开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
研究或解决的问题:
麻黄是一种具有“出汗,去邪热气,止咳逆上气,除寒热,破坚积聚。”作用的传统中药。内生真菌是生活史的部分或全部阶段存在于植物的各种器官、组织以及细胞间隙内,同 时 宿 主植物一般不表现出外在感染症状的一类微生物。本课题将解决内生真菌,宿主植物次级代谢产物(主要的几种药理活性物质),和宿主植物三者之间相关性的研究。将探究不同生长阶段麻黄内生真菌的群落结构,深入挖掘麻黄中的微生物资源,为麻黄品质的形成因素的认识、栽培、品质监控等提供数据依据。
采用的研究手段:
高通量分析(high thtoughput screening , HTS)指的是同时对一个样品中的多个指标或者对多个样品中的同一指标进行分析,具有高效自动的优势,适合新兴的生物信息学和大数据分析,广泛应用于动植物致病菌检测,食品质量监督以及医疗药品研发生产等领域。
代谢组学是利用现代分析化学手段对一定条件下生物体内小分子代谢产物(初级和次级代谢产物)定性及定量,从而揭示生命现象及其内在规律的学科。代谢组学的流程主要包括:真菌细菌样品的采集(Sample collection of fungi,bacteria),样品的前处理(Sample preparation) ,数据采集( Data collection ),数据处理 (Data processing )和 数据分析 (Data analysis)。其中为了得到有意义的代谢组学信息,必须对样品进行包括酶活性及时淬灭,内外代谢物分离,代谢物提取等的样品处理步骤。其中淬灭指对样品的代谢人为的进行终止。
采集的方法有两种,本课题采用的是核磁共振技术(NMR)它通过记录不同分子中原子核的共振频率,判断该原子核所属原子在分子中所处的位置和相对数量,用以对有机化合物进行定量分析,分子量的测定乃至结构分析。
文献综述:
内生菌是存在于植物阶段或全部生活史的非致病微生物,其生长在植物全身或者仅在部分器官甚至特定细胞和细胞间隙。不同于致病菌,内生菌与植物间的相互作用并不仅是简单的微生物毒力和宿主免疫效力的平衡,而是受两者复杂的生理作用和环境因子影响下的的共生作用以及协同进化。对麻黄内生真菌的研究,解决了麻黄生态资源匮乏,开采工作量大的问题;改善了人工种植麻黄的环境条件;优化了麻黄碱,伪麻黄碱的生产工艺,使之更适用于工业大规模生产;加深了内环境因素对麻黄品质的形成的认识,为物种互作调控麻黄质量提供数据依据。
