禾草类内生真菌的研究进展*

感染内生真菌的禾草在牧草和草坪业上具有重要的生态和经济意义。关于禾草和内生真菌的互利共生作用已有大量报道,中就近年来有关禾草类内生真菌的起源和进化、内生真菌的生物和生态学作用以及内生真菌的应用前景方面的研究进展作一综述,以期更好地利用内生真菌造福人类。     

禾草内生真菌对其它微生物的影响研究进展

禾草内生真菌在宿主植物的茎叶等地上组织中普遍存在,不仅能够提高禾草对生物与非生物逆境的抗性,而且能够对周围环境中的不同微生物类群产生影响。主要总结了禾草Neotyphodium/Epichlo内生真菌对病原真菌、丛枝菌根真菌和土壤微生物的影响及其作用机理。发现禾草内生真菌普遍存在对病原真菌的抑制作用,而对丛枝菌根真菌存在不对称的竞争作用,且因种类而异。禾草内生真菌对土壤微生物群落的作用则会随着土壤类型和时间等外界因素发生变化。禾草内生真菌对不同类群微生物的影响机制主要包括:通过生态位竞争、抑菌物质分泌、诱导抗病性等对病原真菌造成影响;通过根系化学物质释放、营养元素调节、侵染条件差异等对丛枝菌根真菌造成影响;通过根际沉积物和凋落物等对土壤微生物群落造成影响。禾草内生真菌产生的生物碱能提高宿主植物对包括昆虫在内草食动物采食的抗性,影响病原菌的侵入、定殖和扩展;根组织分泌物中包含次生代谢产物能够抑制菌根真菌、土传病原真菌及其它土壤微生物的侵染与群落组成;也可能通过次生代谢物影响禾草的其它抗性。因此,禾草内生真菌在植物-微生物系统中的作用应该给予更多的关注和深入研究。     

被内生真菌侵染的禾草提取液对真菌的抑制作用

以带有与不带有Neotyphodium属内生真菌的醉马草Achnatherum inebrians、披碱草Elymus dahuricus和野大麦Hordeum brevisubulatum的草粉浸提液对细交链孢Alternaria alternata、根腐离蠕孢Bipolaris sorokiniana、燕麦镰孢Fusarium avenaceum和绿色木霉Trichoderma viride进行了抑菌活性研究。结果表明:披碱草、醉马草和野大麦草粉浸提液对细交链孢、根腐离蠕孢、燕麦镰孢和绿色木霉的菌落生长、孢子萌发率和芽管长度均有一定的抑制作用。而披碱草中的Neotyphodium可显著增强披碱草草粉浸提液对细交链孢、燕麦镰孢、绿色木霉菌落生长及对细交链孢和根腐离蠕孢孢子萌发及燕麦镰孢芽管长度的抑制作用;醉马草中的Neotyphodium显著增强了醉马草草粉浸提液对燕麦镰孢、绿色木霉菌落生长和芽管长度,以及细交链孢、根腐离蠕孢和燕麦镰孢孢子萌发的抑制作用;野大麦中的Neotyphodium显著增强了野大麦草粉浸提液对绿色木霉菌落生长、孢子萌发和芽管长度的抑制作用。     

曼陀罗植物内生真菌产生物碱菌株的筛选研究

本文从植物曼陀（Datura arborea）中分离得到77株内生真菌。对它们分别进行菌株发酵,发酵产物经乙醇浸提,采用TLC和生物碱显色方法,观察到菌株Ym311977、Ym312023呈生物碱阳性反应。结合HPLC分析结果,表明该生物碱并非曼陀罗植物中的主要生物碱成份。经鉴定,Ym311977属镰孢菌属（Fusarium sp．）,Ym312023属毛壳菌属（Chaetomium sp．）。     

