三七皂苷类自毒物质降解细菌分离及其降解特性

作     者：向维 韦小兰 曹科鑫 李良波 黄荣韶 XIANG Wei;WEI Xiaolan;CAO Kexin;LI Liangbo;HUANG Rongshao

作者机构：湖南农业大学园艺学院长沙410128 广西中医药大学药学院南宁530200 广西大学农学院南宁530004 

出 版 物：《广西植物》 (Guihaia)

年 卷 期：2023年第43卷第7期

页      面：1173-1181页

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金(81860669) 湖南省教育厅科学研究项目(21C0127) 

主　　题：三七 自毒作用 自毒物质 皂苷 生物降解 

摘      要：三七是我国的名贵药材,但由于连作障碍发生严重,因此土壤中自毒物质的积累成为导致三七连作障碍发生的主要原因之一。生物降解土壤中的自毒物质是缓解连作障碍的有效措施,为筛选并利用降解菌使土壤中皂苷类自毒物质快速消减,该研究以皂苷类自毒物质为筛选靶标,采用富集和驯化策略,从连作三七根际土壤中分离、筛选三七皂苷类自毒物质降解细菌,结合16S rRNA基因测序对高活性菌株进行分类鉴定,并对筛选得到的高活性菌株SC3的降解特性进行了研究。结果表明:(1)从三七根际土壤中成功分离出8株潜在自毒物质降解细菌,初筛评价结果显示SC3菌株对三七总皂苷的降解率最高,达87.42%。(2)通过16S rRNA基因序列分析,编号SC3的高活性菌株被鉴定为寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)细菌。(3)在相同培养条件下,菌株SC3对单体皂苷Rb_(1)的降解效果强于对Rg_(1)的降解。(4)在液体培养条件下,底物浓度、接种量和培养温度均会显著影响SC3菌株对单体皂苷Rb_(1)的降解效果。综上表明,采用富集和驯化策略可以有效筛选自毒物质降解细菌,SC3菌株具有消除连作土壤中皂苷类自毒物质的潜力。该研究结果为连作土壤修复提供了生物资源,并为今后深入研究皂苷降解机制提供了理论依据。