共生真菌对铁皮石斛幼苗生理特性的影响

以铁皮石斛(Dendrobium catenatum)无菌组培苗为材料,接种C20、C22、C35、C42这4株真菌菌株.共生培养60d后,研究真菌对组培苗的平均鲜重增长率、营养元素、叶绿素和内源激素的影响.结果表明:(1)接菌组培苗的营养根重分离获得原接种菌株;(2)接菌组培苗的平均鲜重增长率,叶绿素a、b含量和营养元素N、P、K含量均高于对照;(3)接菌组培苗的GA3和IAA含量均高于对照,ABA含量低于对照.其中,接种C42的组培苗平均鲜重增长率和叶绿素a含量达极显著差异(p＜0.01),接种C22和C35组培苗的平均鲜重增长率和叶绿素a含量达到显著差异(p＜0.05),接种C20和C42的组培苗K含量达显著性差异,接种C20、C35、C42的组培苗IAA含量极显著地高于对照,接菌组培苗的N含量和GA3含量均达极显著差异,而接菌组培苗的ABA含量极显著地低于对照.因此,这4株真菌菌株可应用于铁皮石斛等兰科植物的栽培与生产中.     

铁皮石斛组培苗菌根真菌接种效应

本研究以铁皮石斛无菌组培苗为材料,通过接种菌株建立组培苗菌根共生培养体系,对接种共生的组培苗各生长阶段进行比较研究,以探讨接菌菌株对无菌组培苗生长的影响并筛选出最佳菌株,为铁皮石斛快速优质繁殖提供思考和借鉴。结果表明:D1菌株、D2菌株和D3菌株对铁皮石斛无菌组培苗地上部分生长和根系生长均有明显促进作用,组培苗D1、D2、D3处理的平均鲜重增长率分别比对照组(CK)高27.4%、9.8%、19.7%,与CK相比差异均达极显著水平(p0.01);组培苗D1、D2、D3、D5处理的根增长率分别比CK高23.1%、34.7%、49.1%、36.5%,与CK相比较差异达极显著水平(p0.01)。除了D4以外的大多数菌株可明显促进铁皮石斛组培苗叶片光合色素的累积,为植物生长提供充足的营养物质,进而促进组培苗的生长。     

铁皮石斛内生真菌分布

本研究从铁皮石斛(Dendrobium officinale)根、茎和叶中分离得到内生真菌67株,经形态学和分子生物学鉴定分别归属于16个属,Fusarium和Alternaria为铁皮石斛内生真菌的优势种群。研究发现,铁皮石斛根、茎、叶中内生真菌分布存在较大差别,具有一定的组织差异性,不同石斛植物中内生真菌的存在情况差别较大,具有一定的宿主差异性。本研究丰富了真菌资源,为石斛属药用植物内生真菌资源的开发利用提供了基础理论依据。     

中药材铁皮石斛组培苗不同培养基的筛选与优化

铁皮石斛组培苗在生长各个阶段对营养物质的需求不一样,培养条件不同组培苗生长结果也不一样。本研究以铁皮石斛种子为材料,通过无菌播种进行原球茎诱导、增殖、分化、生根试验,对各阶段培养基进行比较,以期筛选出最佳培养基条件,为将来铁皮石斛走向工厂化、标准化生产提供思考和借鉴。结果表明,种子萌发以及原球茎诱导的最佳培养基配方是1/2 MS培养基,35 d后萌发率达93.1%。原球茎增殖最佳培养基配方组合是MS+6-BA(1.5 mg/L)+NAA(0.5 mg/L),增殖系数达14.8。原球茎分化成苗的最佳培养基配方组合是MS+6-BA(0.5 mg/L)+NAA(0.2 mg/L),分化率达92.1%,且长势良好。组培苗生根的最佳培养基配方组合是1/2 MS+NAA(1.5 mg/L),生根率达97.7%,根系健壮发达。     

内生真菌和内生细菌接种对雷公藤生长和次生代谢产物积累的影响

为探究内生真菌与内生细菌对雷公藤(Tripterygium wilfordii)的生长和次生代谢产物积累的相互作用,用内生真菌NS33、NS6和内生细菌LG3、LY1单独或跨界联合接种雷公藤,对雷公藤的生长和雷公藤甲素、雷公藤红素合成进行了研究。结果表明,单独或混合培养的菌株具有分泌铁载体、吲哚乙酸(IAA)和溶磷能力,对种子萌发、芽伸长和根系活力有显著促进作用。接种菌株NS33、NS6、NS6-LG3和NS6-LY1均显著促进了雷公藤组培苗的生长。单独或联合接种菌株均能显著提高雷公藤组培苗雷公藤甲素和雷公藤红素的积累,其中NS33-LG3和LG3的作用最显著。菌株NS33与LG3能够协同促进IAA的分泌、小麦幼苗根系活力和雷公藤红素的积累;菌株NS6与LY1协同提高了雷公藤组培苗的高度、质量和雷公藤红素的积累。因此,内生真菌与内生细菌联合接种对雷公藤生长和次生代谢产物积累具有一定的协同效应,显示出实际应用潜力。     

