol. 2014.35(2). P. 139–149.
32. Song, Y. et al. Two new species of Pestalotiopsis from Southern China // Phytotaxa .2013. V.
126(1). P. 22–32.
33. Song, Y., Maharachchikumbura, S. S. N., Jiang, Y. L., Hyde, K. D. & Wang, Y. Pestalotiopsis
keteleeria sp. nov., isolated from Keteleeria pubescens in China // Chiang Mai J. Sci. 2014. V.
41(4). P. 885–893.
34. Steyaert RL Contributions à l’étude monographique de Pestalotia de Not. et Monochaetia Sacc.
Truncatella gen. nov. et Pestalotiopsis gen. nov // Bulletin du Jardin Botanique de l’État à
Bruxelles. 1949. V. 19. P. 285–354.
35. Steyaert RL New and old species of Pestalotiopsis // Trans BrMycol Soc. 1953. V. 36. P. 81–89.
36. Steyaert RL Pestalotia,Pestalotiopsis et Truncatella // Bull.Jard. Bot. Bruxelles.1955. V. 25. P.
191–199.
37. Steyaert RL Type specimens of Spegazzini’s collections in the Pestalotiopsis and related genera
(Fungi Imperfecti: Melanco-niales) // Darwinia Buenos Aires.1961. V.12. P. 157–190.
38. Von Arx JA The genera of fungi sporulating in pure culture. In:Cramer J (ed) The genera of fungi
sporulating in pure culture. A.R.Gantner Veriag Kommanditgesellschaft, Vaduz. (1974)
39. Wei JG, Xu T, Guo LD, Liu AR, Zhang Y, Pan XH. Endophytic Pestalotiopsis species associated
with plants of Podocarpaceae, Theaceae and Taxaceae in southern China // Fungal Diversity 2007.
V. 24. P. 55–74.
40. Worapong J, Inthararaungsom S, Stroble GA, Hess WM A newrecord of Pestalotiopsis theae,
existing as an endophyte on Cinnamomum iners in Thailand // Mycotaxon. 2003. V. 88. P. 365–
372.
McQuilken MP, Hopkins KE Biology and integrated control of Pestalotiopsis on container-grown
ericaceous crops // Pest ManagSci. 2004. V. 60. P. 135–142.49
41. Xu J, Ebada SS, Proksch P. Pestalotiopsis a highly creativegenus: chemistry and bioactivity of
secondary metabolites // Fungal Divers. 2010.V. 44(1). P. 15–31.
42. Xu L, Kusakari S, Hosomi A, Toyoda H, Ouchi A Postharvestdisease of grape caused by
Pestalotiopsis species // AnnPhytopathol Soc Jpn. 1999. V. 65. P.305–311.
43. Xuekui Xia, Soonok Kim, Changheng Liu and Sang Hee Shim Secondary Metabolites Produced by
an Endophytic Fungus Pestalotiopsis sydowiana and Their 20S Proteasome Inhibitory Activities //
Molecules. 2016. V. 17. P. 6-14.
44. Y. J. Chen, L. Zeng, N. Shu, H. Wang, and H. R. Tong First Report of Pestalotiopsis
camelliae causing Grey Blight Disease on Camellia sinensis in China // Plant disease. 2017. V. 101.
P. 1034.
45. Yingjuan Chen, Liang Zeng, Na Shu, Maoyuan Jiang, Han Wang, Yunjin Huang, Huarong Tong
Pestalotiopsis-like species causing Grey blight disease on Camellia sinensis in China // Plant
Disease "First Look" 2017. V. 102. P 98-106.
46. Малый практикум по генной инженерии // Т. В. Матвеева, Д. И. Богомаз, Л. А. Лутова. —
СПб : Реноме, 2011. — 52 с.: ил.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