植物内生菌生物抗菌活性物质研究进展

植物内生菌作为一种新型的微生物资源,分离和确定其代谢产物是一条寻找新型天然活性物质的重要途径。目前为止,许多研究者从不同的植物内生菌中分离到大量具有抗菌活性的新化合物,这些新的化合物被认为是解决日益严重的微生物多重耐药性的希望之一。本文从植物内生菌的多样性、抗菌活性物质多样性及国内内生菌研究进展等多个角度概述了当前有关植物内生菌研究的主要成果和最新进展,以期为植物内生菌相关研究提供借鉴。     

国家自然科学基金委员会生命科学部2004年度资助地区科学基金项目一览表

项　目　名　称申请者姓名单　位　名　称1　微生物学学科(9项)新疆阿尔金山国家级自然保护区地衣资源的调查研究阿不都拉·阿巴斯新疆大学中国圆盘菌科分类及分子系统学研究刘　斌广西大学我国及全球主要区域链格孢属(Alternaria)真菌的基因系统学康冀川贵州大学　(Gene genealogy)研究云南3个古老岩盐沉积中的原核生物多样性研究崔晓龙云南大学哈密瓜内生细菌及其生防作用研究罗　明新疆农业大学红曲霉的桔青霉素合成候选基因的克隆及部分基因的功能分析许　杨南昌大学烟草内生菌降低烟草特有亚硝胺(TSNA)研究雷丽萍云南烟草科学研究院…     

番茄根内生假单胞菌的分离与鉴定

[目的]通过对番茄根内生假单胞菌的分离和纯化,为研究番茄根内生假单胞菌生态学及其与植物生长之间的关系,筛选潜在的植物病害生防菌株奠定基础。[方法]以福州闽侯蔬菜大棚种植的番茄为研究对象,采用传统微生物培养技术分离纯化根内生细菌。通过16S rDNA序列同源比对与分析,鉴定和统计番茄根内生菌中可培养假单胞菌的种类和数量。[结果]在分离纯化得到的21株番茄根内生菌中,经分子鉴定其中12株为假单胞菌(Pseudomonas),序列对比和系统发育分析表明12株假单胞属可分为4个不同的类群。从统计结果来看,假单胞菌属占所培养的番茄根内生菌总数的52.1%。[结论]假单胞属细菌占番茄根可培养内生菌总数的52.1%,为优势菌,并具有较高的种类多样性。     

广西葛根内生细菌的分离鉴定及其促生特性

【背景】植物内生菌长期与宿主共生,对宿主生长发育产生影响。葛根作为重要的药食两用作物,葛根内生菌的研究具有重要实践意义。【目的】对广西葛根根部内生细菌进行分离、鉴定及促植物生长特性分析,旨在了解该药食同源植物内生细菌种群结构及其促生特性,为分析内生菌群体在药食同源植物产量和品质形成的作用及其内生细菌资源的开发利用提供参考。【方法】采用6种不同的培养基从广西葛根的根瘤、根系和根愈伤组织分离内生细菌,16S rRNA基因测序和系统发育分析内生细菌的分布特征和遗传多样性,采用生理生化方法测定分离菌株的固氮活性、溶磷特性、产生嗜铁素、分泌吲哚乙酸(indole-3-aceticacid,IAA)等促生特性。【结果】从葛根根瘤、根系和根部愈伤组织中共分离得到223个菌株,16S rRNA基因测序鉴定这些菌株隶属于2门4纲10科19属,其中芽孢杆菌属、假单胞菌属、土壤杆菌属、肠杆菌属为葛根优势菌群;内生细菌数量和群落组成存在明显的组织特异性,其数量表现为根瘤>根系>根愈伤组织,但其种群多样性表现为根愈伤组织>根系>根瘤。不同培养基分离出的细菌种群丰富度有差异。从供试菌株中筛...     

