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天然产物一般具有独特的化学结构和特定的作用靶点,一直是化学、生物学和药学的宝贵灵感来源。寻找具有生物活性的天然产物是许多新药研发的起点。植物内生菌是一种特殊生境微生物,它们生活在健康植物的组织内部,是天然产物的重要来源。植物内生菌往往不影响植物的健康生长状态,甚至有利于提高植物的生存和环境耐受能力。植物内生菌和内生菌之间,内生菌和宿主植物之间,以及内生菌和外界环境之间都存在着长期、稳定且复杂的相互作用。这些广泛存在的相互作用往往导致内生菌具有较强的生物合成能力,内生菌通过相互作用产生的次级代谢产物也往往具有新颖的结构、多样的类型和广泛的活性。植物内生菌次生代谢产物已经被广泛认为是天然产物来源药物分子的宝库,是药物先导化合物的重要来源。但是,无论对陆地来源还是海洋来源的天然产物而言,已知化合物的重复发现率是很高的,同样内生菌次级代谢产物也面临着这些问题。近年来对很多内生菌的基因组研究表明,这些菌株在产生化学多样性方面的潜力在过去被大大低估了。许多微生物生物合成基因簇在标准实验室条件下保持沉默,无法转录。共培养可以模拟内生菌之间的自然状态下互作机制,能有效激活沉默的基因簇,可以探索微生物的化学多样性,逐渐受到大家的关注。本论文研究主要通过共培养的方法去挖掘内生菌的次级代谢产物。首先我们通过多种培养条件(OSMAC)对共培养条件进行筛选,采用高效液相色谱(HPLC)等分析代谢产物,寻找在同等发酵条件下只有在共培养时候才能产生的目标产物,最后进行化合物提取、分离和鉴定,以及生物活性评估。本论文选取了三株植物十大功劳内生真菌Pleosporales sp.F46,Acremonium pilosum F47,Chaetomium nigricolor F5和一株内生细菌Bacillus wiedmannii Com1,采用大米培养基对真菌Pleosporales sp.F46和细菌B.wiedmannii Com1进行共培养,使用马铃薯葡萄糖培养基(PDB)对真菌A.pilosum F47和真菌Pleosporales sp.F46进行共培养,利用PDB培养基进行A.pilosum F47和真菌C.nigricolor F5的共培养。用乙酸乙酯浸泡发酵产物,超声过滤提取获得粗提取物,并通过HPLC分析粗提取物,发现区别于微生物单培养时的色谱峰,使用正相硅胶色谱、葡萄糖凝胶色谱Sephadex LH-20、中压制备色谱、高压制备色谱、高效液相色谱等手段对共培养产生的目标产物进行分离和纯化。使用红外光谱,紫外光谱,核磁共振和质谱等手段鉴定化合物结构。采用药敏片扩散法测定化合物抑菌活性,包括两株革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis,两株革兰氏阴性细菌大肠杆菌Escherichia coli和铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa。采用MTT法测定化合物对四种肿瘤细胞A549,MDA-MB-231,CT-26和MCF-7的细胞毒活性。本研究对多种潜力内生菌进行了共培养筛选,利用不同的发酵条件和菌种搭配方式共进行48种小发酵筛选,通过HPLC图谱分析和抗菌活性筛选大发酵组合。我们发现采用大米培养基对真菌Pleosporales sp.F46和细菌B.wiedmannii Com1进行共培养,会明显提高粗提取物对金黄色葡萄球菌S.aureus的活性,通过一系列的分离手段获取了共培养诱导产生的2个区别于单独培养的甾体化合物,其中1个为新的甾体类化合物。此化合物是第一次报道侧链上带有20Z双键的麦角甾醇衍生物,对金黄色葡萄球菌具有较好的抗菌活性,因此它也是一个较好的抗菌先导化合物。使用PDB培养基对真菌A.pilosum F47和真菌Pleosporales sp.F46进行共培养,我们获得了4个区别于单独培养的化合物,其中有3个新化合物,体现了内生菌互作机制及其沉默基因簇激活特点,为共培养在内生菌隐形次级代谢产物的研究方面提供了良好依据。