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     

植物内生细菌的研究

植物内生细菌是能够定殖在植物细胞间隙或细胞内,并与寄主植物建立和谐联合关系的一类微生物I’］。自本世纪初开始,人们不断地从植物的根、叶、甚至茎和种子上分离并鉴定出多种微生物,但其在寄主植物中的生物学作用却未能引起研究者的重视。近年来,由于一些研究结果表明内生细菌能够作为外源基因的载体,又具有植物保护剂的功能,可以产生植物促生物质或可作为联合固氮菌剂,由此有关内生细菌的研究才引起植物学家和微生物学家的兴趣。l植物内生细菌的研究现状有关植物内生细菌的研究主要涉及两方面的内容：（l）生态学研究：内生细菌…     

植物内生细菌的生物薄膜(biofilm)

生物薄膜(biofilm)指微生物菌体互相黏附一起或附着到一些材料表面,并由胞外多聚物基质对其包埋的生长状态。生物薄膜是微生物形成的对生存环境(包括定殖宿主)相适应的结构。近年来随着人们对微生物与环境相互作用研究的日益重视,对生物薄膜的研究已经迅速发展起来。该文从植物内生细菌的角度,总结并论述了生物薄膜结构形成、生理生化性质、以及生物学功能等,并针对当前国内对生物薄膜概念使用不规范甚至不正确的问题,提出了自己的观点。     

植物内生酵母研究简况

当前国内、外对植物内生菌的研究主要集中在内生真菌、内生细菌的多样性及其相关应用等方面,而关于植物内生酵母多样性及应用的研究相对较少.目前研究表明,所分离出的植物内生酵母最常见于隐球菌属、德巴利酵母属、孢子酵母属和红酵母属,并且内生酵母在植物中定殖的具体机制尚未确定.概述了现有研究中关于植物内生酵母的研究现状及应用研究进...     

新疆北部主要盐生植物根部内生细菌群落结构的高通量分析

【目的】揭示同一盐渍环境中不同种盐生植物根部内生细菌群落多样性特征和分布规律,结合根际土壤理化因子探讨其对内生细菌群落结构的影响。【方法】通过罗氏454高通量测序获得内生细菌16S r RNA片段,然后进行生物信息分析。【结果】研究的16种盐生植物其内生细菌群落主要由Proteobacteria、Tenericutes、Actinobacteria和Firmicutes 4个门的细菌组成。从植物"种"的水平来看,不同种盐生植物内生细菌群落存在差异;从植物"属"的水平来看,同一属的盐生植物内生细菌相似;从植物"科"的水平来看,藜科盐生植物内生细菌以Actinobacteria和Proteobacteria门为主;蒺藜科盐生植物内生细菌以Proteobacteria门为主;柽柳科盐生植物内生细菌以Tenericutes门为主;白花丹科盐生植物内生细菌以Proteobacteria、Fimicutes和Actinobacteria门为主。根际土壤中Cl~–含量对盐生植物内生细菌群落变化具有显著影响;而Cl~–、Mg~(2+)和总氮组成的集合与内生细菌群落结构相关性最高。【结论】盐生植物内生细菌多样性丰富。在同一盐渍生境中,盐生植物内生细菌群落分布呈现宿主的种属特异性,根际土壤中Cl~–是影响其内生细菌群落变化的主要驱动因素之一。     

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。     

植物内生细菌测定方法的研究进展

伴随全功能体(holobiont)和全基因组(hologenome)概念的出现,植物微生物群落被看作植物全功能体的重要组成部分,其结构和功能逐渐得到研究和解析.内生细菌是植物微生物群落的成员之一,由于其定殖在组织内部而与宿主的接触更为紧密,因而其与植物的相互作用也更加直接、高效且不容易受到环境条件变化的影响.本文介绍了...     