基于植物内生菌及其次生代谢活性物质多样性的研究

据相关研究表明,植物内生菌属于新型微生物资源,并且种类较多,分布广泛,譬如在最近几年,科学家逐渐发现在植物内生菌中发现了紫杉醇等生物活性物质以及在一些产物中还发现了与次级代谢产物中相同的产物,因此对临床研究具有重要价值和潜在价值。对此研究的主题为:基于植物内生菌及其次生代谢活性物质多样性的研究。本为将从植物内生菌的多样性,植物内生菌次生代谢活性物质的多样性等方面进行逐一研究,现将文章综述如下。     

盐地碱蓬内生中度嗜盐菌

植物内生菌已经成为我国微生物领域研究的热点之一[1],对植物内生细菌的研究不仅丰富了内生菌的生理类群及数量,而且探索了内生菌与植物的相互关系;同时也发现了一些新分类地位的菌株。目前,关于植物内生极端微生物的研究较少,本刊2010年第2期刊登了崔春晓、夏志洁等发表的文章"盐地碱蓬内生中度嗜盐菌的分离与系统发育多样性分析"[2],作者根据盐地碱蓬内生境高盐的特点,从中不仅     

药用植物内生放线菌的分离和生物学特性

[目的]探索药用植物内生环境可培养放线菌的分离、培养方法,总结药用植物内生放线菌的生物学特性,探讨其物种多样性,挖掘新的微生物资源.[方法]采用10种分离培养基对37个新鲜的药用植物样品进行内生放线菌的分离;通过比较,选择适合植物内生放线菌生长的培养条件;根据菌落形态和细胞特征观察结果,选择其中174株菌测定16S rRNA基因序列,分析药用植物内生放线菌的多样性;应用Biolog GENⅢ微孔培养、API 50CH以及API ZYM试剂条测试27株代表菌株的生理生化特性.[结果]分离得到940株植物内生菌,分属于47个属,30个科,其中放线菌600余株,分属于34个属,共发现潜在的新分类单元有7个;本研究中药用植物内生放线菌的培养条件是:PYG培养基、pH7.2、28℃- 32℃;菌株间的生物学特性的差异与菌株系统进化关系呈正相关关系;不同环境植物的内生菌菌株的生物学特性差异较大,相同环境的不同植物内生菌的生物学特性差异较小.[结论]药用植物内生放线菌物种丰富多样;药用植物内生放线菌在唯一碳源利用、发酵碳源产酸及酶学活性等生理生化特性方面没有表现出和宿主植物的直接相关性,而是呈现出和宿主植物的地理分布有一定的相关性.     

植物内生细菌对植物健康的作用

植物内生菌是一个多样性十分丰富的微生物类群,存在于没有外在感染症状的健康植物组织内,并与宿主植物协同进化.随着研究领域的不断拓宽和研究方法的不断更新,植物内生菌与植物健康的关系以及应用逐渐成为研究热点.本文主要综述了内生细菌的多样性、进入植物组织内的机制以及内生细菌的主要功能及应用,提出了现阶段内生菌研究存在的问题,并展望了内生菌研究的前景.     

野生及温室盆栽蕙兰可培养根内生细菌的遗传多样性

惠兰(Cymbidium faberi)是中国兰属代表种之一,具有很高的观赏价值和经济价值,对其内生细菌进行研究不仅可以丰富植物内生细菌资源,还可以为探讨兰花与微生物之间的相互作用关系提供基础数据。本研究采用分离培养方法及16S r RNA基因序列测定对天目山野生蕙兰、在温室培养1年后的蕙兰根内生细菌遗传多样性进行了研究。结果表明:从野生蕙兰根内分离得到的97株细菌分属于变形菌门的α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲及厚壁菌门的13个属,其最优势类群为γ-变形菌纲(86.60%),Lelliottia(26.80%)为最优势菌属。从温室盆栽蕙兰根内分离得到的52株细菌分属于变形菌门的α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲及放线菌门的9个属,优势类群为β-变形菌纲(48.08%),优势菌属为草螺菌属(Herbaspirillum)(34.62%),其中菌株eh R17为潜在的新种。这些结果表明天目山野生蕙兰可培养根内生细菌多样性较其在温室培养1年后更为丰富,同时也说明植物内生细菌的群落结构与生长环境密切相关。     

