植物内生菌DNA提取方法

植物内生菌DNA提取方法
植物内生菌DNA提取方法

在提取植物内生菌之前,植物需要表面灭菌,其具体操作为将植物浸泡在添加了0.02%的Tween-20的质量分数为1%的次氯酸钠溶液中1 min,再将植物浸泡在70%酒精中1 min,然后用硫代硫酸盐/Ringer’s(林格氏液)清洗3次,每.次1 min。根和茎(土表面以上1 cm处)都要灭菌处理,将根茎切成片状。为了更好地分析细菌的位置,灭菌后茎表皮撕下,茎内部按照之前的方法灭菌。表皮组织和根最后一次淋洗液中的细胞都用来提取DNA。

植物不同组织的内生菌群落DNA提取通过直接研磨植物组织,步骤为溶解、提取和纯化步骤(方案一),或者在DNA提取前从片状植物组织中淋洗出细胞(方案二)。

东南景天表面灭菌方法:整株植物用自来水冲洗30 min,用蒸馏水洗3次,每次3 min。用吸水纸吸去植物表面水分,用无菌剪刀在根基部将根系剪下,与植物地上部分开。将根系用70 %酒精浸泡2 min,无菌水洗3次,3 % NaClO浸泡2次,每次1 min,然后用无菌水冲洗3次,每次2 min,最后一次清洗液涂LB平板。

1. 将2 g左右消毒后植物组织于无菌研钵中,加5 mL磷酸钠缓冲液(19.9 g Na2HPO4·H2O,1.27 g NaH2PO4·2H2O,H2O 定容到1 L)研磨至匀浆。

2. 将植物匀浆转移至50 mL无菌离心管中,摇床200 rpm振荡1-2 h,使细菌细胞尽可能的从植物组织中释放出来。

3. 取4 mL悬液于新的无菌离心管中,12 000×g离心10 min收集菌体细胞。

4. 弃上清,将收集的菌体细胞重新溶于550μL 1×TE buffer(Tris-EDTA;pH8)中加入10 mg mL-1溶菌酶10μL,37℃水浴1-4h。

5. 加入50μL 20% SDS和8μL 20 mg mL-1蛋白酶K,混匀,65℃水浴3h,期间轻轻上下颠倒混匀数次。

6. 加入200μL 5M NaCl,涡旋振荡15 s,12000×g离心10 min。

7.取上清液,并向上清液中加入等体积的氯仿-异戊醇(24:1),彻底混匀,12000×g离心10 min。

8. 上清液转移至新的无菌离心管中,重复步骤7一次。

9. 上清液转移至新的无菌离心管中,加入0.6倍体积(0.6 vol)的冰冷的异丙醇,4℃放置1 h。

10. 4℃,12000×g离心10 min,弃上清。

11. 沉淀用70%冰乙醇清洗,离心,弃上清。

12. DNA沉淀室温风干后,用无菌超纯水溶解。

13. DNA纯化采用TIANquick Midi Purification Kit。

微生物16S rRNA基因V5-V6-V7区域扩增引物:

799F2:GATGGCCATTACGGCCNNNNNN

1193R:ACGCATCCCCACCTTCCTC

用含10 % SDS提取缓冲液(NaP缓冲液)重新悬浮细胞团块。用直径0.11mm 的玻璃珠珠打操作50 s,以溶解细胞。用苯酚-Tris (pH 8)溶液和氯仿/异戊醇提取,用0.6vol的异丙醇和0.5 mol/L NaCl通过沉淀再次获得DNA。用70 %的乙醇洗涤细胞团块,真空干燥,再溶解在50μl的超纯水中。原始DNA提取物用Glassmilk purification kit(Bio101, La Jolla, CA)进一步纯化。

所需试剂:Na2HPO4·H2O,NaH2PO4·2H2O,10 % SDS(十二烷基硫酸钠),Tris饱和酚,氯仿/异戊醇(体积比24:1混合),异丙醇,0.5 mol/L NaCl,70 %乙醇。

苯酚、氯仿、异戊醇在DNA提取时的作用

抽提DNA去除蛋白质时,怎样使用酚与氯仿较好?

