重金属胁迫下内生菌对宿主植物的解毒机制

采用内生菌联合植物修复是土壤重金属污染修复理论研究和应用实践的新思路。较之根际促生菌,内生菌因生存环境稳定且与植物联系更加紧密,在实际应用中具有更大价值。在重金属胁迫下,部分具有特定功能的细菌可进入植物体内成为内生菌,这些内生菌通常在重金属吸收、耐受和解毒方面具有优良的特性,而且可以协同宿主植物耐受重金属胁迫,表现在直接或间接降低植物体内重金属胁迫强度和提高植物本身对重金属的耐受性两方面。系统分析了内生菌对宿主植物的解毒机制,综述了近年来内生菌增强植物重金属耐受性的研究,展望了重金属胁迫下植物和内生菌互作机制的研究思路和方向。     

成团泛菌YS19 symplasmata结构对菌体抵抗逆境的作用

成团泛菌（Pantoea agglomerans）YS19是从水稻“越富”品种中分离出的优势内生菌,其所形成的共质体（symplasmata）是一种与生物薄膜（biofilm）类似的多细胞聚集体结构,但细胞间联系比biofilm更加紧密。研究symplasmata结构对成团泛菌YS19抵抗逆境的贡献,有助于阐释内生菌与植物的相互作用的适应性。比较研究了symplasmata结构与散生菌体对于蔗糖渗透压冲击、重金属离子和干燥处理的抵抗能力差异,结果表明,与以散生状态存在的菌体相比,在面临逆境时形成symplasmata结构的菌体抗逆存活能力显著增强。     

植物内生菌及其防治植物病害的研究进展

综述了植物内生菌及其防治植物病害的研究进展.植物内生菌分布广,种类多,几乎存在于所有目前已研究过的陆生及水生植物中,目前全世界至少已在80个属290多种禾本科植物中发现有内生真菌,在各种农作物及经济作物中发现的内生细菌已超过120种.感染内生菌的植物宿主往往具有生长快速、抗逆境、抗病害、抗动物危害等优势,比未感染内生菌的植株更具生存竞争力.植物内生菌的防病机理主要表现在通过产生抗生素类,水解酶类,植物生长调节剂和生物碱类物质,与病原菌竞争营养物质,增强宿主植物的抵抗力以及诱导植物产生系统抗性等途径抑制病原菌生长.另外,对植物内生真菌和内生细菌的分离、筛选和检测方法;利用植物内生菌控制植物病害的途径如人工接种内生菌,利用内生菌代谢产生的抗生素以及将内生菌作为基因工程的载体菌等进行了综述.同时,对植物内生菌作为生物防治因子未来发展前景及存在的问题进行了讨论.利用植物内生菌作为生物防治因子进行大田防病,需要考虑它的病理学、生态学和形态学等方面的影响.     

水稻内生成团泛菌YS19共质体形成差异表达蛋白MalE及其兼职功能

成团泛菌YS19是从水稻“越富”品种中分离的一种优势内生细菌,与宿主水稻互作时具有多种促生作用,其形成的共质体(symplasmata)结构与菌体抗逆及与宿主互作有重要意义．研究发现了一种在YS19共质体形成阶段高表达的差异蛋白,对其用肽指纹图谱进行鉴定,发现其属于周质空间麦芽糖结合蛋白家族．克隆了该蛋白质的基因,重组表达并分离纯化了该蛋白质,发现它是一种兼职功能蛋白,其不仅参与麦芽糖的ABC运输系统,而且在强酸环境下不易发生变性沉淀,并可通过疏水面的显著暴露结合底物蛋白来发挥分子伴侣活性,这些兼职功能构成了菌体抗逆生存适应性的重要分子基础．     

