灯台树内生放线菌

放线菌一直是用于生产抗生素最多的微生物类群,临床和农牧业上应用的抗生素有60%以上就是由放线菌生产的[1],但随着从来源于普通土壤环境的放线菌中筛选到新化合物几率的不断下降,人们已经逐步将注意力转向了一些生活在特殊生境的微生物[2]。由于植物内生菌在植物体内经过与植物宿主的长期协同进化,使植物内生菌能够产生结构新颖、功能     

川楝内生放线菌多样性及抗菌活性筛选

【目的】探究药用植物川楝内生放线菌多样性,从中挖掘出新的放线菌菌株,发现新的潜在农业生防和医药先导化合物。【方法】从四川境内的资阳、遂宁以及重庆万州采集川楝的根、茎、叶、果、皮,采用纯培养方法,用4种培养基共分离获得148株放线菌。通过形态学观察筛选出60株放线菌进行RFLP分析,选出代表菌株进行16S r RNA基因序列分析。以3株细菌和6株病原真菌作为指示菌株,检测初筛出的60株菌株的抗菌活性以及聚酮合酶(PKSⅠ、PKSⅡ)基因、非核糖体多肽合成酶(NRPS)基因和卤化酶(Halo)基因。【结果】基于16S r RNA-RFLP分析,60株放线菌被分成10簇,筛选出25株代表菌株分别属于7个属,包括Streptomyces、Micromonospora、Planotetraspora、Streptosporangium、Nocardiopsis、Prauseria、Microbispora,其中链霉菌占73.3%。供试的川楝内生放线菌对细菌、真菌有不同程度的抗菌活性;其中含有4类化合物合成基因的菌株占10%-55%。【结论】药用植物川楝内生放线菌具有丰富的多样性,且不同地区不同部位川楝组织中放线菌的种群存在差异;分离菌株广谱的抗菌活性证明,川楝内生放线菌在次生代谢产物合成方面具有巨大潜力,这为进一步的药物开发提供了丰富的菌种资源。     

喜树内生放线菌多样性及抗菌活性评价

从采集于云南大学的喜树中分离到了90株内生放线菌,经16SrRNA基因序列分析鉴定,分布于6个科10个属。对所有分离到的菌株进行抗菌活性检测,发现33.4%的菌株有抗菌活性。通过PCR方法,检测了PKSⅠ、PKSⅡ和NRPS基因,阳性检出率分别为31.1%,48.9%和45.6%。     

塔里木盆地胀果甘草内生放线菌多样性及抗菌活性分析

【目的】发掘具有开发前景的放线菌资源,对分离自新疆胀果甘草的内生放线菌的多样性、抗菌活性和次级代谢产物合成相关基因进行研究。【方法】采用5种培养基和3种前处理方法,从胀果甘草中分离获得80株放线菌。基于菌株形态学特征,对36株代表菌株进行抗菌活性检测,通过特异性引物扩增方法,检测了PKS I、PKS II、NPRS和卤化酶基因,探究其合成天然产物的潜在能力。结合筛选结果,选取其中20株代表菌,经16S r RNA基因测序,对其进行系统发育分析。【结果】培养基E2和E3结合热处理的分离效果较好;86.1%的代表菌株对供试的细菌、病原真菌表现出了不同程度的抗菌活性,PKS I、PKS II、NRPS基因和卤化酶基因阳性检出率分别为16.7%、72.2%、25.0%和11.1%。具有活性功能的代表菌株经16S r RNA基因测序分析,分别属于链霉菌属(Streptomyces)、小单胞菌属(Micromonospora)、红球菌属(Rhodococcus)和游动放线菌属(Actinoplanes)4个属,其中链霉菌属(Streptomyces)为优势菌属,占60%以上。【结论】胀果甘草是我国传统的药用植物,其植株内部蕴藏着丰富的放线菌资源,并在次生代谢产物合成方面拥有巨大潜力,具有进一步开发的价值。     