酚与氯仿是非极性分子,水是极性分子,当蛋白水溶液与酚或氯仿混合时,蛋白质分子之间的水分子就被酚或氯仿挤去,使蛋白失去水合状态而变性。经过离心,变性蛋白质的密度比水的密度为大,因而与水相分离,沉淀在水相下面,从而与溶解在水相中的DNA分开。而酚与氯仿有机溶剂比重更大,保留在最下层。作为表面变性的酚与氯仿,在去除蛋白质的作用中,各有利弊,酚的变性作用大,但酚与水相有一定程度的互溶,大约10%~15%的水溶解在酚相中,因

而损失了这部分水相中的DNA,而氯仿的变性作用不如酚效果好,但氯仿与水

不相混溶,不会带走DNA。所以在抽提过程中,混合使用酚与氯仿效果最好。

经酚第一次抽提后的水相中有残留的酚,由于酚与氯仿是互溶的,可用氯仿第二次变性蛋白质,此时一起将酚带走。也可以在第二次抽提时,将酚与氯仿混合(1:1)使用。

为什么用酚与氯仿抽提DNA时,还要加少量的异戊酵?

在抽提DNA时,为了混合均匀,必须剧烈振荡容器数次,这时在混合液内易产生气泡,气泡会阻止相互间的充分作用。加入异戊醇能降低分子表面张力,所以能减少抽提过程中的泡沫产生。一般采用氯仿与异戊酵为24:1之比。也可采用酚、氯仿与异戊醇之比为25:24:1(不必先配制,可在临用前把一份酚加一

份24:1的氯仿与异戊醇即成),同时异戊醇有助于分相,使离心后的上层水相,中层变性蛋白相以及下层有机溶剂相维持稳定

Tris平衡苯酚的配制方法

1. 使用原料:大多数市售液化苯酚是清亮无色的,无需重蒸馏便可用于分子生物学实验。但有些液化苯酚呈粉红色或黄色,应避免使用。同时也应避免使用结晶苯酚,结晶苯酚必须在160℃对其进行重蒸馏除去诸如醌等氧化产物,这些氧化产物可引起磷酸二酯键的断裂或导致RNA和DNA的交联等。因此,苯酚的质量对DNA、RNA的提取极为重要,我们推荐使用高质量的苯酚进行分子生物学实验。

2. 操作注意:苯酚腐蚀性极强,并可引起严重灼伤,操作时应戴手套及防护镜等。所有操作均应在通风橱中进行,与苯酚接触过的皮肤部位应用大量水清洗,并用肥皂和水洗涤,忌用乙醇。

3. 苯酚平衡:因为在酸性pH条件下DNA分配于有机相,因此使用苯酚前必须对苯酚进行平衡使其pH值达到7.8以上,苯酚平衡操作方法如下:

①液化苯酚应贮存于-20℃,此时的苯酚呈现结晶状态。从冰柜中取出的苯酚首先在室温下放置使其达到室温,然后在68℃水浴中使苯酚充分溶解。

②加入羟基喹啉(8-Quinolinol)至终浓度0.1%。该化合物是一种还原剂、RNA酶的不完全抑制剂及金属离子的弱螯合剂,同时因其呈黄色。有助于方便识别有机相。

③加入等体积的1M Tris-HCl(pH8.0),使用磁力搅拌器搅拌15分钟,静置使其充分分层后,除去上层水相。

④重复操作步骤③。

⑤加入等体积的0.1M Tris-HCl(pH8.0),使用磁力搅拌器搅拌15分钟,静置使其充分分层后,除去上层水相。

⑥重复操作步骤⑤,稍微残留部分上层水相。

⑦使用pH试纸确认有机相的pH值大于7.8。

⑧将苯酚置于棕色玻璃瓶中4℃避光保存

唐琳的引物:

F357GC(5’-CGCCC GCCGC GCGCG GCGGG CGGGG CGGGG GCACG GGGGG CCTAC GGGAG GCAGC AG-3’)

R518(5’-ATT ACC GCG GCT GCT GG-3’)

