链霉菌Streptomyces distallicus IMV Ac-5025的分子系统发育及其生物合成潜力

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Molecular phylogeny and biosynthetic potential of Streptomyces distallicus IMV Ac-5025

本研究通过全基因组测序分析链霉菌distallicus IMV Ac-5025的进化关系及生物合成潜力，发现其可合成具有广谱抗菌活性的aureothin和distamycin，并证实优化培养条件（如GYM培养基结合乙醇提取）可显著提高aureothin产量（52.32±0.96 μg/uL），为农业生物防治提供新资源。

　　

摘要

链霉菌属（Streptomyces spp.）是抗菌剂和其他生物活性化合物的主要生产者，这吸引了研究人员对这一属菌株的兴趣。研究提出了一个假设，认为该菌株具有广泛的代谢产物谱，并具备合成多种抗生素的潜力，包括具有杀幼虫、驱虫和抗菌特性的抗生素。该菌株对植物病原真菌表现出拮抗作用，在农业生物技术应用中具有广阔前景。本研究的目的是通过全基因组测序来确定Streptomyces distallicus IMV Ac-5025的进化关系及其生物合成潜力，特别关注其产生抗菌化合物的能力。全基因组测序使用Illumina NovaSeq 2×150 bp仪器进行，并采用SPAdes v4.0.0方法进行组装和注释。相似基因组的搜索及基因组系统发育分析在细菌和病毒生物信息资源中心完成。通过使用最小营养培养基进行生化测试以确定该菌株的表型特征。利用Q Exactive液相色谱-串联质谱和高性能液相色谱技术分析了粗提物中的抗生素成分。抗生素敏感性通过改良的纸片扩散法进行评估，抗真菌活性则通过双块对抗试验测定。基因组组装得到了8个contigs，总长度为7,564,690 bp。生物合成基因簇的分析显示该菌株具有广泛的生物合成潜力，尤其是与抗生素生产相关的基因簇。研究发现该菌株能够合成aureothin和distamycin，这些化合物除了具有抗真菌活性外，还扩展了其生物活性范围。培养条件对aureothin的产生有影响，在GYM营养培养基中生长的菌株通过乙醇提取方法获得了最高的产量（52.321±0.957 ug/uL）。研究结果突显了S. distallicus IMV Ac-5025次级代谢产物的生物技术潜力，这些产物兼具强抗真菌活性和良好的杀线虫特性，从而证明了它们在综合植物保护策略中的重要性。