喜树种子内生放线菌的分离鉴定及抗菌活性物质初分离

【目的】探究含有抗肿瘤活性喜树碱的喜树(Camptotheca acuminata Decne.)种子中内生放线菌的多样性,以及从内生放线菌中寻找新型活性化合物产生菌。【方法】利用放线菌富集培养基分离喜树种子内生放线菌,并根据菌落形态及16S rRNA基因序列同源性分析进行菌种鉴定;以及利用与病原微生物共培养方法检测分离菌株的抗菌活性。【结果】从上海交通大学校园的喜树种子中共分离到33株内生疑似放线菌,经基于16S rRNA基因序列分析的分子鉴定,确定其中21株属于链霉菌,1株属于拟诺卡氏菌,另有3株由于序列相似性低于95%而无法分类;8株因未能克隆16S rRNA基因序列而未确定分类。这11株疑似内生放线菌是否是新放线菌(种)类群,有待后续深入研究。初步的抗细菌、真菌活性检测发现,分离到的内生放线菌中42.42%以上对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)有很强的抑制菌核形成的作用,54.54%内生菌有较强抑制芽孢杆菌生长的作用。并且挑选其中具有代表性的菌株Streptomyces sp.CXSZ1进行代谢产物的分析,初步发现其代谢产物中含有抗细菌活性成分。【结论】喜树种子内生放线菌的分离、鉴定及生物活性物质分离鉴定的研究工作,一方面可以为揭示喜树等高等植物种子内生菌的起源、演化等提供有价值的信息,同时也为新结构、新活性化合物发掘提供实验材料。     

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     

内生拮抗放线菌FRo2的鉴定及抑菌活性物质的分离

【目的】鉴定从东乡野生稻根部分离得到的对多种农作物病原真菌具有拮抗活性的内生放线菌株FRo2,并对其抑菌活性物质进行分离。【方法】根据FRo2形态特征观察、生理生化特性、细胞壁组分和16S rRNA基因序列对其进行鉴定。采用管碟法和菌丝生长速率法测定了该菌株的抗菌活性,活性追踪法结合正相硅胶柱层析及凝胶(Sephadex LH-20)柱层析等技术对抑菌组分进行分离,并通过NMR对抑菌活性物质进行解析。【结果】菌株FRo2属于链霉菌属,与娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei)极为相似。该菌株发酵液对小麦赤霉菌、立枯丝核菌等7种主要农作物致病菌具有较好的抑制活性;从菌株FRo2发酵液中分离得到抑菌活性化合物AW2,结构鉴定为邻苯二甲酸二丁酯。【结论】研究阐明了内生放线菌FRo2抑菌活性物质,也为该菌今后的农业生防应用提供物质基础。     

邳州银杏内生放线菌分离、筛选及活性菌株鉴定

【目的】从银杏中分离、筛选得到具有抑菌作用的内生放线菌,为放线菌在生物防治上的应用提供新的菌种资源。【方法】采用组织贴片培养法进行分离,生长对峙法进行筛选。【结果】从银杏的根、茎、叶中分离得到98株、50株、8株内生放线菌(共计156株),47株放线菌具有拮抗植物病原真菌活性。菌株KLBMP 5501抗菌活性最好且具有广谱性,基于形态特征、培养特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列的相似性分析等多项分类特征表明,菌株KLBMP 5501是一株浅紫链霉菌(Streptomyces violascens)。【结论】筛选得到了具有应用潜力的高活性菌株,并进行了菌种鉴定。     

云南金铁锁根可培养放线菌多样性及其抗菌活性研究

【目的】探索云南金铁锁根部可培养放线菌资源及筛选高抗病原菌活性菌株。【方法】以云南4个地方金铁锁的根为研究对象,采用不同温度预处理及14种分离培养基对其进行放线菌分离;选用74株内生放线菌菌株,以5种病原菌为指示菌,使用倒置法测定供试放线菌的抗菌活性。【结果】从金铁锁根部分离获得121株内生放线菌,基于16S rRNA基因序列比对和系统发育分析,将其归属于10个目、15个科和24个属,其中链霉菌(Streptomyces)为绝对优势菌群,其后依次为诺卡氏菌属(Nocardia)、小单孢菌属(Micromonospora)和分枝菌酸小杆菌属(Mycolicibacterium)。分离效果最好的培养基为D4 (酵母粉0.3 g,干酪素0.3 g,葡萄糖0.3 g,骨粉0.3 g);最优的预处理温度为80℃;74株内生放线菌中的37株对至少一种指示病原菌具有抑制活性,且活性强的主要类群为链霉菌属。【结论】金铁锁根部蕴藏着丰富的放线菌种质资源,且蕴含着具有产次级代谢产物能力的菌株,这将为后续的医药及农业生产提供了丰富的菌种资源,同时为其栽植、保护、开发及应用提供了一定的基础数据和理论依据。     

