橡胶树内生生物资源的分离、评价与创新利用

地区:上海市 宝山区

关键词:中国热带农业科学院热带生物技术研究所;农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000002303

成果描述:

所属科学技术领域:农业生物技术。主要内容:植物内生生物是一类特殊的生物资源,富含丰富活性化合物,具有抗病虫、抗肿瘤、抗病毒等作用,其深入研究对农业、环保、医药等领域的发展具有重要意义。该项目针对橡胶树内生生物资源开展系统研究,从橡胶树茎段和胶乳中共分离获得内生生物资源173份,包括绿藻12株,细菌26株,真菌135株。首次在木本植物橡胶树内部发现绿藻,经鉴定12株绿藻同属一个物种,为原球藻纲的一个新属,命名为橡胶藻属(Heveochlorella),模式种命名为海南橡胶藻(H. hainangensis)。在解析海南橡胶藻进化过程中又发现2个绿藻新种,其中1个为附生的同属近缘种,研究揭示了该藻属从自养到异养、附生到内生的进化规律,发现海南橡胶藻存在于橡胶树木栓细胞内部。首次发现海南橡胶藻可直接利用包括纤维素在内的碳源生长,积累高达干重约50%的油脂,该藻脂肪酸的组成成分单一,16-18碳脂肪酸占96%,适于加工生物柴油。筛选获得1株高产抗癌药物灵菌素细菌,每升发酵液产灵菌素约1g,为已报道菌株的3倍,建立了该菌规模化制备灵菌素的方法。同时室内拮抗试验表明该菌株高抗橡胶白粉病和炭疽病,大田试验表明其防治橡胶白粉病效果为68.5%。经鉴定,发现真菌新种2个。筛选获得2株高抗橡胶白粉病和炭疽病的真菌菌株,大田试验表明其防治橡胶白粉病效果分别为67.8%、69.5%。首次发现部分内生真菌具有抗盐能力,并将抗盐基因转化拟南芥,获得抗盐植株。特点:新颖性,该项目发现1个绿藻新属,3个绿藻新种;2个真菌新种。独特性,内生藻类极为罕见,国内外公开报道的木本植物内生藻仅见两例,该项目为其一,该发现填补了中国内生藻研究的空白。创新性,采用藻类直接利用纤维素积累油脂,开辟了一条将纤维素转化为生物能源的新途径。实用性,利用内生菌制备的生物防治制剂可替代化学药剂防治橡胶白粉病,有效减少化学药剂对环境所造成的污染。应用推广情况:该项目发表论文11篇,其中SCI论文3篇,论文引用率达127次,其中橡胶内生藻文章受到国内外同行高度关注,相关文章已被SCI引用41次。申报国家发明专利5项,已获授权2项,培养硕士4名。利用内生菌制备的橡胶白粉病生物防治制剂在海南橡胶树主栽区推广使用,应用面积达3000多亩,创经济效益近300万元。建立的规模化制备灵菌素新方法,已与医药公司签订合作开发协议。
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