植物内生菌的研究进展

植物内生菌是存在于植物内部与植物密不可分的一类微生物,包括内生真菌和内生细菌两大类。随着研究的不断深入,发现内生菌不仅产生多种有益的生物学作用,如防病、促生、固氮等,还能对寄主植物的生长发育产生不利影响。近年来,植物内生菌已成为我国微生物学领域研究的热点问题之一。本文综述了植物内生真菌和内生细菌的研究概况,以期更好地研究和了解植物内生菌。     

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。     

大蒜内生菌对植物病害防治的研究进展

大蒜以其杀菌抑菌作用闻名，研究发现其体内也富含微生物资源，这些微生物的存在对大蒜的功效有重要影响。大蒜内生菌通过自身含有的胞外多糖或者分泌的抗生素等物质可以直接或间接遏制病原微生物的产生，诱导植物产生系统抗性，减少植物病害的发生。本文就植物内生菌的来源、大蒜内生菌的分离与鉴定以及大蒜内生菌对植物病害影响等方面，阐述大蒜内生菌在防治植物病害方面的研究成果。同时，对大蒜内生菌在植物病害生物防治中的应用前景及存在的问题进行了讨论，以期为大蒜内生菌资源的开发利用提供参考。     

根瘤内生细菌

在研究根瘤菌与豆科植物共生关系的过程中,人们发现根瘤中同时定居着许多与根瘤菌不同的内生菌,这些非共生细菌生活在根瘤中,但不引起植物产生明显的病害,为根瘤内生细菌.根瘤内生细菌不仅将植物作为其栖息场所,而且对宿主植物有促生、防病、内生联合固氮等广泛的生物学作用.     

植物内生细菌在防治植物病害中的应用研究

许多报道已证明在不同的植物体内都存在多种内生细菌。本文综述了内生细菌的概念、种群密度等方面的内容 ,着重叙述了内生细菌在生物防治植物病害上的作用 ,并对内生细菌的研究现状及应用提出了自己的见解。     

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。     

植物内生菌是有待深入开发的资源宝库

植物内生菌是指那些在其生活史的一定阶段或者全部阶段生活于健康植物各种组织和器官内部的真菌或者细菌,被感染的宿主植物(至少是暂时)不表现出外在症状。在长期的协同进化过程中,大部分植物内生菌都与植物形成了互惠互利的关系,在从宿主那里获得稳定的生活环境的同时,可增强或赋予宿主抗病、抗干旱、固氮等能力,或通过其代谢产物促进植物的生长;有些内生菌还被发现能够产生与宿主相同或相似的活性物质。因此对植物内生菌的研究从20     

大戟内生菌的抑菌活性及其与宿主相关性研究

为了开发利用药用植物的内生菌资源,以大戟和其内生真菌作为材料,以一株乌桕来源的内生菌作为对照,研究自身具有抑菌作用的药用植物的内生菌在抑菌作用上和宿主的相关性.结果表明,大戟内生菌镰刀菌E5有抑制宿主受试病原菌的作用,并在活植物体内表现出对受试病原菌的拮抗作用;其抑菌能力受宿主成分刺激而加强,而宿主成分对受试病原菌无抑制作用,乌桕来源的内生菌链隔孢S12无抑制受试病原菌的作用.内生菌E5需要在氧气充足条件下培养才能产生抑菌作用,抑菌活性最大产生时间和生物量最大值不同时出现.内生菌E5的抑菌能力受到pH、温度、紫外线影响.大戟内生菌E以上特点,体现了其与宿主之间的互惠共生关系.     

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。     

中国菌生非地衣型子囊菌资源

菌生真菌是指以其他真菌为宿主的真菌,是重要的自然生物资源.它们不是系统学上的分类群,而是特殊生境真菌,包括子囊菌、担子菌和接合菌的种类.其中菌生子囊菌是动植物以及其他真菌的内生菌、寄生菌或腐生菌,少数种己用于植物病害的生物防治,对其进行研究具有重要的理论意义和应用潜力.作者汇总了我国丰富的非地衣型菌生子囊菌资源,目前己报道该类真菌132种,其中以担子菌为宿主的约63种,以子囊菌为宿主的38种,其余或对基物的选择性不强或宿主真菌的分类地位不详,部分种类表现出对基物真菌或者宿主真菌的选择性.同时,对菌生真菌与宿主真菌相互作用方式、菌生子囊菌在植物病害防控中的应用以及少数种类对食用菌栽培的为害进行了简要概述.     