植物内生细菌在植物修复重金属污染土壤中的应用

土壤重金属污染是威胁人群健康和经济可持续发展的重要环境问题。植物修复具有经济、环保等特点,已成为治理重金属污染土壤的重要技术。如何提高植物对重金属的抗性、促进植物生长是影响植物修复效率的关键之一。内生菌群-植物共生关系在此方面具有独特优势。其中,植物内生细菌可改善植物营养、降低植物病菌感染、影响酶活性,以及分泌激素、含铁载体和有机配位体等,进而提高超积累植物对重金属的吸收作用。本文综述了近年来国内外关于抗重金属植物内生细菌筛选与应用的研究进展,分析了内生细菌促进植物生长、增强植物对重金属抗性、促进重金属向茎叶转移的机理,阐述了植物内生细菌在重金属污染土壤修复中的应用前景与研究重点。     

2种药用阿魏植物内生细菌及促生属性比较

为深入了解2种新疆特有植物——新疆阿魏和准噶尔阿魏的内生细菌群落组成及促生属性,采用纯培养方法比较其内生细菌的群落组成和多样性,并评估内生细菌的固氮、溶磷等促生特性和潜在应用价值。从新疆阿魏中分离到125株内生细菌,属于3门、13目、23科、29属,优势度指数为0. 07,香农指数为2. 91;准噶尔阿魏分离到170株内生细菌,隶属于3门、14目、20科、27属,优势度指数为0. 08,香农指数为2. 83。2种阿魏的优势内生细菌均为芽胞杆菌属(Bacillus)和链霉菌属(Streptomyces)细菌。促生属性表明新疆阿魏内生细菌中Microbacterium活性最强,有24株具有固氮潜力,23株能够产生吲哚乙酸;准噶尔阿魏中共20株菌具有固氮潜力,10株为Bacillus,另外10株为Sphingomonas。此研究结果对于阿魏植物资源的保护及生态适应性等研究具有重要意义。     

蜘蛛抱蛋属植物内生细菌的多样性及其抗菌活性筛选

【背景】药用植物中蕴含多样性丰富的内生菌资源,这些微生物产生的多种新型物质在制药领域表现出较好的应用前景。【目的】研究蜘蛛抱蛋属(Aspidistra Ker-Gawl.)植物内生细菌的多样性,探索药用植物内生细菌在药用活性产物方面的开发潜力,以期发现具有抗菌活性的次级代谢产物。【方法】对9种13株新鲜的蜘蛛抱蛋植物进行表面消毒,采用5种分离培养基分离内生细菌;根据菌落形态特征排除重复菌株,并测定其16S rRNA基因序列,构建系统进化树分析内生细菌多样性;将菌株分别用2种培养基发酵,使用耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis ATCC 700044)、水稻白叶枯菌(Xanthomonas oryzae PXO99A)、白色念珠菌(Candidaalbicans ATCC 10231)、肺炎雷伯菌(Klebsiella pneumoniae ATCC 700603)和耐药粪肠球菌HH22(Enterococcus faecalis HH22)5种检定菌对分离菌株的发酵液进行抑菌活性筛选。【结果】从植物组织中分离得到了234株内生细菌,根据形态初步排重得到156株植物内生细菌;基于16S rRNA基因序列构建的系统进化树显示它们分属于3门10目22科29属,其中链霉菌属(Streptomyces)、芽孢杆菌属(Bacillus)、微杆菌属(Microbacterium)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和根瘤菌属(Rhizobium)的菌株广泛地分布在不同种的蜘蛛抱蛋植株中,且占据一定优势;发现可能的潜在新分类单元6个;156株内生细菌中38株菌的发酵液具有抑菌活性,初筛阳性率为23.7%。【结论】蜘蛛抱蛋植物组织中含有种类多样的内生细菌,它们可能是抗菌生物活性次级代谢产物的有效来源。     

北部湾徐闻海域红树内生细菌物种多样性及其杀线虫活性研究

为发掘红树植物内生细菌资源和寻找新型微生物杀虫剂,该研究从北部湾徐闻海域采集7种红树植物共16份样品,设计10种分离培养基,使用稀释涂布法分析红树植物内生细菌的分布特征,通过16S rRNA分子生物学方法对内生细菌进行多样性分析,并利用秀丽隐杆线虫模型,通过杀线虫活性实验测试内生细菌乙酸乙酯提取物的杀线虫活性。结果表明:(1)从16份红树植物各组织器官中获得33株内生细菌,分布于19个科23个属。其中,芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属,并发现了10株潜在的新种或新属。(2)筛选到具有显著杀线虫活性的菌株IMDGX 4725和IMDGX 4744,半数致死浓度(LC₅₀)分别为61.58、100.89mg·mL^-1。研究结果证实了徐闻海域红树具有多样性丰富的内生细菌,同时部分细菌具有较强的杀线虫活性,具有发现新型微生物杀虫剂的潜力。     