植物内生菌

植物内生菌是指那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物的各种组织和 器官内部的微生物,被感染的宿主植物不表现出外在病症,可通过组织学方法或从严格表面消毒的植物组织中分离或从植物组织内直接扩增出微生物DNA的方法来证明其内生。它不仅包括互惠共利的和中性的内共生微生物,也包括那些潜伏在宿主体内的病原微生物,这些微生物有细菌、真菌、放线菌等。自1898年Vogl从黑麦草种子内分离出第一株内生真菌以来,植物内生菌作为一种新的微生物资源受到了广泛的关注,从内生菌中寻找和发现新的活性化合物已成为国内外研究的又一热点。近年来,该领域的研究已取得一定进展,发现了一些有医用、农用价值的菌株和化合物。 1. 内生真菌 从牧草中分离得到的内生真菌香柱菌,所产生的波胺碱和黑麦草碱类物质对昆虫具有杀伤作用,对牲畜等脊椎动物无毒。Strobel等从雷公藤的茎中分离得到一株内生真菌,能产生一种肽类抗生素Cryptocandin,它能抑制灰葡萄孢)等一些植物病原真菌,分离自同一内生真菌的一种新酰胺生物碱cryptocin对稻瘟病菌(及其他多种植物病原真菌有强的抑杀作用。纪丽莲等人从黄海海岸低盐药用植物芦竹中分离得到一株木霉属的内生真菌,它对黄瓜灰霉病菌有较强的抑菌活性。 2. 内生细菌 从辣椒中分离出的一株内生枯草芽孢杆菌,该菌株分泌的抗菌多肽对热稳定,在中性PH范围较稳定,并抗紫外线照射,对植物炭疽病菌和番茄青枯病菌等多种植物病原真菌和细菌有强的抑制作用。 3. 内生放线菌 链霉菌属于放线菌,它占具有生物活性的植物内生放线菌的绝大部分。澳大利亚Coombs研究小组从小麦根部分离的60多株放线菌中筛选到防治小麦全蚀病的菌株,在温室试验中可使小麦全蚀病的危害降低70%。Strobel等在蛇藤中分离到一株新的链霉菌,它能产生4种新的广谱抗生素Munumbicins A、B、C和D,这些抗生素对多种人体和植物致病霉菌、细菌及疟原虫具有广泛的抑杀活性。最近,Strobel等又从一种有叶蕨类植物中分离到一株新内生链霉菌,它能产生一种被称为kakadumycins的新型抗菌素,对炭疽芽孢杆菌和疟原虫均具有抑杀活性,其生物活性比棘霉素强。从卫矛科植物分离的内生链霉菌产生的新chloropyrrol抗生素对多种耐药性细菌和分枝杆菌有抑制活性。从杜鹃花植物中分离的链霉菌产生新的抗真菌物质fistupyrone,对植物病原真菌甘蓝黑斑交链格孢有抑制作用。李萌等从油菜和芹菜的茎和叶中分离得到215株内生菌,18株对蔬菜立枯丝核菌、直啄镰刀菌、苹果黑腐皮壳有很好的拮抗作用,其中有8株为放线菌;从油菜茎中分离出的内生放线菌CHSH19A经鉴定为一株链霉菌Streptomyces sp.,活性筛选结果证明其具有极强的抗立枯丝核菌活性。 植物内生菌是一类次生代谢产物丰富、应用前景广阔的资源微生物。近年来,植物内生菌由于能够产生丰富多样的具有农药活性的次生代谢产物,在自然界中具有重要的生态学作用,引起了人们广泛的关注并取得很大进展。从微生物中寻找发现新型先导化合物,是新农药研制的重要途径。内生菌作为微生物中的重要类群,其物种丰富,数量庞大,这为新农药的研究和开发提供了巨大的资源库。最近一个全面的研究显示,51%的从植物内生菌分离的生物活性物质是以前没有发现的化合物,而从土壤微生物发现的新物质仅为38%。由此

