植物内生放线菌功能及生物活性物质研究进展

植物内生放线菌是与宿主植物存在互利共生关系的一类特殊微生物,具有丰富的生物学功能,能产生许多具有应用潜力的生物活性物质。阐述了植物内生放线菌与宿主植物之间的关系,并从提高宿主植物抗逆性、促进生长和生物固氮作用三个方面总结了植物内生放线菌的生物学作用研究进展;综述了植物内生放线菌产生的抗生素、酶和抗肿瘤活性物质以及这些物质在农业、医药以及食品行业中的应用前景。最后就内生放线菌生物学作用及活性物质研究中存在的问题和发展趋势进行了展望。     

内生拮抗放线菌

正植物内生菌是一种潜在的重要微生物资源,它能促进宿主植物生长、增强植物抗逆性及增强其抗病虫害能力等,具有开发成植物生长促进剂和生物农药的巨大潜力[1-2]。相对于植物内生真菌和其他内生细菌的广泛深入研究,有关植物内生放线菌生物学作用及其活性物质的研究相对滞后,仍然有许多领域值得进一步深入研究。随着各生物学领域的不断发展,近年来国内相关研究较活跃[3-6],植物内生放线菌更多独特的生物学特性将会被发现,也将作为新兴的     

植物内生放线菌研究*

近年来从植物组织中发现一些新的放线菌菌种 ,有些内生放线菌产生新的生物活性代谢物 ,或产生具有新特性的酶 ;对植物内生放线菌与植物宿主及其他微生物之间的关系研究有新的发现 ,植物内生放线菌在植物病害防治中的作用已引起重视。本文将简单介绍近年来这方面的研究进展。     

植物内生放线菌研究

近年来从植物组织中发现一些新的放线菌菌种,有些内生放线菌产生新的生物活性代谢物,或产生具有新特性的酶;对植物内生放线菌与植物宿主及其他微生物之间的关系研究有新的发现,植物内生放线菌在植物病害防治中的作用已引起重视。本将简单介绍近年来这方面的研究进展。     

植物内生放线菌多样性研究进展

植物内生放线菌作为植物内生菌资源的一大类,具有丰富的多样性,其次级代谢产物也十分丰富,而且还具有各种生物学活性。通过了解植物内生放线菌资源的多样性,可以对其产生的生物活性物质进行筛选和分析,从而筛选出具有良好药理活性的物质应用于临床。从植物内生放线菌宿主植物、组织分布、种类和数量以及活性基因4个方面综述了植物内生放线菌的多样性资源,介绍植物内生放线菌新的微生物物种,总结了植物内生放线菌目前研究中存在的问题及展望。     

植物内生放线菌多样性及其活性代谢产物的研究进展

植物内生放线菌是一类能与宿主植物长期协同生长且不引起植物感染的特殊微生物。其作为植物内生微生物资源的重要组成部分,不仅分布广泛,资源丰富,绝大部分可产生与宿主植物相同或相似的次生代谢产物,而且这些次级代谢产物往往丰富多样并具有多种生物活性,是寻找和开发新型先导化合物的重要资源,具有重要的研究意义和潜在的应用价值。植物内生放线菌作为一种亟待开发的重要微生物资源,其重要性越来越被研究人员所认同。就近年来国内外关于植物内生放线菌多样性和其次级代谢物抗菌、抗肿瘤、抗氧化和抗虫等生物活性的研究近况进行综述,以期为植物内生放线菌资源的深入研究和应用提供参考。     

药用植物内生放线菌的分离和生物学特性

[目的]探索药用植物内生环境可培养放线菌的分离、培养方法,总结药用植物内生放线菌的生物学特性,探讨其物种多样性,挖掘新的微生物资源.[方法]采用10种分离培养基对37个新鲜的药用植物样品进行内生放线菌的分离;通过比较,选择适合植物内生放线菌生长的培养条件;根据菌落形态和细胞特征观察结果,选择其中174株菌测定16S rRNA基因序列,分析药用植物内生放线菌的多样性;应用Biolog GENⅢ微孔培养、API 50CH以及API ZYM试剂条测试27株代表菌株的生理生化特性.[结果]分离得到940株植物内生菌,分属于47个属,30个科,其中放线菌600余株,分属于34个属,共发现潜在的新分类单元有7个;本研究中药用植物内生放线菌的培养条件是:PYG培养基、pH7.2、28℃- 32℃;菌株间的生物学特性的差异与菌株系统进化关系呈正相关关系;不同环境植物的内生菌菌株的生物学特性差异较大,相同环境的不同植物内生菌的生物学特性差异较小.[结论]药用植物内生放线菌物种丰富多样;药用植物内生放线菌在唯一碳源利用、发酵碳源产酸及酶学活性等生理生化特性方面没有表现出和宿主植物的直接相关性,而是呈现出和宿主植物的地理分布有一定的相关性.     