天目山野生春兰根中可培养内生细菌多样性研究

为了解春兰植物内生细菌的多样性,采用稀释涂布法对表面灭菌的天目山野生春兰根内生细菌进行分离培养。通过R2A和TSA两种培养基共分离获得63株内生细菌。对16S rDNA序列测定结果进行系统发育分析可知,63株细菌分属于β-变形菌纲(31.74%)、γ-变形菌纲(7.94%)及厚壁菌门(60.32%)。其中厚壁菌门为最优势类群,芽孢杆菌属为最优势菌属,占分离总菌数的50.79%。天目山野生春兰根内生细菌多样性指数为1.56。结果表明,初春季节天目山野生春兰根内生细菌多样性较低。     

两种不同生境中国沙棘种子内生细菌的多样性

植物内生菌广泛分布于植物的各种组织及器官中,对植物的生长表现出各种作用,而植物种子中的内生菌对植物的作用也越来越受到人们的关注。以榆中县和秦安县两种不同生境的中国沙棘种子为材料,分析中国沙棘种子内生细菌多样性,以期探究生境对种子内生菌多样性的影响,并为进一步研究种子内生菌与沙棘的相互作用提供依据。研究利用纯培养方法和高通量测序方法分别进行中国沙棘种子内生细菌多样性分析。对纯培养分离得到的内生细菌,利用16S rRNA基因序列分析法结合形态学特征进行内生细菌的鉴定;对高通量测序得到的数据进行基于OTUs(Operational Taxonomic units,可操作分类单元)的物种注释分析。通过纯培养方法从榆中县中国沙棘种子中分离得到4株内生细菌,分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和假单胞菌属(Pseudomonas);秦安县中国沙棘种子中分离得到5株内生细菌,分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和不动杆菌属(Acinetobacter)。采用高通量测序方法检测到榆中县中国沙棘种子内生细菌分属于7个门、68个属,秦安县中国沙棘种子内生细菌分属于5个门、30个属。在门分类水平,榆中县中国沙棘种子内生细菌的主要优势门类是蓝藻门(Cyanobacteria)和变形菌门(Proteobacteria),相对丰度分别为95.62%和2.03%;秦安县中国沙棘种子的主要优势门类是变形菌门(Proteobacteria)和蓝藻门(Cyanobacteria),相对丰度分别为91.68%和8.06%。在属分类水平,榆中县中国沙棘种子内生细菌的优势菌属为蓝藻细菌属(Cyanobacteria),相对丰度为95.09%;秦安县中国沙棘种子内生细菌的优势菌属为寡养单胞菌属(Stenotrophomonas),相对丰度为85.60%。榆中县和秦安县两种不同生境中国沙棘种子内生细菌有着丰富的多样性,且内生细菌的多样性和丰富度存在明显差异,表现为榆中县中国沙棘种子内生细菌的多样性和丰富度均高于秦安县中国沙棘种子内生细菌。     

白及内生真菌多样性研究

白及( Bletilla striata)是兰科地生型多年生植物,也是我国传统中药材之一。利用菌根技术进行白及的保护和人工栽培,需要获得白及可培养的内生真菌。该研究以广西野生的白及根和叶为材料,采用分离培养法分离内生真菌,并结合真菌形态特征,及其核糖体的转录间隔区( ITS)序列分析,确定内生真菌的分类地位。结果表明：从2株白及植物90块组织中分离获得37株内生真菌,鉴定为15个分类单元,由9个属组成,分属于2门4纲7目8科,包括锤舌菌纲( Leotiomycetes)、座囊菌纲( Dothideomycetes)和粪壳菌纲( Sordariomy-cetes),伞菌纲( Agaricomycetes)。从根中分离获得内生真菌12种,蜡壳菌属为优势属;从叶中分离获得内生真菌3种,刺盘孢属为优势属;刺盘孢菌属( Colletotrichum)和蜡壳菌属( Sebacina)真菌的相对多度值均达到20％;4株担子菌均分布于根中,叶组织中未有分布。根组织中内生真菌的多样性指数(H＝1.863)高于叶组织(1.098)。该研究结果及其所分离培养的担子菌类真菌,为更好地利用菌根技术进行白及等兰科植物资源的保护与可持续利用奠定了基础。     