不同栽培方式的铁皮石斛根、茎中内生细菌多样性及其抑菌活性研究

[目的] 分析树干仿生栽培和大棚种植的铁皮石斛根、茎中内生细菌的组成与分布,并挖掘潜在的微生物资源及功能。[方法] 利用Illumina MiSeq高通量测序技术,对不同栽培方式铁皮石斛根、茎中免培养内生细菌丰富度及多样性进行比较分析;通过传统的内生菌分离法以及16S rRNA基因测序技术对可培养内生细菌进行分离鉴定;采用滤纸片法筛选拮抗石斛病原菌的内生菌株。[结果] 高通量测序分析中内生细菌以Pseudomonas （30.52%）为主,其次是Mycobacterium （10.22%）以及Brachybacterium （8.32%）,树干仿生栽培石斛内生细菌组成丰富度及多样性高于大棚种植,石斛根中内生细菌组成丰富度及多样性高于石斛茎。可培养内生细菌中Bacillus （18.37%）所占比例最高,其次是Curtobacterium （8.16%）,同时筛选得到8株具有抑制石斛病原菌活性的菌株。[结论] 铁皮石斛中蕴含着丰富的内生细菌资源,菌群组成和分布受其不同栽培方式和组织部位的影响。此外,筛选得到8株具有抑制病原菌活性的菌株,表明铁皮石斛内生细菌代谢产物具有抗菌活性。本试验对铁皮石斛内生细菌多样性及其抑菌活性的分析研究,为石斛内生微生物资源的后续深度挖掘以及利用提供了内生细菌资源。     

温郁金内生拮抗细菌B-11的分离及其抑菌活性

【背景】植物内生菌广泛分布在自然界中,具有巨大的潜在开发与应用价值。【目的】对温郁金内生细菌进行分离鉴定,并从中筛选出具有生防潜能的菌株。【方法】采用常规组织分离法对温郁金根茎内生细菌进行分离并利用16S rRNA基因序列分析进行初步鉴定;采用平板对峙法以铁皮石斛炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)为供试菌株对温郁金内生细菌进行拮抗菌的筛选;通过形态学鉴定、生理生化鉴定以及16S rRNA基因序列分析,确定拮抗菌株B-11的分类地位;以6个不同属的植物病原真菌为供试菌株对拮抗菌株B-11的抑菌谱进行测定,并研究其对病原菌菌丝的影响;利用特异性平板和MALDI-TOF-MS检测技术对拮抗菌株B-11产生的抑菌物质进行检测;采用离体叶片接种法研究拮抗菌株B-11对铁皮石斛炭疽病菌的防治效果。【结果】从温郁金根茎中分离得到25株内生细菌菌株,这些细菌菌株分属于12个属,其中芽孢杆菌属为优势菌属,占分离菌株的28%;通过初筛获得8株对C.gloeosporioides有抑菌活性的菌株,其中菌株B-11的抑菌活性最强,经鉴定该菌为贝莱斯芽孢杆菌(Baclliusvelezensis);抑菌谱测定发现菌株B-11能够对供试的属于不同属的6种植物病原真菌的菌丝生长具有抑制作用,显微观察发现经对峙培养6 d后这6种病原菌的菌丝体出现畸形膨大、分枝增多等现象;特异性平板检测结果表明拮抗菌株B-11能够产生蛋白酶、β-葡聚糖酶和嗜铁素,但不产生几丁质酶;MALDI-TOF-MS检测结果表明拮抗菌株B-11能够产生伊枯草素、丰源素和表面活性素3种脂肽类抗生素,其中伊枯草素的产量最高;离体叶片接种实验表明,拮抗菌B-11的离心去菌发酵液对铁皮石斛炭疽病的防治效率可达64%。【结论】温郁金根茎含有丰富的内生细菌资源,其内生细菌菌株B-11有潜力作为开发抗真菌代谢物和新药物的重要微生物资源。     

