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昆明植物所發現促進沉香樹結香的內生真菌新種

  沉香為瑞香科植物白木香 [Aquilaria sinensis (Lour.) Gilg] 含有樹脂的木材,是中國、日本、印度、東南亞等國家的傳統名貴中藥和天然香料。白木香只有在受到外界傷害或真菌侵染時才能產生沉香樹脂。隨著沉香市場的發展,沉香屬植物的自然生境受到嚴重破壞,現白木香已被列為國家二級瀕危保護植物。為了持續利用沉香資源,快速結香技術已成為提高沉香產量的最有效途徑,如微生物結香法。盡管微生物結香法已被證實能夠顯著提高沉香產量,但促進結香的真菌新資源及其發酵產物的功能還有待研究。 

  近日,中國科學院昆明植物研究所許建初與王躍虎團隊,通過采自云南境內的沉香樣品,發現了沉香內生真菌新物種。基于形態學和系統發育學分析,最終確定為碳墊菌屬的兩個新種—沉香碳墊菌(Nemania aquilariae)和云南碳墊菌(Nemania yunnanensis)。經過進一步對兩個新種發酵產物成分的分析,發現沉香碳墊菌產生的5個倍半萜類成分中的4個(2~5,圖1)是已報道的沉香揮發性成分,這預示著沉香碳墊菌有用于催化白木香結香的潛力。同時,該研究也優化了沉香碳墊菌的液體發酵條件,篩選出了三種培養液(MEB、PDB和RB)適用于培養優質高產的沉香碳墊菌。該研究揭示了內生真菌代謝產物與宿主植物的互作關系,為應用內生真菌結香并利用內生真菌促進結香品質的研究奠定了基礎。 

  該論文以“Volatile constituents of endophytic fungi isolated from Aquilaria sinensis with descriptions of two new species of Nemania”為題發表在LIFE期刊上。 

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圖1 沉香碳墊菌(Nemania aquilariae)揮發成分的化學結構。(1) Bi-cyclo[3.1.1]hept-3-ene-2-acetaldehyde, 4,6,6-trimethyl-, (1R,2R,5S) rel-;(2) Alloaromadendrene;(3) Naphthalene,1,2,3,4,4a,5,6,7-octahydro-4a,8-dimethyl-2-(1-methylethenyl)-;(4) Valencen;(5) α-Selinene。 

  

圖2 云南碳墊菌(KUMCC20-0267, ex-type)和沉香碳墊菌(KUMCC20-0268, ex-type)的純培養物、菌絲形態和五種發酵培養液。

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