植物内生真菌的研究概况

综述了植物内真菌的研究现状。内生真菌作为人类早期发现的内生微生物,在寄住植物-内生菌-食草动物生态系统中发挥着很对未被发现的功能,其研究和应用受到多个学术研究界的关注。本文主要从内生真菌的分离、存在现状等两个方面对植物内生真菌的研究概况进行综述。     

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。     

植物内生真菌及其活性代谢产物研究进展

植物内生真菌是一大类未被充分研究过的真菌,其物种及代谢产物均具有生物多样性,现今从植物内生真菌中得到的活性物质种类远比从土壤微生物中得到的多。对植物内生真菌的研究具有重要的生态学意义和经济学意义,在各个领域中应用前景广泛。作者主要综述了植物内生真菌及其活性物质研究的最新进展。     

植物内生真菌产多糖类天然产物研究进展

植物内生真菌作为一类重要的微生物资源,不仅可在植物组织内生活且不引起植物病变,还能产生大量具有活性的天然产物。植物内生真菌多糖作为一类重要的大分子天然产物,越来越多证据表明其具有重要的研究价值。植物内生真菌的来源、培养和发酵,植物内生真菌均一多糖的理化性质和结构特征等都与其多糖的生理活性密切相关。为此,从菌株选择、培养条件、多糖分离纯化、理化特征、生物活性和对植物的作用等方面对植物内生真菌多糖的研究进行了综述,以期为植物内生真菌多糖的生理生化作用、开发等深入研究提供参考。     

植物内生菌研究及其科学意义

植物内生菌是近三十年来在国内外迅速受到关注的微生物类群,研究的角度不同,概念也比较混乱。本文就植物内生菌研究及其科学意义进行了综述和讨论。植物内生菌在国外广受关注,始于禾本科植物内生真菌以及林木内生真菌的特殊作用。产紫杉醇的红豆杉内生真菌被报道后,植物内生菌研究在生理活性物质领域开始暴发式的增加。通过对一年生草本植物、多年生草本植物、木本植物和藤本植物各部位的内生微生物的比较和分析,总结了植物内生菌的一些共性和特殊性,指出了植物内生菌研究的一些发展趋势。本文探讨植物内生菌对地球上的微生物物种总量的贡献。提出"植物体在自然界的实际生存状态实际上是微生物和植物的状态"的观点,导出植物育种实际上是"植物和微生物的共生体的培育"的观点。还讨论了植物内生菌对生态学、生物学、微生物的进化和物种形成、内生菌/宿主的联合代谢、以及植物保护学、畜牧兽医学、林学等领域的意义和影响。本文认为,植物内生菌研究打开了微生物资源的一个新局面,将在多个领域中产生更广泛的影响。植物内生菌研究的真正意义不仅在于其生态独特性,更在于微生物在宿主体内和宿主植物的协同作用及协同作用所产生的新功能和新物质。     

龙南钾矿区常见蕨类植物可培养内生真菌的多样性

植物内生真菌作为一类特殊的微生物资源,与宿主在长期的生态系统演化过程中形成了互惠共生关系,通过多样化途径来增强植物体的营养生理和抗性机能,对宿主植物产生多种有益生物学作用,在植物演替过程中具有重要的生态学意义。这种特殊微生物资源近年来倍受关注,而利用植物-真菌共生体强化植物在矿区逆境中生长,提高矿区生物修复效率是一个新的研究热点。为探明钾矿区不同蕨类植物内生真菌的物种多样性、群落组成以及生态分布规律,该研究以芒萁、狗脊、禾秆蹄盖蕨、海金沙、华中铁角蕨、井栏边草和乌蕨等植物为材料,采用组织分离、形态学鉴定等方法,对其内生真菌多样性进行分析。结果表明:从7种植物中共分离获得377株内生真菌,总分离率在2.50%~4.52%之间。经鉴定377个菌株隶属于链格孢属、曲霉属、枝孢菌属和轮枝孢属等25个分类单元,其中链格孢属、曲霉属、枝孢菌属和轮枝孢属等在所有被调查蕨类植物中都有分布,为优势属,共计为185株,占总株数的49.07%,但它们在每种植物的分布存在明显差异;7种蕨类植物内生真菌总定植率为叶高于根状茎(P0.05),多样性指数在0.502~0.867之间,但每种植物及其不同组织部位的内生真菌定植率和多样性指数存在一定的差异;从相似性分析来看,同一个钾矿区不同蕨类植物内生真菌菌群之间的相似性程度较低,相似性系数在0.189~0.587之间。该研究结果不仅丰富了植物内生真菌种质资源,而且为进一步开展植物内生真菌强化宿主植物在钾矿区生长适应机制的研究奠定了基础。     