来自西双版纳3种有毒植物的免培养与纯培养放线菌多样性及生物活性

【背景】由于土壤放线菌中获得新化合物日益困难,抗生素滥用使致病菌耐药性不断增加,人们转向研究植物内生放线菌以期发现新化合物。【目的】探究西双版纳热带雨林有毒植物内生放线菌的多样性,为开发新药提供具有潜在生物活性的菌株。【方法】通过Illumina Hi Seq高通量测序和纯培养方法分析箭毒木、八角枫、马缨丹3种有毒植物的内生放线菌群落结构组成,利用纸片扩散法筛选抑菌活性,通过PCR扩增检测7类化合物合成基因。【结果】高通量测序的多样性分析和群落结构分析得出:3种有毒植物在门分类水平检测出古菌域的2个门、细菌域的18个门和暂定的Rsa HF231、WD272门;在属分类水平检测出30个属的放线菌,八角枫和马缨丹的微生物群落结构比箭毒木更丰富。纯培养分离获得11个属34株菌,分离自箭毒木的菌株比八角枫和马缨丹的菌株更多,而且大多数高通量检测出的菌种不能通过纯培养获得。抑菌活性检测结果显示:抗菌活性作用明显的菌株以链霉菌属为主。链霉菌属的NRPS和PKS基因的检出率明显高于其他化合物合成基因。【结论】有毒植物内生放线菌多样性非常丰富。有毒植物内生放线菌具有合成次生代谢产物的潜力,可以为生物农药及抗生素开发提供丰富的菌种资源。     

云南大围山四种苔藓植物内生真菌多样性

摘要:【目的】通过对云南大围山四种常见苔藓植物提灯藓(Mnium sp.)、地钱(Marchantia polymorpha)、金发藓(Polytrichum commune)和塔藓(Hylocomium splendens)内生真菌多样性的研究,丰富不同环境苔藓植物内生真菌多样性特征及其群落结构特点,为内生真菌在水生植物向陆生过渡过程中可能的生态学功能研究打 下基础。【方法】采用可培养方法分离内生真菌,结合形态学特征和分子生物学数据对所分离的菌株进行鉴定,研究其多样性。【结果】从4种植物的630个组织块中共分离得到内生真菌900株,内生真菌的分离频率和定殖率分别在1.17－1.77和96.88%－100%之间,与其他非极端环境苔藓植物内生真菌的分离频率和定殖率相近,却普遍高于已报道的极端环境苔藓植物内生真菌的分离频率和定殖率。经鉴定,这些内生真菌分属于57个分类单元,其中炭角菌属(Xylaria)、炭疽菌属(Colletotrichum)、青霉属( Penicillium)和木霉属(Trichoderma)是大围山四种苔藓植物的优势内生真菌属,但各植物的优势种各不相同,部分内生真菌显示出一定的宿主或组织专一性。四种苔藓植物内生真菌的多样性指数和相似性系数分别在1.80－3.22和0.409－0.613之间,也普遍高于已报道的极端环境苔藓植物内生真菌的多样性指数和相似性系数。【结论】 我们的研究表明,大围山苔藓植物内生真菌的多样性及丰度与相似环境中苔藓植物和维管植物的相似,但却普遍高于极端环境苔藓植物的内生真菌。因此,除宿主植物外,环境条件也是影响植物内生真菌多样性和丰度的一个重要因素。     

落地生根内生固氮菌多样性和促生特性

【背景】内生固氮菌可以定殖于植物体内为植物提供营养物质,还能通过代谢促进植物生长,目前对于落地生根内生菌的研究鲜见报道。【目的】研究落地生根中内生固氮菌多样性。【方法】从表面消毒的植物组织中分离纯化内生菌,并通过乙炔还原法测定菌株的固氮酶活性。采用SDS-PAGE全细胞蛋白电泳和IS指纹图谱对菌株聚类,各类群代表菌株进行16S rRNA基因系统发育分析和生理生化鉴定。测定菌株固氮、分泌生长素和ACC脱氨酶、产铁载体、溶磷和解钾等促生特性。【结果】从落地生根中分离纯化出26株内生固氮菌,聚为5个类群,隶属于4个属的5个菌种,且各类群代表菌株具有多种促生功能。【结论】从落地生根中分离获得的内生菌具有丰富的遗传多样性和促生特性,并且存在新的微生物资源,有待开发利用。     