植物内生菌的研究

植物内生菌的研究 摘要:植物内生菌是植物微生态系统的重要组成部分,在长期的协同进化过程中,与植物形成了互惠互利的关系。植物内生菌能够产生活性物质,可作为生物防治资源、外源基因的载体和新药的来源,在农业、医药卫生领域有着巨大的应用潜力。但是虽然经过几十年的研究,目前植物内生菌的研究仍处于起步阶段,对其开发和应用刚刚展开。 关键词:植物内生菌,发展,应用,问题 植物体内普遍存在着内生菌,由于其生活在没有外在感染症状的健康植物组织内部,因此植物内生菌的存在和作用长期以来未被发现。直到20世纪30年代,由于牲畜食了感染内生真菌的牧草,给畜牧业造成重大损失,才开始对植物内生菌有了初步认识。内生菌一词“endophyte”最早是由德国科学家yDeBerr于1886年提出。1986年,Carrol将植物内生菌定义为生活在地上部分、活的植物组织内不引起明显症状的微生物。1991年,Petrini提出植物内生菌是指生活史的一定阶段生活在活体植物组织内不引起植物明显病害的微生物。1992年,K1eopper等认为植物内生菌是指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,并首次提出了“植物理内生细菌”的概念,他认为能在植物体内定殖的致病菌和菌根菌不属于内生菌。 目前,植物内生菌较被公认的定义是指那些在其生活史的一定阶段或者全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官内部的真菌或者细菌,被感染的宿主植物(至少是暂时)不表现出外在症状,是一个生态学概念,而非分类学单位。 植物内生菌的研究现状 1. 植物内生菌的生物多样性 植物内生菌的生物多样性主要包括寄主植物种类多样性、内生菌在寄主植物不同部位分布多样性和内生菌自身种类多样性。研究发现植物内生菌广泛存在,地球上300000种植物中都有内生菌的存在。农业上对内生菌研究较多的植物有水稻、小麦、棉花、高粱、牧草、马铃薯、玉米、甘蔗、甜菜、黄瓜、柠檬等。研究发现植物内生菌几乎存在于植物的所有组织中,不仅存在于植物的根、茎、叶、花、果、胚、种子中,在植物的根瘤中也分离到了内生菌。 植物内生菌的种类也十分繁多,主要包括内生细菌、内生真菌和内生放线菌三大类。目前已报道在各种农作物及经济作物中发现的植物内生细菌已超过129种,分属于54个属,主要为假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、泛菌属(Pantoea)、甲基杆菌属(Methylobacterium)等。植物内生真菌主要在药用植物、羊茅属植物、热带树木中研究较多,现在发现的内生真菌主要为子囊菌类(As comycet)及其无性型,包括核菌纲(Pyrenomyetes)、盘菌纲(Discomyetes)和腔菌纲(Loculoascomyetes)等。植物内生放线菌主要在红树林、热带多年生树木及一些药用作物中研究较多,主要为链霉菌属(Streptomyces)、链轮丝菌属(Streptoverticillum)、游动放线菌属(Antinoplanes)、诺氏卡菌属(Nocardia)、小单胞菌属(Micromono sp.ora)。 2. 植物内生菌的动力学研究 植物内生菌的动力学主要指内生菌在植物体内的定殖、分布和运动。内生菌一旦进入植物体内就寻找适合自已生存的组织定殖下来,而不是在各组织间到处扩散。Posada和Vega 认为植物内生细菌主要定殖在细胞间隙。刘忠梅等采用链霉素和利福平抗性标记B946菌株发现B946向茎基部和叶内转移。植物内生菌可以定殖于植物的根毛、叶片、维管组织、木质部的表皮细胞、细胞间隙、细胞质中等。内生菌可以很容易地穿过植物皮层进入木质部导管中,随着植物的生长可以将内生菌运送到植物上部营养器官或繁殖器官中。而有些内生菌定殖在植物种子内,成为“种生内生菌”,成为下一代植物新植株内生菌的重要来源。

植物内生菌DNA提取方法

在提取植物内生菌之前,植物需要表面灭菌,其具体操作为将植物浸泡在添加了0.02%的Tween-20的质量分数为1%的次氯酸钠溶液中1 min,再将植物浸泡在70%酒精中1 min,然后用硫代硫酸盐/Ringer’s(林格氏液)清洗3次,每.次1 min。根和茎(土表面以上1 cm处)都要灭菌处理,将根茎切成片状。为了更好地分析细菌的位置,灭菌后茎表皮撕下,茎内部按照之前的方法灭菌。表皮组织和根最后一次淋洗液中的细胞都用来提取DNA。 植物不同组织的内生菌群落DNA提取通过直接研磨植物组织,步骤为溶解、提取和纯化步骤(方案一),或者在DNA提取前从片状植物组织中淋洗出细胞(方案二)。 东南景天表面灭菌方法:整株植物用自来水冲洗30 min,用蒸馏水洗3次,每次3 min。用吸水纸吸去植物表面水分,用无菌剪刀在根基部将根系剪下,与植物地上部分开。将根系用70 %酒精浸泡2 min,无菌水洗3次,3 % NaClO浸泡2次,每次1 min,然后用无菌水冲洗3次,每次2 min,最后一次清洗液涂LB平板。 1. 将2 g左右消毒后植物组织于无菌研钵中,加5 mL磷酸钠缓冲液(19.9 g Na2HPO4·H2O,1.27 g NaH2PO4·2H2O,H2O 定容到1 L)研磨至匀浆。 2. 将植物匀浆转移至50 mL无菌离心管中,摇床200 rpm振荡1-2 h,使细菌细胞尽可能的从植物组织中释放出来。 3. 取4 mL悬液于新的无菌离心管中,12 000×g离心10 min收集菌体细胞。 4. 弃上清,将收集的菌体细胞重新溶于550μL 1×TE buffer(Tris-EDTA;pH8)中加入10 mg mL-1溶菌酶10μL,37℃水浴1-4h。 5. 加入50μL 20% SDS和8μL 20 mg mL-1蛋白酶K,混匀,65℃水浴3h,期间轻轻上下颠倒混匀数次。 6. 加入200μL 5M NaCl,涡旋振荡15 s,12000×g离心10 min。 7.取上清液,并向上清液中加入等体积的氯仿-异戊醇(24:1),彻底混匀,12000×g离心10 min。 8. 上清液转移至新的无菌离心管中,重复步骤7一次。 9. 上清液转移至新的无菌离心管中,加入0.6倍体积(0.6 vol)的冰冷的异丙醇,4℃放置1 h。 10. 4℃,12000×g离心10 min,弃上清。 11. 沉淀用70%冰乙醇清洗,离心,弃上清。 12. DNA沉淀室温风干后,用无菌超纯水溶解。 13. DNA纯化采用TIANquick Midi Purification Kit。