禾草内生真菌的遗传多样性及其共生关系

 近百年的禾草内生真菌研究历经了由浅入深的过程,从最初的家畜中毒事件认识到是一种共生内生真菌存在的缘故,到如今利用分子生物学技术揭示其共生机制,人类发现这类植物内生真菌并非想象中的对生态系统无足轻重。Epichloë及其无性型Neotyphodium与禾本科植物是系统发生的互利共生关系,尤其是Neotyphodium可提高宿主抵抗环境胁迫的能力和抵御动物的取食,增强植物的竞争力。禾草内生真菌有3种生活史：有性生活史、无性生活史和兼性生活史,后者表明真菌在不同的宿主及环境下既能营有性生殖也可营无性繁殖,是一种更灵活而有效的生活史对策。对内生真菌分子系统学、生活史以及与宿主禾草协同进化的研究发现,Neotyphodium起源于禾草致病真菌Epichloë的某些种,或是Epichloë与Neotyphodium的种间杂交后代。植物和内生真菌各异的生活史策略,真菌的种间杂交,两者的协同进化亦或种群间基因流的差异,都促成了共生体多样化的基因组合（Genetic combination ）,也是其共生关系多样化的根源。内生真菌对宿主的有益作用只在特定基因型真菌、宿主和一定环境条件下才起作用,自然生态系统的共生关系要比农业系统复杂得多,是一个从互利共生至寄生关系的连续系统。未来对于更多共生体的遗传背景和基因与环境相互作用的阐明将有助于对禾草内生真菌共生关系本质更加深入的认识。     

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。     

醉马草内生真菌共生体研究进展

有关醉马草(Achnatherum inebrians)内生真菌(Epichloë gansuensis, E. inebrians)共生体的研究, 代表了我国禾草内生真菌研究领域的重要方向, 使中国的醉马草-内生真菌与美国的苇状羊茅(Festuca arundinacea)-内生真菌(E. coenophiana)和新西兰的多年生黑麦草(Lolium perenne)-内生真菌(E. festucae var. lolii)成为禾草内生真菌国际三大研究分支。该文综述了近30年来对醉马草内生真菌共生体的系统研究, 包括: 内生真菌的分布、带菌率、检测方法、多样性, 内生真菌提高宿主的抗旱、耐寒、耐盐碱、耐重金属、抗虫、抗病等抗逆性及其机理, 共生体产生的生物碱等次生代谢物, 对草食动物的毒性, 及其在草地生态系统中的作用等。研究者实验证实了醉马草本身无毒, 只有当内生真菌与醉马草共生并产生麦角新碱和麦角酰胺等麦角类生物碱后才能导致采食醉马草家畜中毒。文章展望了醉马草内生真菌基因组学和功能分析, 利用杀菌剂杀死内生真菌进行醉马草脱毒, 利用无毒内生真菌菌株进行饲用醉马草新品种选育, 利用有毒醉马草内生真菌共生体进行抗虫防鸟的机场绿化新品种选育及生物源农药与医药开发等。     

禾草-内生真菌共生体在草地农业系统中的作用

综述了国内外近年对禾草 -内生真菌 (N eotyphodium)的研究进展。全世界现已报道 14种禾草内生真菌 ,与 2 3个属的禾草形成共生体 ,我国已在 13属 2 5种天然草地禾草中发现内生真菌 ,其中发草属 (Descampsia)、大麦属 (H ord eum)和赖草属(L eymus)以往在国际文献中未曾报道。内生真菌在禾草体内产生的生物碱 ,致使采食带菌禾草的马、牛、羊、鹿等家畜产生中毒症状 ,每年给美国、新西兰等国造成的经济损失达 6.4亿美元之多 ,对其毒理研究取得了进展。已发现我国醉马草 (Achnatheruminebrians)对家畜的毒性与内生真菌的侵染有关。内生真菌侵染增加可使禾草对 42种害虫的抗性 ,并可增加对某些线虫和病害的抗性。与不带菌禾草相比 ,带菌禾草的另一特点是抗逆性强 ,牧草产量高。国际在该领域的研究主要集中在多年生黑麦草(L olium p erenne)和高羊茅 (Festuca arundinacea)。我国的研究发现 ,带菌布顿大麦草 (H ordeum bodg anii)和圆柱披碱草(Elymus cylind ricus)的牧草产量分别增加 3 3 .3 %和 2 78.8% ,分孽数分别增加 13 6.8%和 84.5%。目前 ,国际研究的重点包括大规模开展内生真菌生物学与生态学特性的研究 ,创造不含对家畜有害毒素的有益禾草 -内生真菌共生体 ,培育带内生真菌的草坪草品种 ,培育抗毒     