绿僵菌对植物促生作用的研究进展

绿僵菌作为一种广为人知的虫生真菌,在农业绿色防控中担任重要角色,是害虫综合治理的重要组成部分。近年来对绿僵菌的深入研究发现,其也可作为植物内生菌,通过介导昆虫植物碳氮元素交换、分泌代谢产物、诱导植物抗性等途径促进植物生长。本文以绿僵菌根际定植和对植物的促生效果以及分子机理为主要内容,对已有文献进行回顾梳理,并对目前研究局限和未来发展方向进行讨论,为绿僵菌与植物互作研究提供理论参考,同时为制备促生防虫于一体的新型生物制剂提供帮助。     

植物内生菌促进宿主氮吸收与代谢研究进展

内生菌与植物共生能够提高宿主的氮吸收与氮代谢水平,这可能是由于内生菌在植物体内引发的多种效应的综合结果.植物内生菌能够通过促进植物根系发育和固氮作用为宿主植物提供更多的无机氮素;能够通过分泌多种胞外酶系如漆酶、蛋白水解酶等使宿主植物更好地利用有机氮素;能够提高宿主氮代谢关键酶如硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)等酶的活性;能够提高宿主植物激素水平和维生素含量从而促进宿主氮代谢;能够通过影响宿主植物氮代谢促进宿主植物分蘖、提高宿主植物叶绿素含量和光合速率等等.综述了国内外关于植物内生菌促进宿主氮代谢的相关报道,归纳了植物内生菌影响宿主氮素吸收与代谢的可能机制,并展望了关于植物内生菌促进宿主氮代谢机制方面的研究方向.     

巴西固氮螺菌Yu62由水稻和烟草根部向茎、叶的迁移运动

巴西固氮螺菌(Azospirillrm brasilence)是重要的植物促生内生菌之一.用gfp基因标记固氮螺菌后接种无菌的水稻和烟草幼苗的根部,限制培养一定时间后,用共聚焦激光显微镜观察,结果表明:除了根部有发荧光的螺菌定殖外,螺菌还分布在茎、叶的表皮细胞,皮层细胞和维管系统组织的细胞间隙.从根、茎、叶器官分离固氮螺菌,都存在有较高的螺菌群体密度.这一结果证明螺菌在植物内存在着从根部向茎、叶顶端的迁移现象.这一发现为研究巴西固氮螺菌在窠主植物体内的迁移运动的机制、与植物细胞间的分子相互作用及其对植物的促生作用奠定了生态学和细胞形态学的基础,也为实际应用提示了进一步的科学依据,具有重要的科学和实践意义.     

巴西固氮螺菌Yu62由水稻和烟草根部向茎、叶的迁移运动(英文)

巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilence)是重要的植物促生内生菌之一。用gfp基因标记固氮螺菌后接种无菌的水稻和烟草幼苗的根部,限菌培养一定时间后,用共聚焦激光显微镜观察,结果表明:除了根内部有发荧光的螺菌定殖外,螺菌还分布在茎、叶的表皮细胞,皮层细胞和维管系统组织的细胞和细胞间隙。从根、茎、叶器官分离固氮螺菌,都存在有较高的螺菌群体密度。这一结果证明螺菌在植物内存在着从根部向茎、叶顶端的迁移现象。这一发现为研究巴西固氮螺菌在宿主植物体内的迁移运动的机制、与植物细胞间的分子相互作用及其对植物的促生作用奠定了生态学和细胞形态学的基础,也为实际应用提供了进一步的科学依据,具有重要的科学和实践意义。     

植物内生菌研究进展

内生菌由于生长于植物体内且不引起植物病害所以不易被发现,它是一类具有高实用价值的植物内生微生物。经过人们的不断研究,越来越多的植物内生菌被发现,其活性代谢产物的优势也得到了更多研究者的认可。综述了国内外有关植物内生菌研究的主要成果和进展,并从植物内生菌的发现、研究历史、多样性、生理生化特性以及植物内生菌与宿主植物间的作用关系等多个层次进行了概述,以期为植物内生菌相关研究提供参考。     