Hydrolytic Enzymes Producing Bacterial Endophytes of Some Poaceae Plants

Endophytic bacteria represent microorganisms that live during the whole life cycle within the tissues of healthy plants without causing any obvious signs of disease. In this study, the ability of 128 endophyte bacterial isolates from some cultivated and wild grain plants (Poaceae family) in Van, Turkey, were investigated in terms of producing several extracellular hydrolytic enzymes. It was demonstrated that lipases, proteases, amylases, cellulases, pectinases, and xylanases were produced by the bacteria with relative frequencies of 74.2%, 65.6%, 55.4%, 32%, 21.8%, and 7.8%, respectively. In addition, molecular identification of a certain number of isolates selected according to their enzyme-producing capabilities was performed by 16S rRNA gene sequencing using a next-generation sequencing platform. As a result of the analysis, the isolates yielded certain strains belonging to Pseudomonas, Micrococcus, Paenibacillus, Streptococcus, Curtobacterium, Chryseobacterium, and Bacillus genera. Also, the strain G117Y1T was evaluated as a member of potential novel species based on 16S rRNA sequencing results.     

柑橘黄龙病株不同部位内生细菌群落结构的多样性

采用PCC(Pearson correlation coefficient)、系统聚类和多样性指数研究了柑橘黄龙病(citrus huanglongbing,HLB)植株不同部位叶片、枝条及其根部内生细菌的相互关系及其群落结构多样性.结果表明,从供试柑橘中分离得到26株内生细菌(叶片10株,枝条14株,根部2株)隶属于10个属19个种.Nested-PCR结果显示,柑橘植株不同空间叶片中,黄龙病病原的阳性检出率为58.3％.用LSD法比较显示,柑橘内生细菌在不同器官的分布量大小依次为根＞叶＞枝条.上、中、下不同部位叶片和枝条内生细菌分布量差异不显著,而东、西、南、北不同方位的叶片和枝条内生细菌分布量差异显著(P＜5％).柑橘内生细菌之间的PCC分析表明,Bacillus pumilus和Bacillus sp.与柑橘黄龙病病原菌呈显著负相关,Bacillus sp.和Bacillus pumilus与Bacillus subtilis呈显著正相关.Bacillus brevis和Escherichia hermannii与Bacillus vesiculariss存在显著正相关.对柑橘不同器官内生细菌的PCC分析表明,同种器官的内生细菌之间呈正相关,不同器官的内生细菌之间呈负相关.以内生细菌在各器官的分布量为指标分析不同器官之间的相关性,结果表明,叶片与枝条呈正相关,PCC为0.55,叶片与根部、枝条与根部均呈负相关,PCC分别为-0.19和-0.13.16S rDNA序列聚类分析表明,柑橘内生细菌可分为两大类,第Ⅰ大类为革兰氏阳性菌,第Ⅱ大类为革兰氏阴性菌.第Ⅰ大类又可以分为芽孢杆菌属和短小杆菌属两个亚类,第Ⅱ大类也可以分两个亚类.对柑橘黄龙病病原与叶片内生细菌进行聚类分析,可以分为三类,第Ⅰ类特征为内生细菌存在所有部位的叶片;第Ⅱ类特征为内生细菌与黄龙病病原菌存在负相关性;第Ⅲ类特征为内生细菌只存在特定部位叶片.当马氏距离为27.23时,可将柑橘黄龙病内生细菌群落结构聚为3类,第Ⅰ类特点是在不同部位叶片均有分布,为完全分布类型,且分布量较大,第Ⅱ类特点是在各器官中均为不完全分布类型,且分布量不均匀,第Ⅲ类特点是根部分布特性且分布量较大.分析多样性指数表明,SHANNON(H1)指数在叶片最高,根部最低.SIMPSON(D)指数在枝条最高,根部最低.Pielou指数在根部最高,枝条最低.     

Diversity of fungal endophytes in some medicinal plants of Himachal Pradesh,India