植物内生菌研究进展

植物内生菌是指生活史中某一阶段生活在植物组织内,对植物没有明显病害症状的一类微生物,研究发现其主要包括内生细菌、内生真菌和内生放线菌。内生菌能够产生与宿主植物相同或相似的活性物质,从而拓宽了药用资源并且具有巨大的应用价值。从植物内生菌的分布规律及其生长特点,与宿主植物的关系,研究领域以及发展现状与存在问题等方面进行了综述,并对植物内生菌在药用资源开发中的前景进行了展望。     

植物内生放线菌的分离方法*

植物内生放线菌是一类大有开发潜力的微生物资源。目前使用的分离条件和技术尚不完善,容易被外源菌和内生真菌、细菌污染,因此内生放线菌尤其是稀有内生放线菌的选择性分离技术至少是今后一段时间研究的重点。介绍了植物内生放线菌选择性分离方法并提出值得研究的问题。     

水稻内生放线菌类群及其对宿主病原菌的抗性研究

采用常规方法对广东省番禺和五山两地种植的水稻内生放线菌进行分离、鉴定和分析 ,结果表明水稻内生放线菌多属于链霉菌属 (Streptomyces) ,其中灰褐类群链霉菌 (S .griseofuscus)的分离频率最高为 36 1%～ 6 9% ,是水稻植株中的优势内生放线菌类群。研究了内生放线菌在水稻植株各器官中的分布 ,结果表明根中内生放线菌的多样性高于茎叶。番禺地区种植的水稻中分离出的内生放线菌种类较多。从感病品种及生长不良水稻植株中分离出的内生放线菌种类比较丰富。通过回接分离试验及利用扫描电镜观察内生菌在植物体内分布发现 ,水稻优势内生放线菌回接无菌组培苗后 ,不仅能够定殖在水稻植株的根表和根内部 ,而且存在于茎杆和叶片中。通过平板颉抗及代谢物的活性测定试验 ,发现所分离的内生放线菌 5 0 %对水稻某些病原菌有颉抗活性 ,其中灰褐类群链霉菌的比例达到 5 5 4 % ,成为所分离的水稻内生放线菌类群中具有颉抗活性的最大群体。     

植物内生放线菌研究进展

植物内生菌主要包括细菌、真菌和放线菌。放线菌的次生代谢产物,如抗生素、有机酸、生物碱等,在抗癌药物、新型抗生素、植物促生剂、生物农药、纳米新材料等领域取得了一系列研究成果。内生放线菌在生态农业、食品工业、制药工业和环境治理等方面扮演重要角色。本文简要概述了目前植物内生放线菌的研究成果,讨论了存在的问题和发展方向。     

药用植物内生真菌研究现状及其应用前景

随着对药用植物内生真菌研究的深入,从药用植物内生真菌中寻找新的生物活性成分已成为研究热点。内生真菌对药用植物的生长及活性成分的形成都有影响,内生真菌活性成分已成为发现新颖结构化合物及新药物的潜在资源。简要综述了近年来在内生真菌的分离鉴定、发酵、次生代谢产物、与宿主的关系等方面的研究进展。     

Endophytic fungi: resource for gibberellins and crop abiotic stress resistance

The beneficial effects of endophytes on plant growth are important for agricultural ecosystems because they reduce the need for fertilizers and decrease soil and water pollution while compensating for environmental perturbations. Endophytic fungi are a novel source of bioactive secondary metabolites; moreover, recently they have been found to produce physiologically active gibberellins as well. The symbiosis of gibberellins producing endophytic fungi with crops can be a promising strategy to overcome the adverse effects of abiotic stresses. The association of such endophytes has not only increased plant biomass but also ameliorated plant-growth during extreme environmental conditions. Endophytic fungi represent a trove of unexplored biodiversity and a frequently overlooked component of crop ecology. The present review describes the role of gibberellins producing endophytic fungi, suggests putative mechanisms involved in plant endophyte stress interactions and discusses future prospects in this field.     