温郁金内生真菌Chaetomium globosum L18对植物病原菌的抑菌谱及拮抗机理

通过体外培养法,研究了药用植物温郁金内生真菌Chaetomium globosum L18对几种常见的植物病原菌的抑菌谱及其拮抗机理。结果表明,Chaetomium globosum L18对多种植物病原真菌和细菌均有不同程度的抑制作用,具有较广的抑菌谱,但对不同植物病原菌的抑制作用具有显著性差异(P<0.05),抑制率最高可达到92.9%;抑菌机制结果显示,竞争作用和重寄生作用是其主要的拮抗机制之一;发酵产物抑制作用测定发现,内生真菌Chaetomium globosum L18能够分泌产生抗菌物质抑制病原菌菌丝的生长和孢子萌发,可引起病原菌菌丝菌丝膨大成串珠状,分枝增多,分枝顶端膨胀后细胞壁破裂,原生质外溢,产生溶菌作用;使分生孢子萌发畸形,萌发率降低。     

Bioactive secondary metabolites produced by microorganisms associated with plants

In the past few decades groups of scientists have focused their study on relatively new microorganisms called endophytes. By definition these microorganisms, mostly fungi and bacteria, colonise the intercellular spaces of the plant tissues. The mutual relationship between endophytic microorganisms and their host plants, taxanomy and ecology of endophytes are being studied. Some of these microorganisms produce bioactive secondary metabolites that may be involved in a host-endophyte relationship. Recently, many endophytic bioactive metabolites, known as well as new substances, possesing a wide variety of biological activities as antibiotic, antitumor, antiinflammatory, antioxidant, etc. have been identified. The microorganisms such as endophytes may be very interesting for biotechnological production of bioactive substances as medicinally important agents. Therefore the aim of this review is to briefly characterize endophytes and summarize the structuraly different bioactive secondary metabolites produced by endophytic microorganisms as well as microbial sources of these metabolites and their host plants.     

植物内生菌增强植物对生物胁迫抗性的研究进展

植物在生长发育过程中因遭遇多种逆境的威胁而出现营养流失、产量大幅下降等问题，而使用传统的化学农药调控植物抗逆作用会对环境造成严重污染甚至危及人类健康，因此需要从天然成分中寻找合适的农药代替品。生活在每种植物体内的内生菌几乎都是植物微生态系统中的天然成分，因其特殊的生态位而可能对植物具有更加积极和直接的影响。然而目前，关于内生菌在提高宿主生物胁迫抗性等方面的作用机制还知之甚少。该文就植物内生菌的来源、多样性和对生物胁迫的抗性展开叙述。首先，总结了植物内生菌传播的主要方式，即水平传播和垂直传播；其次对内生菌种类的多样性以及在植物中的分布多样性进行了归纳与分析；最后，详细阐述了植物内生菌增强植物对生物胁迫应激耐受性(抗致病菌病害、抗虫害)的基本特点与作用机制，即植物内生菌可利用生态位竞争或营养位竞争产生的诱导抗性遏制病原菌感染，或合成抗生素类、生物碱类、几丁质类等次生代谢产物抑制病原菌或线虫的生长，从而防治病虫害。此外，基于内生菌增强植物生物胁迫抗性的研究现状进行了展望，为更加环保的生物防治制剂的开发与利用提供了参考。     

禾草内生真菌作为生防因子的潜力分析

早熟禾亚科多种禾草可与Neotyphodium内生真菌形成禾草-内生真菌共生体, 这种植物-微生物共生体性状较为稳定, 且在自然界中广泛存在。禾草-内生真菌共生体稳定的互利共生关系不但保证了内生真菌所需的全部营养物质, 而且共生体产生的次生代谢物又可显著提高宿主禾草对生物胁迫的抗逆性。众多研究表明, 内生真菌的侵染可显著提高宿主禾草对虫害、病害及伴生植物等多种生物胁迫的抗性。据不完全统计, 禾草内生真菌对蛛形纲、线虫纲、昆虫纲3个纲至少79个种的害虫表现出较明显的抗性, 对至少22个种的病原真菌表现出明显的抗性。尽管利用内生真菌进行禾草品种选育及其品质改良的技术日趋成熟, 但是内生真菌在不同宿主禾草之间高效的替代转化技术, 及其在宿主体内遗传的稳定性仍有待于进一步深入探索。研究者把禾草内生真菌作为生防手段, 在未来的应用过程中不应只考虑其与宿主禾草之间的共生特异性, 而应更全面地分析禾草-内生真菌-生态环境之间的相互关系, 让内生真菌更好地为人类服务。     

Potential analysis of grass endophytes Neotyphodium as biocontrol agents

Many grasses in the subfamily Pooideae develop symbioses with Neotyphodium fungal endophytes, which exist widely in nature. The stably symbiotic relationship not only ensures accessible nutrients required by Neotyphodium fungal endophytes, but also significantly increases the resistance of host grasses to biological stresses through the production of secondary metabolites. Previous studies show that infected grasses with endophytic fungi have prominently enhanced resistance to pests, plant diseases, companion plants and other biological stresses. Grass endophytic fungi show remarkable resistant to at least 79 species of pests from three classes; arachnida, nematode and insecta, and to at least 22 species of pathogenic fungi. Although the biotechnological application of endophytic fungi in grass breeding for variety selection and quality improvement has progressed well, opportunities remain for further exploring the use of fungal endophytes among different host grasses coupled with the examination of genetic stability of Neotyphodium in novel host grasses. In the future application of endophytic fungi as a bio-control method, researchers should not only consider specificities of host grasses, but also need to have comprehensive analysis and knowledge about the mutual relationships among grasses, endophytic fungi and ecological environments, which will help use endophytic fungi to better serve humanity.     