沙棘根瘤内生细菌中抑菌促生菌株的筛选和鉴定

【背景】植物内生细菌可产生具有抑菌和促生活性的物质,既能抑制植物病原菌对寄主植物的侵染,也能促进植物的生长。沙棘根瘤内生细菌是根瘤内除共生固氮的弗兰克氏菌外,与沙棘共生的一大类微生物。研究具有抑菌和促生活性的植物内生菌,可为微生物菌肥的研究提供理论基础。【目的】筛选具有优良抑菌和促生活性的沙棘根瘤内生细菌,初步研究其抑菌和促生活性,并对菌株进行鉴定。【方法】采用双层琼脂法、琼脂扩散法、双层平板对峙法、牛津杯法进行沙棘根瘤拮抗性内生细菌的筛选。选取抑菌活性较高的内生细菌,分别采用Salkowski比色法、ChromeAzurolS(CAS)平板检测法和钼锑抗比色法进行产吲哚乙酸、铁载体及溶磷能力的测定。采用发酵液灌根法测定沙棘根瘤内生细菌SR308对黄瓜促生作用的盆栽效果。通过形态和培养特征、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析法对菌株TT201和SR308进行鉴定。【结果】从131株沙棘根瘤内生细菌中筛选出9株具有较强抑菌活性的内生细菌,其中菌株TT201抑菌性最佳、抑菌谱广;菌株SR308的促生活性最好,其发酵液对黄瓜的生长具有较强的促进作用。对具有较强抑菌和促生活性的菌株TT201和SR308进行鉴定的结果表明,菌株TT201为侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporus),菌株SR308为蕈状芽孢杆菌(Bacillusmycoides)。【结论】获得2株具有优良抑菌和促生活性的沙棘根瘤内生细菌,为进一步开发微生物农药及菌肥提供了资源。     

一株连香树根际促生细菌LWK2的分离鉴定及其全基因组序列分析

【背景】植物根际促生细菌是一类位于植物根际并能对植物生长产生促进作用的有益菌,在微生物肥料领域具有重要的应用价值。【目的】对濒危植物连香树根际的植物根际促生细菌进行分离筛选和连香树接种效应评价,挑选对连香树生长促进作用最为显著的菌种进行促生特性分析、菌种鉴定及全基因组序列测定与促生相关基因分析。【方法】利用相应筛选培养基对连香树根际土壤中解有机磷、溶无机磷和解钾细菌进行分离筛选,通过根际接种验证各菌株对连香树实生苗的促生能力。从中选取促生作用最为显著的细菌,进行解钾能力、产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶能力测定。利用菌体形态观察、16S rRNA基因序列分析及全基因组序列的平均核苷酸一致性比对进行菌种鉴定。最后利用基因组功能注释和比较基因组学分析对该菌株中的植物促生及重金属抗性相关基因进行解析。【结果】从连香树根际土壤中共筛选得到3株解有机磷细菌、2株溶无机磷细菌和2株解钾细菌,其中解钾细菌LWK2对连香树实生苗的生长促进作用最为显著。该菌株能够产...     

不同植物生长调节剂对铁皮石斛(Dendrobium candidum)再生的影响

本实验以铁皮石斛无菌苗茎段为外植体,通过添加不同浓度的植物生长调节剂,诱导铁皮石斛愈伤组织形成与分化,建立铁皮石斛组织培养再生体系。结果表明,外植体接种5 d后,在改良MS培养基上添加2 mg/L PBU和0.05 mg/L IAA,可达到100%的愈伤诱导率。将愈伤组织接种在MS培养基上,添加0.1 mg/L NAA和0.5 mg/L 6-BA,不定芽诱导率为90.8%。适合铁皮石斛芽增殖培养基为:MS+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖+100 mg/L Vc+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA。PBU浓度为0.5 mg/L,NAA浓度为0.05 mg/L时,芽苗生长情况良好,最适合用于不定芽伸长。铁皮石斛最适生根的培养基为:MS+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖+100 mg/L Vc+0.5 mg/L IBA,生根率可高达94.1%。本研究成功建立了铁皮石斛高效再生体系。     

美花石斛菌根真菌接菌方式与接种效应初步研究

自然条件下,兰科菌根真菌的共生对于兰科植物种子萌芽和植株生长是必不可少的。为探讨有益共生真菌对兰科植物生长的促进作用,特别是在实验室环境下接菌方式的改变与接种效应直接的联系,本研究从野生美花石斛(Dendrobium loddigesii Rolfe.)新鲜营养根中分离、筛选出3种菌根真菌（M1、M2和M3）,采用单一接菌和混合接菌的接种方式,分析3个菌株及其不同接种方式对美花石斛生长的影响。研究得到优势菌株M1和M3,并证实混合接菌对美花石斛的生物量增长具有较好的正效应,两两混合接种方式M1-M2、M2-M3及3个混合接种方式M1-M2-M3均能较好的促进美花石斛生物量的积累。充分发挥混合接菌对兰科植物生长发育所产生的效能,提高生产效率,具有较强的现实意义。     

