全球首个光合细菌胞外多糖PCT国际专利获批

2022年11月16日，记者从湖南省农科院获悉，该院所属的湖南省植物保护研究所研发的光合细菌胞外多糖G-EPS 分离、制备和使用方法，近日被美国专利商标局授权为发明专利。美国是《专利合作条约》（PCT）的成员国之一。

据介绍，这是全球首个利用光合细菌胞外多糖实现植物促生抗病作用的发明专利。

光合细菌沼泽红假单胞菌是一类重要的微生物资源物种，能分泌多种胞外活性物质，对植物有生长调节、免疫诱导、抗逆的作用。但是，沼泽红假单胞菌胞外活性物质的纯化、鉴定、功能分析研究滞后，是高效利用这一微生物资源亟待解决的问题。

湖南省植物保护研究所科研人员刘勇、张德咏团队多年以来针对具有高效促生、抗病诱导功能的沼泽红假单胞菌菌株GJ-22 胞外活性化合物，进行了系统性研究，鉴定出一个能刺激植物生长素合成、调控植物免疫信号的胞外多糖G-EPS。

该研究通过离心、醇沉的方法从菌株GJ-22 发酵液中提取到了一种胞外多糖，经过纯化，得到单一组分的纯多糖G-EPS。经过高效凝胶渗透色谱仪对胞外多糖分子量进行测定，结果显示G-EPS分子量大小为10.026 KD，红外光谱表征结果显示其为α-糖苷键构型。

研究人员将多糖水解并进行衍生化，通过GC-MS单糖组分分析、甲基化、1D NMR技术以及2D NMR技术分析，依据数据明确了G-EPS 是由（1→）连接甘露糖，（1→2）连接甘露糖，(1→3)，(1→6)连接甘露糖和（1→2,6）连接甘露糖组成的，摩尔比分别为3.1∶2.0∶0.8∶0.6∶3.5，并最终推断出G-EPS分子结构式。

“我们在多种作物上进行抗病、抗逆、促生等室内和田间验证分析表明，G-EPS 具备稳定、高效的植物生长调节和广谱性病害防控作用。”该专利技术负责人之一、湖南省植物保护研究所副研究员苏品表示，该研究不仅为以后胞外多糖构效关系研究以及结构优化提供有效的理论依据，也为沼泽红假单胞菌胞外多糖的开发应用提供更多的理论依据。