连翘和水茄内生放线菌的多样性、活性及生物合成基因的PCR筛查

从采自成都地区的中药植物连翘Forsythia suspense和水茄Solanum torvum的根部分离到14株内生放线菌。活性筛选表明,10株菌的发酵粗提物具有不同程度的抗肿瘤活性,占全部菌株的71%;3株菌具有抗细菌活性,其中菌株A263具有较强的细胞毒活性和广谱抗细菌活性。基于16S rRNA基因部分序列的相似性分析表明,菌株A275属于克里贝拉菌属Kribbella,其余13株属于链霉菌属Streptomyces。多种生物合成基因的筛查实验表明,5株菌同时具有PKS-I、PKS-II、NRPS型基因,其中A255和A263还具有3,5-AHBA合酶基因,但仅A275具有oxyB基因。结果可以推测,链霉菌是这2种中药植物根部的优势内生放线菌,生物合成基因的PCR筛查能极大地弥补传统活性筛选模型的不足,内生放线菌具有产生丰富生物活性化合物的巨大潜力。     

植物叶片内生放线菌的分离、分类与拮抗活性

以四川采集的芍药和北京采集的三叶草的叶片为材料,经表面消毒程序后,分离出内生放线菌15株。通过表观特征比较和BOX-PCR基因指纹图谱分析的方法,将分离出的放线菌归并于12个不同的基因型,其中6个来自芍药,6个来自三叶草。结合16S rRNA基因序列分析可知,分离菌株除C4、C5属于假诺卡氏菌外,其余的13株都是链霉菌;菌株C12与最近模式种的16S rRNA基因序列相似性较低,为96.6%。对分离菌株的抗菌活性实验表明,有11株在一个或一个以上的测试中呈阳性;其中6株对植物致病菌立枯丝核菌有明显抗性,占阳性菌株的55%。     

植物内生放线菌的选择性分离

[目的]更好地发掘内生菌资源,建立有效的植物内生放线菌分离方法.[方法]比较不同消毒剂和消毒程序、样品预处理、选择性分离培养基等分离内生放线菌的效果,通过形态及16S rRNA基因序列分析进行菌种鉴定.[结果]用5％的次氯酸钠处理样品4-7 min消毒效果最好;100℃处理样品15 min能较好地减少真菌和细菌的干扰.丙酸钠、琥珀酸钠等培养基分离放线菌出菌率较高且类群多样性丰富.[结论]植物样品表面消毒干燥后,100℃处理15 min,用无菌搅拌杯打碎,直接撒植物于分离培养基中的分离方法效果较好.     

宁夏枸杞内生细菌的多样性及其抑菌活性研究

【目的】对宁夏枸杞各药用部位内生细菌的分布特征、遗传多样性和抑菌活性进行分析。【方法】采用菌落计数和16S rRNA基因序列分析法研究枸杞内生细菌的分布特征、遗传多样性,采用琼脂扩散法测定其抑菌活性。【结果】从各药用组织器官中分离出内生细菌34株,隶属于7科11属,内生细菌的数量和群落组成存在明显的组织特异性,其数量表现为根皮>叶>花>果实,而多样性则表现为花>根皮>叶>果实。芽孢杆菌属为枸杞优势内生菌群,分布于所有组织中;抑菌实验结果表明有76.5%的内生菌对一种或多种病原菌的生长有抑制作用,芽孢杆菌属菌株R2、R7、L3和短波单胞菌属的R3拮抗番茄炭疽杆菌和玉米大斑病菌的能力较强,而多数菌株对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制能力较弱。【结论】枸杞可培养内生细菌遗传多样性丰富,对植物病原菌有较强的抑制活性。     