植物内生放线菌多样性研究进展

植物内生放线菌作为植物内生菌资源的一大类,具有丰富的多样性,其次级代谢产物也十分丰富,而且还具有各种生物学活性。通过了解植物内生放线菌资源的多样性,可以对其产生的生物活性物质进行筛选和分析,从而筛选出具有良好药理活性的物质应用于临床。从植物内生放线菌宿主植物、组织分布、种类和数量以及活性基因4个方面综述了植物内生放线菌的多样性资源,介绍植物内生放线菌新的微生物物种,总结了植物内生放线菌目前研究中存在的问题及展望。     

植物内生菌研究进展及其存在的问题

植物内生菌是一个多样性十分丰富的微生物类群 ,分布于没有外在感染症状的健康植物组织内 ,并与宿主植物协同进化 ,其存在和作用长期以来一直为人们所忽视。随着研究领域的不断拓宽和研究方法的不断深入 ,植物内生菌的生态和生理作用及其作为潜在的生防资源和外源基因载体 ,在农业和医药领域中的巨大应用潜力 ,已逐渐成为国内外研究的热点。本文综述了近 10年来国内外植物内生菌研究的概况和最新进展 ,并对该研究领域中存在的若干问题进行了探讨。     

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...     

基于高通量测序分析西藏沙棘根瘤内生菌的多样性

根瘤是微生物侵染植物根部并与之形成的共生结构,这些微生物都可被称为植物内生菌。豆科植物根瘤中的内生菌常常又被称为根瘤菌,而侵染非豆科植物形成根瘤的主要是放线菌弗兰克氏菌,这些非豆科植物又被称为放线菌结瘤植物。西藏沙棘是一种典型的放线菌结瘤植物,由于其分布生境的特殊性,对其根瘤内生菌的研究具有重要的生态意义。对于西藏沙棘根瘤内生菌的研究,培养方法因难以模拟自然条件而不易获得纯培养,高通量测序技术对其多样性的研究提供了便利。因此,本研究以生长在甘肃省天祝县金强河河滩地的西藏沙棘根瘤为材料,采用16S rRNA基因扩增子高通量测序方法,结合OTU分析,对西藏沙棘根瘤内生菌的多样性进行探讨。实验结果表明,西藏沙棘根瘤内生菌具有丰富的多样性,根瘤内的优势属为共生固氮的弗兰克氏菌属（Frankia）,其相对丰度为47.63%,共检测到7个弗兰克氏菌属的OTUs;根瘤内除弗兰克氏菌外,还存在大量的非弗兰克氏菌,共检测到1523个OTUs,隶属于22个门、33个纲、69个目、113个科和202个属,相对丰度排名前9的属中有25个非弗兰克氏菌属的OTUs。该研究也表明,西藏沙棘根瘤内生菌具有丰富的多样性,西藏沙棘根瘤中不仅存在着可共生固氮的弗兰克氏菌,并且还分布着非弗兰克氏菌;在同一根瘤样品中,弗兰克氏菌属还具有不同的物种。本研究不仅拓展了西藏沙棘根瘤内生菌多样性的研究方法,还为同一寄主植物中弗兰克氏菌多样性的研究提供了分析思路。     

植物内生菌防治植物寄生线虫的研究进展

植物内生菌作为生物防治中的天然资源菌,已引起越来越多研究者的关注。从植物内生菌的分布和种类、分离培养、活性筛选、活性物质成分以及防治植物寄生线虫的作用机理几方面内容进行综述,并对植物内生菌防治植物寄生线虫的相关问题及发展趋势进行探讨,以期为今后深入开展相关研究提供参考。