Fungal endophytes were isolated from surface sterilised leaf segments of five medicinal plants collected from Mandi district, Himachal Pradesh, India. A total of 373 fungal strains belonging to 15 fungal genera and 18 species, Aspergillus niger, A. flavus, A. clavatus, A. variecolor, Penicillium chrsogenum, Alternaria alternata, Curvularia lunata, Haplosporium sp., Phoma sp., Nigrospora sp., Colletotrichum sp., Cladosporium sp., Stemphylium sp., Fusarium sp., Geotrichum sp., Phomopsis sp., Trichoderma sp., Rhizopus sp. and some sterile mycelium were isolated from all the plants. The relative frequency, isolation rate and colonisation rates of endophytes were used to study the endophytic diversity. The results showed that the highest colonisation rate (93.05%) was observed in Adhathoda vasica, while it was 91.66% in Ocimum sanctum, 85% in Viola odorata, 82.81% Cannabis sativa and lowest (61.11%) in Withania somnifera. Moreover, reading the richness and diversity of the endophytic fungi, the highest was obtained for O. sanctum, W. somnifera and C. sativa having eight species each, while lowest (6 and 4) was obtained from A. vasica and V. odorata, respectively. As the role of endophytic organisms in defensive mechanisms of plants is now well established, the present study is an important step to find new and interesting endophytes among the medicinal plants.     

基于高通量测序分析盐角草根部内生细菌多样性及动态规律

【目的】探讨盐角草根部内生细菌群落多样性特征,揭示内生细菌群落结构在宿主关键发育期动态变化规律。【方法】通过罗氏454高通量测序获得内生细菌16S r RNA片段,然后进行生物信息分析。【结果】共获得20363条16S r RNA基因序列。各样品中可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)在552–941之间。根部内生细菌群落主要包括4个门,其中Proteobacteri门占主导地位,其余依次是Firmicutes,Actinobacteria,Bacteroidetes。在Proteobacteria门中,Gammaproteobacteria是第一大纲,其后是Betaproteobacteria纲。宿主5个发育时期共同拥有7个细菌属,包括Azomonas,Serratia,Pantoea,Serpens,Pseudomonas,Halomonas,Kushneria。整体上看,Gammaproteobacteria纲在宿主5个发育时期呈现增长趋势。优势菌属在5个发育期存在差异,分别为Delftia,Kushneria,Serratia,Pantoea,Erwinia。所有文库总共含2108个特异OTUs,共同拥有5个相同OTUs。花期OTUs数量最多,结种期内生细菌多样性降低。在宿主的5个发育时期中,土壤p H、月均温和土壤盐含量这3个环境因子组成的集合对其内生细菌群落变化具有显著影响。【结论】盐角草内生细菌群落多样性丰富,宿主发育期决定了内生细菌群落结构。     

植物内生固氮菌及其固氮机理研究进展

氮素是植物生长必不可少的元素,植物内生固氮菌不仅能够在植物体内产生氮素以供植物利用,而且在自然界氮素循环过程中发挥积极作用,对农业可持续发展具有重要意义。近年来,植物内生固氮菌逐渐成为研究热点。由植物内生固氮菌的发现、作物共生、侵入途径、固氮机理、促生作用机制等方面系统地综述了植物内生固氮菌的研究进展,探讨了植物内生固氮菌新的研究思路以及一些尚未解决的问题,以期为植物内生固氮菌及生物固氮研究提供参考。     

香蕉植株内生细菌群落多态性研究

采用平板法对香蕉(Musa nana)植株的内生细菌进行分离纯化,并采用细菌脂肪酸法进行鉴定。结果表明,从香蕉的健康植株和感病植株中共分离得到内生细菌21属24种。从健株分离得到9种内生细菌,其中根、茎和叶分别分离到6种、2种和8种内生细菌。从病株分离得到15属17种内生细菌,其中根、茎和叶分别分离到3种、11种和6种。香蕉健株根部的内生细菌含量最高,达5.195×106cfu g-1,下部叶片内生细菌的含量最低,仅为30 cfu g-1;香蕉病株茎部内生细菌的数量显著高于其他部位,达1.05×107cfu g-1。这说明香蕉在不同生长状态下,其内生细菌的种类和数量存在多样性。     

植物内生菌定殖检测技术及其应用

自然环境中内生菌定殖于植物体内,对宿主植物产生多种有益效应,但是内生菌定殖情况难以检测,相关研究不够深入系统。目前在该领域使用较为广泛的检测技术包括：荧光标记、抗生素标记、荧光定量PCR和高通量测序等。内生菌通过孔隙伤口和降解细胞壁等方式侵染植物,通过种子垂直传递核心内生菌。对植物内生菌定殖的侵染方式、定殖方法和检测技术进行了归纳和整理,介绍了内生菌多种侵染和迁移途径,总结了目前内生菌定殖在生物防治、促进植物生长和污染修复等方面的功能,综述了多种检测方式在应用中的特点,以期为内生菌定殖植物的相关研究及其应用提供参考依据。