植物内生菌群落组成及其功能研究进展

植物内生菌是栖居在植物组织内部、以宿主植物代谢物为营养物质的一类微生物。植物内生菌种类丰富,并通过不同的方式定殖在植物体内,与宿主植物互利共生。植物内生菌促进植物的生长发育,通过增强营养物质吸收、与病原菌竞争生态位、在代谢过程中产生抗菌物质以及诱导宿主植物产生抗性等机制,提高宿主植物的抗逆性,并且其群落的组成因生态环境、寄主植物不同部位、生长周期的不同发育阶段而显著不同。人们利用传统组织分离法、高通量测序法以及人工重组生物群落等研究方法对植物与内生菌相互作用进行了深入的研究。本文对植物内生菌群落的组成、内生菌对宿主植物影响的功能研究以及人工内生菌群的构建进行重点阐述,以期为植物内生菌的开发和利用奠定坚实基础。     

植物内生菌及其次级代谢产物的研究进展

植物内生菌经过与寄主植物长期的协同进化,成为植物内生态系统的重要组成部分,在植物的生长发育、营养吸收、胁迫应激以及产生次级代谢产物等生理生化行为方面具有显著的作用。利用植物内生菌及其次级代谢产物,可以促进农作物的生长发育、提高抗逆性,对于农业生产具有重大的研究意义和应用价值。综述了植物内生菌及其次级代谢产物生理功能及在农业生产中应用的研究进展。对植物内生菌及其次级代谢产物未来的研究重点和应用前景做出展望。     

Properties of bacterial endophytes and their proposed role in plant growth

Bacterial endophytes live inside plants for at least part of their life cycle. Studies of the interaction of endophytes with their host plants and their function within their hosts are important to address the ecological relevance of endophytes. The modulation of ethylene levels in plants by bacterially produced 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase is a key trait that enables interference with the physiology of the host plant. Endophytes with this capacity might profit from association with the plant, because colonization is enhanced. In turn, host plants benefit by stress reduction and increased root growth. This mechanism leads to the concept of 'competent' endophytes, defined as endophytes that are equipped with genes important for maintenance of plant-endophyte associations. The ecological role of these endophytes and their relevance for plant growth are discussed here.     

Preliminary insights into the evolutionary relationships of aquatic hyphomycetes and endophytic fungi

Aquatic hyphomycetes play a key role in leaf litter decomposition and are mediators of organic matter turnover in streams. Molecular studies have shown that some aquatic fungi are also plant endophytes, however, more evidence is needed to evaluate their multiple ecological abilities. To date, little information is available on fungal lineages that might have undergone convergent evolution to adapt to multiple ecological modes. We examined the phylogenetic relationships and evolutionary divergences of aquatic hyphomycetes, endophytic aquatic hyphomycetes and other fungal endophytes of riparian/terrestrial plants by analyzing ITS1-5.8S-ITS2 sequences retrieved from the National Center for Biotechnology Information (NCBI). Sequences with close phylogenetic affinity to aquatic fungi can occur as endophytes of terrestrial plants or in soil far from streams. To fully understand the ecological impact of aquatic hyphomycetes, we need to document and interpret their niches more broadly.     

A Phylogenetic Evaluation of Whether Endophytes Become Saprotrophs at Host Senescence

Fungal endophytes and saprotrophs generally play an important ecological role within plant tissues and dead plant material. Several reports based solely on morphological observations have postulated that there is an intimate link between endophytes and saprotrophs. This study aims to provide valuable insight as to whether some endophytic fungi manifest themselves as saprotrophs upon host decay. Ribosomal DNA-based sequence comparison and phylogenetic relationships from 99 fungal isolates (endophytes, mycelia sterilia, and saprotrophs) recovered from leaves and twigs of Magnolia liliifera were investigated in this study. Molecular data suggest there are fungal taxa that possibly exist as endophytes and saprotrophs. Isolates of Colletotrichum, Fusarium, Guignardia, and Phomopsis, which are common plant endophytes, have high sequence similarity and are phylogenetically related to their saprotrophic counterparts. This provides evidence to suggest that some endophytic species change their ecological strategies and adopt a saprotrophic lifestyle. The implication of these findings on fungal biodiversity and host specificity is also discussed.     