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     

植物-内生真菌共生体对昆虫种群的影响

植物内生真菌与植食性昆虫共用寄主植物作为食物、能量来源及栖息场所,三者之间的互作关系复杂多变,在生物种群控制、生物进化和植物生产中发挥重要作用.从植物-内生真菌共生体、内生真菌对植食性昆虫与多级营养层的影响,及内生真菌抗虫代谢产物等方面概括了内生真菌-植物-昆虫相互关系的研究进展,建议将植物内生真菌纳入植物生态学、昆虫生态学和作物病虫害控制的范畴内.     

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。     

植物与内生真菌互作的生理与分子机制研究进展

在自然生态系统中,植物组织可作为许多微生物定居的生态位.内生真菌普遍存在于植物组织内,与宿主建立复杂的相互作用(互惠、拮抗和中性之间的相互转化),并且存在不同的传播方式(垂直和水平传播).内生真菌通过多样化途径来增强植物体的营养生理和抗性机能.但这种生理功能的实现有赖于双方精细的调控机制,表明宿主和真菌双方都进化形成特有的分子调控机制来维持这种互惠共生关系.环境因子(如气候、土壤性质等)、宿主种类和生理状态、真菌基因型的变化都将改变互作结果.此外,菌根真菌和真菌病毒等也可能普遍参与植物-内生真菌共生体,形成三重互作体系,最终影响宿主的表型.研究试图从形态、生理和分子水平阐述内生真菌与植物互作的基础.     

药用植物内生真菌研究现状及其应用前景

随着对药用植物内生真菌研究的深入,从药用植物内生真菌中寻找新的生物活性成分已成为研究热点。内生真菌对药用植物的生长及活性成分的形成都有影响,内生真菌活性成分已成为发现新颖结构化合物及新药物的潜在资源。简要综述了近年来在内生真菌的分离鉴定、发酵、次生代谢产物、与宿主的关系等方面的研究进展。     

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.     

A potential antioxidant resource: Endophytic fungi from medicinal plants

Medicinal plants and their endophytes are important resources for discovery of natural products. Several previous studies have found a positive correlation between total antioxidant capacity (TAC) and total phenolic content (TPC) of many medicinal plant extracts. However, no information is available on whether such a relationship also exists in their endophytic fungal metabolites. We investigated the relationship between TAC and TPC for 292 morphologically distinct endophytic fungi isolated from 29 traditional Chinese medicinal plants. The antioxidant capacities of the endophytic fungal cultures were significantly correlated with their total phenolic contents, suggesting that phenolics were also the major antioxidant constituents of the endophytes. Some of the endophytes were found to produce metabolites possessing strong antioxidant activities. Several bioactive constituents from the fungal cultures and host plant extracts were identified. This investigation reveals that the metabolites produced by a wide diversity of endophytic fungi in culture can be a potential source of novel natural antioxidants.     

红树林内生真菌研究进展

红树林作为一种特殊的植物群落具有丰富的内生真菌资源,目前已分离鉴定的红树林真菌超过200种,成为海洋真菌的第二大类群,已报道的红树林内生真菌主要类群是链格孢霉(Alternaria)、曲霉(Aspergillus)、芽枝霉(Cladosporium)、炭疽菌(Colletotrichum)、镰孢霉(Fusarium)、拟青霉(Paecilomyces)、拟盘多毛孢(Pestalotiopsis)、青霉(Penicillium)、茎点霉(Phoma)、拟茎点霉(Phomopsis)、叶点霉(Phyllosticta)和木霉(Trichoderma)等.大部分红树林内生真菌具有较宽的宿主范围,极少数只有单一的宿主,不同红树林植物的内生真菌区系及优势种群有很大差异.红树林内生真菌的定殖因宿主植物不同部位、植株的年龄及季节和环境的变化明显不同.红树林内生真菌能产生多种代谢产物,具有抗菌、抗肿瘤等药用价值.红树林植物内生真菌的研究和开发具有重要意义.本文综述了红树林内生真菌的生物多样性及其分布、生物学功能和次生代谢产物等方面的研究进展.     