微生物组学对植物病害微生物防治研究的启示

植物病害的微生物防治研究主要集中在植物、病原菌和生防菌三者的互作关系上,相对忽视了植物微生物组/群的作用。越来越多的研究表明,植物内生微生物、根围土壤微生物和叶围微生物均不同程度地参与了植物防病的机制。为了更好地了解相关进展,本文选择部分代表性研究,详述了植物微生物组/群的构成,并结合案例介绍了植物微生物组/群对寄主植物的防/致病作用、对植物病原菌致病性的影响,以及施用生防菌对植物微生物组/群的影响。微生物组学的发展为生防机制领域提出了新的研究思路,有利于发现更加科学的防治手段。     

Endophytic bacteria enhancing growth and disease resistance of potato (Solanum tuberosum L.)

Priming plants by non-pathogenic bacteria allows the host to save energy and to reduce time needed for development of defense reaction during a pathogen attack. However, information on the role of endophytes in plant defense is limited. Here, the ability of endophytic bacteria to promote growth and resistance of potato plants towards infection by the necrotroph Pectobacterium atrosepticum was studied. A Pseudomonas sp. strain was selected due to antagonism towards bacterial pathogens and a Methylobacterium sp. strain because of efficient plant colonization. The aim of this study was to find if there is any correlation between plant growth promotion and induction of resistance by endophytes of potato, as well as to study the putative mechanisms of endophytes interacting with the plant during resistance induction. Both tested strains promoted growth of potato shoots but only the Pseudomonas sp. increased potato resistance towards the soft rot disease. Induction of disease resistance by the Methylobacterium sp. was inversely proportional to the size of bacterial population used for inoculation. The plant antioxidant system was moderately activated during the induction of resistance by the biocontrol strains. qPCR data on expression of marker genes of induced systemic resistance and acquired systemic resistance in endophyte-infected Arabidopsis plants showed activation of both salicylic acid and jasmonate/ethylene-dependent pathways after challenge inoculation with the pathogen. We suggest that some endophytes have the potential to activate both basal and inducible plant defense systems, whereas the growth promotion by biocontrol strains may not correlate with induction of disease resistance.     

Use of endophytes as biocontrol agents

Plant diseases, caused by various microorganisms, including viruses, bacteria, fungi, protozoa and nematodes, affect agricultural practices and result in significant crop losses. Fungal pathogens are the major cause of plant diseases and infect most plants. Agrochemicals play a significant role in plant disease management to ensure a sustainable and productive agricultural system. However, the intensive use of chemicals has adverse effects on humans and ecosystem functioning and also reduces agricultural sustainability. A sustainable agriculture is achieved through reduction or elimination of fertilizers and agrochemicals, resulting in minimal impact to the environment. Recently, the use of antagonistic endophytes as biocontrol agents is drawing special attention as an attractive option for management of some plant diseases, resulting in minimal impact to the environment. Endophytes that resides asymptomatically within a plant, have the potential to provide a source of candidate strains for potential biocontrol applications. This review addresses biocontrol methods using endophytic fungi such as Colletotrichum, Cladosporium, Fusarium, Pestalotiopsis and Trichoderma species as an attractive option for management of some plant diseases. Potential endophytes are screened in vitro and in vivo to test their antagonistic actions by different mechanisms, including mycoparasitism, production of lytic enzymes and/or antibiotics and induction of plant defenses. Currently, efforts are being made to commercialize these biocontrol agents. A continued research pipeline consisting of screening, in vitro and in vivo testing, biomass production and commercialization of endophytes as biocontrol agents may contribute to sustainable agriculture.     

玉米内生细菌资源研究进展

植物内生菌存在于植物的各个器官,种类繁多,对植物的生长发育具有重要作用。玉米是最重要粮食作物之一,通过研究玉米与其内生细菌的关系,对增产玉米以及生物防治有积极意义。本文归纳了玉米内生细菌资源的分离与收集,包括内生细菌的多样性及新种的鉴定;介绍了玉米内生细菌与宿主的相关性;总结了玉米内生细菌的生物学作用,包括抑菌性、耐受性、固氮作用和促生作用,以及内生细菌对玉米作用机制;并对玉米内生细菌研究趋势进行了前景展望,旨在为玉米内生细菌的研究提供参考。