红皮云杉外生菌根菌单接种及混合接种对苗木生长的影响

以提高外生菌根真菌对红皮云杉苗木促生长效果为目的,在前期研究的基础上,采用菌株配对培养的方法对获得的云杉外生菌根真菌进行混合接种菌株组合筛选;采用沟施菌剂方法,对3年生红皮云杉移床苗进行外生菌根菌菌株组合野外混合接种试验,同时以各菌株野外单接种作为对照,研究外生菌根真菌单接种及混合接种对红皮云杉苗木生长的影响。试验结果表明:供试菌株及菌株组合对红皮云杉苗木生长均有一定的促进作用。菌株L15促生长效果最佳,接种100d苗木高生长高于对照30.88%,地径高于对照15.29%。组合L15/025与L15/009促苗木生长效果低于单接种L15的效果,高于单接种009和025的效果。接种菌株010和组合L15/025的苗木与对照相比,叶绿素含量提高差异显著,叶绿素a水平分别高于对照59.15%、54.61%,叶绿素b水平分别高于对照76.34%和67.78%。除接种菌株010的苗木外,其他处理苗木其过氧化氢酶活性与对照相比均有所降低。所有处理苗木的根系活力均低于对照。综上,外生菌根菌高效菌株与一般菌株混合接种会弱化高效菌株自身接种效果;苗木过氧化氢酶活性、苗木根系活力与苗木的生物量间无相关性。     

Diversity and Antimicrobial and Plant-Growth-Promoting Activities of Endophytic Fungi in Dendrobium loddigesii Rolfe

Endophytic fungi are ubiquitously distributed in orchids and have a great impact on the host plant. The diversity of endophytic fungi in the medicinal orchid Dendrobium loddigesii Rolfe was investigated and their bioactivities in microbe and plant growth were explored here. Endophytic fungi were identified by using morphological and molecular biological methods. Antimicrobial activity was determined by a standard disk assay. Activity in promoting plant growth was confirmed by root inoculation of endophytic fungi in seedling tray and pot experiments. Overall, 48 isolates were isolated from D. loddigesii and identified to belong to 18 genera, with Fusarium and Acremonium being the most dominant populations. A total of 17 isolates belonging to 9 genera were screened for their antimicrobial activity, and Fusarium spp., 8 of the 17 isolates, was also the dominant population. In the seedling tray experiment, two isolates, one of Fusarium named DL26 and the other of Pyrenochaeta named DL351, were shown to enhance plant growth in alder bark–humus medium, and the latter displayed weak activity against Bacillus subtilis (As 1.308) and Aspergillus fumigatus (As 3.2910). In the pot experiment, after inoculation of DL26 and DL351, five out of seven media were fit for plant-endophyte symbionts. Medium #1 of red brick fragments and sphagna was optimal in accelerating plant growth. In conclusion, a great diversity of endophytic fungi in D. loddigesii was first confirmed in a considerable proportion of antimicrobial isolates. Furthermore, two endophytes exhibited the ability to enhance plant growth although their activities were influenced by the growth media.     

新疆药用植物牛至内生细菌多样性与抗菌活性

【背景】植物内生菌作为微生物群落中一类非常重要的组成部分,在多个领域都有广泛的应用价值,如促进植物生长、抵抗病虫害、生物固氮、降解有毒有害化合物等。【目的】进一步丰富新疆野果林苹果腐烂病害的生防资源以及分析牛至内生细菌多样性特征。【方法】通过纯培养方法,对健康植物牛至组织进行内生细菌的分离纯化,并进行16S rRNA基因序列分析;再利用平板对峙法筛选具有抑制苹果腐烂病病原菌生长的内生细菌。【结果】共分离到168株内生细菌,最终确定为4门5纲8目12科17属,其中优势属为芽胞杆菌属(Bacillus)。由分离实验结果可知,M1号TSA培养基,M5号组氨酸-棉子糖培养基和M6号NA培养基是分离牛至内生细菌较为理想的培养基;采自新源县野果林的牛至内生细菌多样性较为丰富,在牛至根部内生细菌种类更多;通过拮抗实验共筛选出59株牛至内生细菌具有较好的抑菌效果。【结论】新疆药用植物牛至内生细菌的物种多样性较为丰富,而且富含一批有效抑制野苹果腐烂病病原菌生长的内生细菌菌株。因此,本研究在新疆野果林苹果腐烂病的生物防治和药用植物内生细菌种质资源的填补等方面具有重要意义。     