内生真菌和诱导子对长春花悬浮细胞及生物碱合成的影响

目的:探讨内生真茵和诱导子对长春花悬浮细胞生长及生物碱合成的影响.方法:接种内生真茵与悬浮细胞的共同培养,添加诱导子到细胞培养液中对长春花悬浮细胞进行诱导处理,检测实验处理后长春花悬浮细胞各项生化指标.结果:培养液pH值上升,悬浮细胞MDA舍量增加,细胞抗氧化酶(POD、CAT)和生物碱合成的关键性酶(PAL、TDC)活性升高.生物碱产量得到提高,诱导组悬浮细胞生物碱产量达到770.36μg/gFW,共培养组生物碱产量为693.76 μg/gFW,分别比对照组提高了48%和32%.结论:真菌及其诱导子能改变长春花悬浮培养细胞的态势,导致细胞代谢结构的改变,使生物碱的产量提高.     

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。     

Apiosordaria striatispora, an endophyte ofMesua ferrea andPrunus arborea from Thailand

Apiosordaria striatispora isolated as an endophyte ofMesua ferrea andPrunus arborea is described, and illustrated with interference contrast light micrographs and scanning electron micrographs.     

Regeneration of black grama (<Emphasis Type="Italic">Bouteloua eriopoda</Emphasis> torr. torr) plants via somatic embryogenesis

Summary Black grama (Bouteloua eriopoda) is an important forage grass in southwestern USA rangelands. Plants were regenerated by somatic embryogenesis. Surface-disinfested seeds were germinated and the embryonic shoots were excised and cultured on Murashige and Skoog (MS) medium gelled with agar. Callus was induced from apical meristems. Calluses were cultured on MS solid medium with six concentrations of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) or Dicamba (6-dichloro-o-anisic acid) for 6 wk under light or dark conditions. Somatic embryo induction was greatest on 4.52 μM Dicamba, under light, after transferring to an auxin-free medium. Embryo development progressed from globular torpedo to mature embryos phenotypically identical to those naturally produced in seed. These germinated and grew into intact plants and were established in soil and grown to maturity. To our knowledge, this is the first report of somatic embryo induction and regeneration in black grama grass.     

丛枝菌根真菌与深色有隔内生真菌生态修复功能与作用

生态修复是目前全球关注的热点问题,如何增加植被的覆盖度及生态修复效率是目前研究的重点。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)和深色有隔内生真菌(dark septate endophyte,DSE)均是自然界植物根际分布广泛的一类内生真菌,均能与植物形成菌根共生体,具有一定的促进植物生长、抵抗逆境及修复污染土壤等功能与作用,在生态修复中具有广泛的应用潜力。本文综述了AMF及DSE两种微生物的功能、作用及其在生态修复应用中的研究进展,并进一步对AMF和DSE在生态修复中存在的问题和前景进行展望。     

乌头属植物化学成分、药理作用及其内生菌的研究进展

毛茛科乌头属植物广泛分布于北温带地区,具有重要的药用价值。乌头属植物主要的化学成分是生物碱,其中二萜生物碱是历来的研究热点。现代药理学研究证明,乌头属植物具有镇痛、抗炎、抗肿瘤及杀虫等作用。目前乌头属植物内生菌的研究也逐渐开展。本文对乌头属植物近年来报道的新的化学成分、药理研究和利用植物内生菌产生活性成分等进行了综述,可为乌头属植物的进一步开发利用提供参考。