植物内生真菌的分离

植物内生真菌的分离 一、实验目的 1.理解内生真菌存在的普遍性和多样性 2.掌握常规的微生物分离纯化方法 3.掌握分菌过程中的一些基本操作技能 二、实验原理 植物内生真菌( Endophyte) 是指那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官内部的真菌或细菌,而宿主植物一般不表现出外在的症状。所有植物中几乎都存在内生菌. 由于植物内生真菌与宿主在长期的进化过程中形成了特殊的生态关系,因而内生真菌能产生与宿主相同或相似的具有生理活性的次生代谢产物,从内生菌中寻找和发现新的活性化合物越来越成为微生物次生代谢产物的研究热点之一。 采用微生物学常规的组织分离法从植物中分离内生真菌 三、实验材料 板蓝根新鲜健康的叶片 试剂:次氯酸钠、无水乙醇、葡萄糖、琼脂、青霉素、链霉素 培养基:PDA培养基、分离培养基 四、实验步骤 (一)、配制PDA培养基 10月27号晚上:

(1)配置PDA培养基,用电子称称取去皮的土豆100g,煮沸30min,4层纱布过滤,滤液加热,加入琼脂7.5克,琼脂完全融化后加入葡萄糖10g,待稍冷却后加水至500毫升。 (2)准备10瓶无菌水,每瓶150ml左右。 (3)包好烧杯,培养皿,涂布棒等实验仪器,等待消毒。 (二)、配制分离培养基 28号中午: (1)配置分离培养基,将PDA培养液均分成两份,一份备用,另一份待高温灭菌后,加入青霉素100mg/L、链霉素200mg/L的混合液20ml,即得到分离培养基。 (2)用消毒后的培养皿在通风橱中倒平板,注意在整个过程中保证无菌操作。 (三)、采集新鲜板蓝根叶片 28号晚上到实验室外采集新鲜健康叶片完整的板蓝根叶片。(四)、植物组织表面消毒 28号晚上将新鲜、健康的板蓝根叶片于自来水下冲洗干净,用吸水纸吸干表面水分后剪成小段(片)做如下表面消毒处理:75%酒精漂洗3min,无菌水冲洗4~5次,5%次氯酸钠溶液漂洗叶3min,无菌水冲洗4~5次,无菌滤纸吸干水分。 (五)、接种并培养 28号晚上: (1)将上述表面消毒后的材料剪切成0.5cm 2 小块,放入含