Plant growth enhancing effects by a siderophore-producing endophytic streptomycete isolated from a Thai jasmine rice plant (Oryza sativa L. cv. KDML105)

An endophytic Streptomyces sp. GMKU 3100 isolated from roots of a Thai jasmine rice plant (Oryza sativa L. cv. KDML105) showed the highest siderophore production on CAS agar while phosphate solubilization and IAA production were not detected. A mutant of Streptomyces sp. GMKU 3100 deficient in just one of the plant growth promoting traits, siderophore production, was generated by inactivation of a desD-like gene encoding a key enzyme controlling the final step of siderophore biosynthesis. Pot culture experiments revealed that rice and mungbean plants inoculated with the wild type gave the best enhancement of plant growth and significantly increased root and shoot biomass and lengths compared with untreated controls and siderophore-deficient mutant treatments. Application of the wild type in the presence or absence of ferric citrate significantly promoted plant growth of both plants. The siderophore-deficient mutant clearly showed the effect of this important trait involved in plant–microbe interaction in enhancement of growth in rice and mungbean plants supplied with sequestered iron. Our results highlight the value of a substantial understanding of the relationship of the plant growth promoting properties of endophytic actinomycetes to the plants. Endophytic actinomycetes, therefore, can be applied as potentially safe and environmentally friendly biofertilizers in agriculture.     

植物内生细菌生物学作用研究进展

内生细菌是植物内生微生物群的主要成员 ,对寄主植物有促生、防病、固氮等多方面的有益生物学作用 ,还可以作为受体 ,将外源基因携带入植物体内 ;但是有的内生细菌对寄主植物的生长发育等也有不利的影响。由于它们生存在植物体内 ,是生物农药和生物肥料等方面的天然资源菌物 ,具有广泛的研究和应用价值     

地黄内生放线菌的分离及地黄轮纹病拮抗菌Streptomyces folium leaf-16的新种鉴定

药用植物内生放线菌具有合成天然活性化合物的潜力,放线菌新种是寻找新型抗生素先导化合物的一个重要来源。【目的】挖掘药用植物地黄内生放线菌资源,并对地黄轮纹病拮抗菌株leaf-16进行新种鉴定。【方法】本研究采用五步消毒法分离河南道地药材地黄的内生放线菌,以地黄轮纹病原真菌草茎点霉(Phoma herbarum)为指示菌,采用平板对峙法筛选对该病菌有抑制作用的菌株,16S rRNA基因测序发现一株抗地黄轮纹病的放线菌新种leaf-16。通过形态、生理生化、细胞壁化学组分和分子生物学等特征对菌株leaf-16进行多相分类学鉴定。【结果】经平板对峙实验得到8株抗地黄轮纹病的放线菌,其中菌株leaf-16经16S rRNA基因测序、形态比较、生理生化、化学组分和分子生物学以及DNA-DNA杂交分析,确定菌株leaf-16为1株链霉菌新种,并命名为Streptomyces folium。【结论】菌株leaf-16为1株链霉菌新种,具有抑制地黄轮纹病原真菌的活性,为进一步分离新型抗地黄轮纹病的生物制剂奠定物质基础。     

番茄根内促生放线菌的分离鉴定及其促生效果

【背景】植物体内普遍存在一定数量的内生放线菌,对植物的生长发育具有促生作用。【目的】从番茄根内分离、筛选并鉴定出能够有效促进植物生长发育的内生放线菌,为生物菌肥的开发奠定基础。【方法】采用组织研磨培养法和放线菌分离培养基对番茄根内放线菌进行分离,利用Salkowski比色法、钼锑抗比色法和CAS平板检测法进一步筛选出具有较强促生特性的菌株,通过番茄和黄瓜苗期盆栽试验验证其促生效果。结合形态、生理生化以及16S r RNA基因序列相似性和系统发育分析,对菌株进行鉴定。【结果】分离筛选出一株吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)产量达25.56 mg/L的内生放线菌NEAU-D1,能够产生铁载体并且对多种难溶性磷酸盐具有良好溶解效果,通过16S r RNA基因序列分析,该菌株属链霉菌属。番茄和黄瓜苗期盆栽试验结果表明,接种该菌株的番茄幼苗其根长、株高、植株鲜重和干重较对照分别显著增加了9%、23%、47%和92%,而接种该菌株的黄瓜幼苗根长、株高、植株鲜重和干重较对照分别显著增加了43%、47%、134%和58%。【结论】链霉菌NEAU-D1可以作为潜在的促生菌资源用于设施蔬菜多功能生物菌肥的研发。     

红树林放线菌研究进展

红树林是生长在热带和亚热带海岸潮间带的一种独特植物群落,构成陆地与海洋间的过渡,具有水分高、盐分高、耐缺氧等特征的特殊生态系统及很高的生物多样性,是筛选和发现放线菌新物种和药用生物活性次级代谢产物的宝贵资源。在物种鉴定方面,放线菌分类学是目前红树林放线菌物种鉴定的重要手段。本文综述了红树林放线菌物种鉴定主要方法、红树林放线菌生态环境和物种分布特征、生物学活性及其次级代谢产物等,并展望了该领域研究与发展的重要问题与趋势。