药用植物内生真菌及活性物质多样性研究进展

药用植物具有丰富的物种多样性,是人类生存与发展的重要自然资源。内生真菌广泛存在于健康植物组织内部,是植物微生态系统的重要组成部分,各种药用植物中蕴藏着非常丰富的内生真菌。通过与药用植物的“协同进化”,某些内生真菌具有了产生与宿主植物相同或相似的生物活性物质的能力。内生真菌产生的各种活性物质,在生物制药、农业生产、工业发酵等方面都表现出美好的应用前景,受到世界各国专家的广泛关注。利用内生真菌发酵实现生物活性物质的工业化生产,可以提高产量、降低产品成本,满足人们日益增长的需求;同时有利于珍稀、濒危药用植物资源的保护,对减少野生药用植物多样性的破坏具有重要意义。本文从药用植物内生真菌物种多样性与产生生物活性物质多样性等方面总结近年最新的研究进展,提出了内生真菌及活性物质研究的未来发展方向。     

植物内生菌及其防治植物病害的研究进展

综述了植物内生菌及其防治植物病害的研究进展.植物内生菌分布广,种类多,几乎存在于所有目前已研究过的陆生及水生植物中,目前全世界至少已在80个属290多种禾本科植物中发现有内生真菌,在各种农作物及经济作物中发现的内生细菌已超过120种.感染内生菌的植物宿主往往具有生长快速、抗逆境、抗病害、抗动物危害等优势,比未感染内生菌的植株更具生存竞争力.植物内生菌的防病机理主要表现在通过产生抗生素类,水解酶类,植物生长调节剂和生物碱类物质,与病原菌竞争营养物质,增强宿主植物的抵抗力以及诱导植物产生系统抗性等途径抑制病原菌生长.另外,对植物内生真菌和内生细菌的分离、筛选和检测方法;利用植物内生菌控制植物病害的途径如人工接种内生菌,利用内生菌代谢产生的抗生素以及将内生菌作为基因工程的载体菌等进行了综述.同时,对植物内生菌作为生物防治因子未来发展前景及存在的问题进行了讨论.利用植物内生菌作为生物防治因子进行大田防病,需要考虑它的病理学、生态学和形态学等方面的影响.     

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.     

Fungal endophytes: unique plant inhabitants with great promises

Fungal endophytes residing in the internal tissues of living plants occur in almost every plant on earth from the arctic to the tropics. The endophyte–host relationship is described as a balanced symbiotic continuum ranging from mutualism through commensalism to parasitism. This overview will highlight selected aspects of endophyte diversity, host specificity, endophyte–host interaction and communication as well as regulation of secondary metabolite production with emphasis on advanced genomic methods and their role in improving our current knowledge of endophytic associations. Furthermore, the chemical potential of endophytic fungi for drug discovery will be discussed with focus on the detection of pharmaceutically valuable plant constituents as products of fungal biosynthesis. In addition, selected examples of bioactive metabolites reported in recent years (2008–2010) from fungal endophytes residing in terrestrial plants are presented grouped according to their reported biological activities.     

人参内生菌的多样性及其次生代谢产物

人参是传统的名贵中药材,在医学上有很高的药用价值,同时也是宝贵的自然资源。内生菌广泛存在于健康植物组织内部,是植物微生态系统的重要组成部分,某些内生菌甚至能够产生同原植物相同或相似的活性物质。本文综述了从人参中分离得到内生菌的物种多样性,着重介绍从其内生真菌中发现并得到的次生代谢产物的丰富性并阐述了其在医药及生产生活中的应用前景。