香茅草内生细菌Pantoeaananatis CcSh-1的分离、鉴定及产香条件优化研究

摘要

香茅草是禾本科香茅属多年生草本植物，是一种重要的热带香料作物和药用植物，其挥发性产物主要以萜烯化合物为主，是香料生产的主要原料之一。然而，香茅草种植规模深受农耕面积，环境气候和病害的制约，而且常规提取手段获得的萜烯化合物含量较低，难以满足市场需求，生物合成方法（主要是微生物合成）逐步成为萜烯化合物合成的研究热点。药用植物能够合成大量丰富的天然代谢产物，内生菌长期内生于其中，具有独特的新陈代谢过程，很可能会具备与宿主植株相似次生代谢的潜能。开发药用植物内生菌资源，将会为天然产物的合成提供新方案。本研究主要内容包括： ⑴通过植物表面消毒结合四种分离培养基（WA、TWYE、MS、TSA）的方法，从成熟香茅草中分离出一批内生细菌，根据感官评定初步筛选出36株产香内生细菌，从中选择一株具有明显清新愉悦香味的内生细菌CcSh-1。根据形态学、生理生化和16S rRNA序列分析，鉴定该菌株为菠萝泛菌(Pantoea ananatis)。 ⑵利用顶空气相色谱质谱联用仪技术，对香茅草和内生细菌 CcSh-1挥发性成分进行鉴定，得出香茅草挥发性成分为α-蒎烯、1s-α-蒎烯、3-蒈烯、艾蒿醚、2,2-二甲基-3,4-辛二烯、橙花醛和香叶醛；CcSh-1的挥发性成分为莰烯，α-蒎烯，檀香三烯，橙花醛，香叶醛和白檀油烯醇，其中以柠檬醛（橙花醛和香叶醛）含量较高，为2.1μg/mL。对香茅草及 CcSh-1共有的挥发性成分为：α-蒎烯、橙花醛和香叶醛，并且柠檬醛（橙花醛和香叶醛）的含量均相对较高。 文⑶探究了CcSh-1产香的最佳培养条件。综合考察CcSh-1在液体培养条件下的产香效果和生长状况，初步确定 CcSh-1的最适宜的培养条件为：以牛肉膏为碳源，蛋白胨为氮源，温度30℃，pH7，此时CcSh-1的生长状况最好，产香最优。通过在培养基中加入1％（w/v）香茅草粉末，发现CcSh-1的挥发性成分种类不会发生变化，但其柠檬醛含量有明显提高。 ⑷筛选得到了一株具有明显清新愉悦香味的内生细菌CcSh-1，经鉴定和分析，确定其挥发性组分包含以柠檬醛为主的萜类化合物，初步建立了CcSh-1的最优产香条件，本文还探究了香茅草对CcSh-1产香的影响，体现了内生菌与其宿主间存在相互作用。

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第1章 绪 论

1.1 香茅草概述

1.2 挥发性成分研究概况

1.3 植物内生菌研究概况

1.4 菠萝泛菌研究概况

1.5 论文选题背景、研究内容与思路

第2章 香茅草产香内生菌的分离与鉴定

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第3章 香茅草及内生细菌Pantoea ananatis CcSh-1挥发性成分分析

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第4章 Pantoea ananatis CcSh-1产香条件优化

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

结论

参考文献

附录A 攻读学位期间发表的论文

附录B 碱基序列

致谢