Mycorrhizal Fungi Promote Growth and Nitrogen Utilization by Dendrobium nobile (Orchidaceae)

Mycorrhizal associations play a key role in the life cycle and evolutionary history of orchids. Although most orchid species are tropical and epiphytic, their mycorrhizae are poorly understood compared with those of temperate, terrestrial orchids. To investigate the influences of such fungi on photosynthetic, epiphytic orchids, we inoculated seedlings of Dendrobium nobile with Epulorhiza sp. (S1) or Tulasnella sp. (S3). These fungi had been identified based on their morphological and molecular characters. Both S1 and S3 formed symbiotic associations with our seedlings, promoting their growth and development to various degrees. Results from signature experiments with the 15N stable isotope suggested that the utilization of organic nitrogen by orchid seedlings was significantly improved by S1, but not by S3. Dendrobine contents were significantly higher in all inoculated seedlings. Our findings demonstrate that these mycorrhizal fungi enhance plant growth, their utilization of organic nitrogen, and the accumulation of secondary metabolites in this epiphytic orchid species.     

兰科菌根真菌研究方法的概述

兰科植物资源在全球分布广泛,其中有许多是重要的药用植物和名贵的珍稀花卉,由于具有较高的商业价值,受到各界人士的广泛关注。兰科植物生长习性的特殊性导致其在自然状态下繁殖率极低,因此难以满足市场的广泛需求。近年研究表明,几乎所有兰科植物都能与相应的菌根真菌建立共生关系,并且必须依赖于这些内生真菌才能完成其整个生活史。因而对菌根真菌在提高兰科植物生长速度和繁殖能力过程中机制的研究以及将研究成果运用于工业化育苗中将是缓解兰科植物市场供求紧张问题的关键。通过对近几年有关天麻和铁皮石斛等兰科植物的问题研究中所采用的研究方法加以阐述,以期对今后兰科菌根真菌的研究提供一定的参考。     

菌根真菌促进金钗石斛的生长及氮利用

菌根在兰科的生命周期和进化史上起着关键作用。兰科中大多数是附生兰,但它们的菌根研究相对缺乏。为了探讨菌根对附生兰的影响,本研究用金钗石斛（Dendrobium nobile）与通过形态学特征和分子生物学鉴定的分属于瘤菌根菌属（Epulorhiza）的s1和胶膜菌属（Tulasnella）的S3真菌共培养。共培养结果表明,S1和S3与金钗石斛形成了共生关系,且不同程度地促进了其生长。15N稳定同位素标记实验证实,S1菌株显著促进了金钗石斛对有机氮的利用,而S3菌株没有显著的促进作用。同时．S1和S3真菌均能提高金钗石斛中石斛碱的含量。研究结果表明,菌根真菌能促进附生兰幼苗的生长、有机氮的利用和次生代射产物的积累。     

砂生槐根瘤内生菌对青稞种子萌发及幼苗的促生作用

该文以接种不同砂生槐根瘤内生菌的黑青稞种子和不接种菌株的黑青稞种子为研究材料,采用培养皿作为基质,观察黑青稞种子萌发及幼苗生长情况,测定接种不同根瘤内生菌后的黑青稞发芽率、发芽势、发芽指数、株高、根长、须根数、根冠比、植株全株干/鲜重的生理性状,并对各不同处理进行隶属函数综合评价。结果表明:菌株R7和R17的发芽率均达到了100%,R17、R18及R19的发芽势达到了90%,R17和R18的发芽指数变化量与CK1对比分别为45.38%和32.05%。在不同处理下,R21、R14与R7的平均根长与CK1对比呈抑制作用,其变化量分别为-50%、-34.28%及-28.99%;黑青稞幼苗植株高与CK1对比,仅有4株菌对株高产生促进作用,分别是R5、R18、R22及R28;黑青稞幼苗须根数与CK1对比,除R15与R21呈抑制作用外,其余菌株均对幼苗须根数产生促进作用,但R17、R18及R19处理下须根数无显著差异(P>0.05)。与CK1对比,对植株全株鲜重产生促进作用的仅有4株菌,分别为R2、R18、R22和R28;菌株R5、R6及R14的全株干重均低于对照CK1,其余与CK1对比差异显著(P<0.05)。综上结果显示,不同砂生槐根瘤内生菌菌株对黑青稞的种子萌发及幼苗生理性状影响差异显著(P<0.05);接种不同根瘤内生菌效应的综合评价结果显示,接种R17、R18、R28、R20、R19菌株的黑青稞种子隶属函数值为6.71、6.45、6.31、5.81、5.76,可初步选为优良的促生菌株。