沙冬青与伴生植物深色有隔内生真菌定殖规律及其与土壤因子的相关性

为了探明荒漠环境深色有隔内生真菌(dark septate endophytes, DSE)生态分布和定殖状况, 于2013年7月从宁夏银川、沙坡头和甘肃民勤地区采集沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)及其伴生植物根围0-10、10-20、20-30、30-40、40-50 cm共5个土层土壤样品和根样, 研究了DSE空间定殖规律及其与土壤因子的相关关系。结果表明: 沙冬青和伴生植物根系能被DSE侵染, DSE分布和定殖具有明显的空间异质性, 并与土壤因子密切相关。沙冬青DSE微菌核结构紧凑, 呈团块状, 而伴生植物DSE微菌核零散分布。同一样地, 沙冬青DSE菌丝定殖率、定殖强度和总定殖率较伴生植物高, 而沙冬青和伴生植物微菌核定殖率无显著差异。不同样地, 沙冬青和伴生植物微菌核定殖率无显著差异, 沙冬青DSE菌丝定殖率、定殖强度和总定殖率为沙坡头>银川>民勤; 伴生植物DSE菌丝定殖率、定殖强度和总定殖率为银川>民勤>沙坡头。通径分析和主成分分析表明, 土壤有机质、总球囊霉素、磷酸酶和速效钾是西北荒漠环境中DSE定殖的主要影响因子。     

内生真菌对植物生长发育及抗逆性的影响

本文从内生真菌的涵义和基本生物学特征出发,对国内外近二十年来关于内生真菌与植物关系的研究情况作了综述,主要包括内生真菌的检测、鉴定和转染,内生真菌对植物生长发育与抗逆性的影响,以及内生真菌在农业及其他相关领域的应用前景。文中提及作者近期开展的关于内生真菌对黑麦草抗旱性影响的研究课题及其初步进展。     

Plant-fungal association in trees: Insights into changes in ecological strategies of Peroneutypa scoparia (Diatrypaceae)

Fungal endophytes comprise a highly diverse group of particular interest for their relevant implications to the ecosystems they inhabit. The objective of this study was to infer the phylogenetic affinity between strains of Peroneutypa scoparia exhibiting different lifestyles to elucidate possible shifts in ecological roles. Specimens and living cultures used in the present study were obtained from decaying wood and from live stem tissues of the invasive host species Broussonetia papyrifera. The similarity between the fungal strains was studied through molecular analyses. The results showed a close phylogenetic link and high genetic similarity between endophytic and saprotrophic strains. The main findings suggest that P. scoparia has primary access to the substrate as an endophyte and then this organism may change its use of the available resources presenting a saprotrophic growth. These results provide valuable information about the roles that diatrypaceous fungi play as endophytes or as decaying wood inhabitants and contributes to evaluate the ecological significance of this group.     

内生真菌对植物生长发育及抗逆性的影响

本文从内生真菌的涵义和基本生物学特征出发,以国内外近二十年来关于内生真菌与植物关系的研究情况作了综述。主要包括内生真菌的检测、鉴定和转染,内生真菌对植物生长发育与抗逆性的影响,以及内生真菌在农业及其他相关领域的应用前景。文中提及作者近期开展的关于内生真菌对黑麦草抗旱性影响的研究课题及其初步进展。     

干旱胁迫下丛枝菌根真菌对疏叶骆驼刺和多枝柽柳生长及生理的影响

水柏枝属是一类具有重要生态、经济意义的资源植物,该文対国内外关于水柏枝属分类学、系统学、内生菌、繁育和保护以及药用成分等方面的研究进展进行综述。并针对该属存在的有关物种界定与谱系地理、植物内生菌与适应性机理、药用成分与药理研究等关键科学问题,提出可能采用的研究方法,为高效利用野生资源植物提供基本思路。