日前,由中科院海洋所王斌贵研究员主持的国家自然科学基金重大国际合作项目“海洋特殊环境中红树林植物内生真菌的生物多样性、活性成分及其化学生态学意义”研究取得重要成果,该项目由中科院海洋所和德国杜塞尔多夫大学联合开展研究。
红树林是分布在世界热带、亚热带的海岸潮间带、由红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的木本植物群落,是陆地向海洋过渡的特殊生态类群,主要生长在淤泥细致而缺氧的土壤环境中,长期处于潮汐的浸渍和风暴潮的冲击,生长环境恶劣。红树林植物群落具有抵御风浪灾害、生物多样性保护、促淤沉积、扩大海滩、扩堤防波、净化水质、固定CO2、防治污染等生态系统功能,因生态环境特殊性,红树林植物往往能产生结构新颖的次生代谢产物。
该项目聚焦海洋特殊环境中红树林植物内生真菌的多样性、化学成分及其生物学意义开展了研究工作,中德双方合作伙伴密切配合,重点对我国海南东寨港和广西合浦两个典型红树林保护区的红树林植物样品开展了资源调查、样品采集、内生真菌分离与鉴定、菌株筛选、培养条件优化、代谢产物分离纯化与结构鉴定以及生物活性研究,采集获得植物样品13科17属24种,基本涵盖了中国红树林植物的代表性种类;从中分离获得外部形态各异、多样性丰富的内生真菌菌株575株;通过系统筛选,重点选择多变根毛霉EN-189(Rhizomucor variabilis)、链格孢菌EN-192 (Alternaria tenuissima)、赤散囊菌G2(Eurotium rubrum)、溜曲霉MA-21(Aspergillus tamarii)、黑孢霉MA-75(Nigrospora sp.)、再育镰刀菌MA-84(Fusarium proliferatum)以及黑曲霉MA-132(Aspergillus niger)等七株红树林内生真菌开展了次生代谢产物研究,已鉴定单体成分146个,其中新结构成分38种;通过系统的活性评价,发现若干化合物具有较强的细胞毒、抗菌和卤虫致死等活性。
左上图:中德学者考察红树林植物;左下图:德国学者来华合作研究;右图:红树林真菌及其活性代谢产物
该项目已正式发表SCI论文22篇,申报发明专利4项目,先后有5名硕士研究生、7名博士研究生参与本项目的研究工作,其中7人已经顺利毕业获得学位(硕士4人、博士3人)。
通过项目实施,进一步密切了中德双方的合作关系,提高了各自的研究水平,形成了一支以中国青年学术骨干为主的跨学科联合交叉研究队伍,提升了中方红树林植物内生真菌代谢产物的研究水平。以此为契机,与德国、土耳其和加拿大的科学家联合申请获得欧盟第七框架“玛丽 居里行动计划”项目(Marie Curie Actions),该项目将重点开展地中海海洋生物及其共生微生物活性物质研究,同时将致力于推动合作各方科研人员的交流与合作,进一步发展互惠共赢的伙伴关系,提高各自的研究实力和竞争力。