川楝内生放线菌的分离及多样性研究

【目的】分离四川省各个地区川楝内生放线菌并研究其物种多样性。【方法】应用7种选择性分离培养基分离样品根、茎、叶、树皮和果实中的内生放线菌,采用16SrRNA基因RFLP分析代表菌株多样性。【结果】研究共获得403株内生放线菌。不同地点、不同植株部位、不同培养基分离得到的内生放线菌数目均有差异。广元采集的样品分离得到的数目最多,为86株;最少的是绵阳,仅有12株。从植物表皮中分离到148株放线菌,占获得菌株总数的36.7%;而从果中分离到31株,仅占获得菌株总数的7.6%;虽然从根部分离到的数量也很少,但是其出菌率却是最高的。5号和3号培养基的分离效果最为理想。16S rRNA基因RFLP分析结果显示所有供试菌株在68%的相似性上聚在一起,在84%的相似水平上分成了10个遗传类型。代表菌株的16SrRNA基因序列测定及系统发育分析结果表明:分离得到的放线菌包括4个属,分别是链霉菌属(Streptomyces)、北里孢菌属(Kitasatospora)、节杆菌属(Arthrobacter)、克里布所菌属(Kribbella)。其中,链霉菌是优势类群,占代表菌株数目的比例高达91%,而稀有放线菌的比例只有9%。【结论】研究发现的川楝内生放线菌主要属于链霉菌属(Streptomyces)、北里孢菌属(Kitasatospora)、节杆菌属(Arthrobacter)、克里布所菌属(Kribbella)。     

银杏内生细菌的分离鉴定及抑菌活性初探

【目的】从银杏(Ginkgo biloba)茎叶中分离鉴定内生细菌, 测定其体外抑菌活性及对辣椒果疫病的防治效果。【方法】采用平板对峙法筛选出对辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)有拮抗作用的内生细菌, 并用平板对扣法测定其中一株防治效果较好的内生细菌产生的挥发性物质对辣椒疫霉菌生长的影响。通过生防菌液和病原菌孢子悬浮液喷雾接种辣椒果测定该菌株对辣椒果疫病的防治效果。基于形态特征、生理生化特性、16S rDNA和gyrA基因序列同源性分析鉴定该生防菌株。【结果】从银杏的茎和叶中分离获得9株内生细菌。平板对峙生长试验结果表明, 菌株W5对供试的辣椒疫霉菌、稻瘟病菌(Pyricularia grisea)、水稻纹枯菌(Rhizoctonia solani)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、荔枝霜疫霉菌(Peronophythora litchi)、荔枝酸腐菌(Geotrichum candidum)均有抑制作用, 其中对辣椒疫霉菌、稻瘟病菌和荔枝霜疫霉菌的抑菌效果显著, 抑菌率分别为88.9%、86.3%和90.2%。其产生的挥发性物质能明显抑制辣椒疫霉菌菌丝的生长。对辣椒采后果疫病的防治效果表明, 先喷雾接种W5菌悬液24 h后再接种辣椒疫霉病菌孢子悬浮液的防治效果最好, 可将辣椒果的保鲜期延长2?3 d。该菌株被鉴定为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。【结论】获得了一株对植物病原菌物有良好防治效果的银杏内生解淀粉芽胞杆菌W5, 对辣椒采后果疫病及其他病原真菌的防治具有潜在应用价值。     

Study on the communities of endophytic fungi and endophytic actinomycetes from rice and their antipathogenic activities in vitro

The populations of endophytic fungi and actinomycetes from four rice cultivars in the Panyu district (Site 1) and Wushan district (Site 2) in Guangdong province, South China, were studied. The preponderant endophytic fungi and actinomycetes isolated belonged to Fusarium and Streptomyces respectively. The incidence of Streptomycetes griseofuscus ranged from 36.1 to 69% out of all the different rice cultivars from the two sites. It is the commonest population of endophytic actinomycetes, and constituted the greatest part of all the antagonistic communities. The distributions of endophytic fungi and actinomycetes in roots and leaves were different, endophytic fungi from leaves were diverse, some were organ-specific. More diverse endophytic actinomycetes were isolated from roots than from leaves. The endophytic fungi isolated from rice in Site 2 were more diverse than that in Site 1. The diversity of the endophytic actinomycetes, however, was less than that in Site 1. Acid soil in Site 2 is ideal for the growth and colonization of fungi while the alkaline soil in Site 1 is better for the growth and colonization of actinomycetes. The results suggested that differences in the chemical composition of soil could influence the endophytic microbial communities of rice plants. The endophytic fungi and actinomycetes isolated from poor-growing seedlings and susceptible rice cultivars were more abundant than that the disease-resistant counterparts. In the dual culture and activity detection of the metabolites, 41.2% of all the isolated endophytic fungi showed antagonism to rice pathogens. Fifty percent of all the isolated endophytic actinomycetes were antagonistic to those pathogens. The percentage of Streptomyces griseofuscus and hygroscopicus reached 55.4 and 21.4% of all the active actinomycetes. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.