植物内生细菌3

植物内生细菌3 冯永君① 宋 未② ①博士生,首都师范大学生物系,北京100037 ②研究员,博士生导师,首都师范大学生物系,北京100037 3国家自然科学基金资助项目(批准号:39770023) 关键词 植物内生细菌 植物微生态学 内共生固氮 植物内生细菌是指能定殖在健康植物组织内,并与植物建立了和谐联合关系的一类微生物,有生物防治、植物促生和内共生固氮作用.在农业生产过程中,由于农药和化肥的大量使用以及农田耕作的单一化,使植物和土壤中微生物的多样性大为减少.在人们日益重视人与自然和谐相处的今天,研究和利用植物内生细菌对于替代或减少农药和化肥的使用,改善农业生态系统,保持植物微生态系统的生物多样性以及维护农田生态平衡实现可持续发展都有重要意义. 一、引 言 植物内生细菌名称的由来是经历了几十年的发展才逐渐形成的.起初,人们对健康植物组织中存活的微生物并未引起重视,但后来越来越多的微生物(特别是细菌)从植物的根、茎、叶、穗中分离出来,人们才意识到这些从植物中分离的微生物可能与植物存在某种相互关系.随着对这类微生物研究的不断深入,1992年克洛珀[1]第一次提出了“植物内生细菌”(endophytic bacteria)的概念.植物内生细菌是指能定殖在健康植物组织内,并与植物建立了和谐联合关系的一类微生物.内生细菌在植物体内的定殖是一个主动过程,定殖细胞必须是活的和能增殖的;定殖后的内生细菌不会对植物造成实质性的危害症状[2]. 虽然植物内生细菌概念提出的时间尚短,然而这一概念一经提出就立刻引起了微生物学家、植物学家和微生态学家以及作物学家的广泛关注.首先,这是因为内生细菌概念的提出完全打破了人们对植物组织的传统认识:传统的观念一直认为健康的植物组织内是无菌的.虽然在1992年克洛珀提出内生细菌的概念之前的几十年的发展时间里,已从植物组织内越来越多地分离了许多微生物,但人们还是认为这是一些潜在的植物病原菌,因而始终未引起广泛关注和高度重视.克洛珀总结了前人的工作将这些“内生细菌”作为一个概念提出后,才使人们意识到不得不抛弃以前的所谓“潜在的植物致病菌”的片面性见解,重新面对这个新鲜事物.因而可以说植物内生细菌概念的提出是植物微生物学学科发展的一次革命.内生细菌的研究已成为植物微生态学和微生物学学科交叉的新的生长点. 其次,人们不禁要问,为什么植物体内要含有这些细菌呢?它们的行为是怎样的,有何应用价值?一些初步的研究已经证实,内生细菌在植物体内不仅积极地生存着,而且还能产生多种生物学作用,如固氮作用,促进植物生长作用和对病虫害的防治作用等[3].这些研究结果的公布立即让生态学家和作物学家兴奋起来.人们注意到植物-内生细菌这种和谐共生,互利共栖的生命形式,可能是未来生态型农业发展的一条重要思路.所以,开展植物内生细菌的研究不仅对植物微生物学科的基础研究有重要的理论价值,而且对农业可持续发展也有重要的实践意义. 二、植物内生细菌和植物之间的关系 目前关于植物内生细菌和植物之间的关系的认识上,主要有两种观点.一种是传统的观点,认为植物内生细菌是潜在的植物致病菌.研究者从植物病理学的角度着手,研究重心是单个微生物及其致病性,目的在于分离内生细菌,鉴定致病性,阻止其进入周围环境.通过这方面的研究发现,多数植物内生细菌有潜在的植物致病性,它们在侵染健康植物时,不表现实质性的致病症状,但当无病症的健康植物偶然受到来源于生物的或非生物的胁迫条件的威胁,以及受到突然恶劣的环境变化的冲击而造成植物自身的防御功能严重削弱时,一部分内

植物内生菌研究进展

植物内生菌研究进展 李能章,彭远义 3 (西南农业大学动物科技学院,重庆400716) 摘要:就近年来在环境因子对内生菌的影响,代谢物质的多样性,基因工程在植物内生菌方面的应用,宿主-内生菌-内生菌间的关系等方面的研究作一简要综述。 关键词:植物内生菌;环境因子;代谢物质;基因工程;相互关系 中图分类号:Q935,Q945117 文献标识码:A 文章编号:1004-311X (2004)02-0069-03 收稿日期:2003-06-27;修回日期:2003-09-30 作者简介:李能章(1975-),男,硕士生,专业方向:分子微生物学;3联系人:彭远义(1965-),男,博士,硕士生导师。 植物内生菌的研究起始于19世纪中叶,De Bary (1886)首先提出植物内生菌一词“endophyte ”,在其后的几十年中,先后在几种牧草植物中发现了内生真菌,对植物内生菌并没有进行更深入的研究,直到1977年Bacon 等人发现高羊茅内生真菌与牛的中毒症状相关后,才引起广泛关注,在其后的十几年时间,侧重于草本植物内生菌研究,特别是对感染内生菌的牧草对草食动物的影响以及对食叶虫的影响方面研究。20世纪90年代以后,在植物内生菌方面的研究范围扩大了,不仅仅局限于牧草植物内生菌的研究,也从其他不同植物中分离内生菌,研究其生物多样性,生物学作用,侵染途径以及与宿主之间的关系等,特别是1993年S trobel 首次报道了从短叶紫杉(Taxus brevifo 2lia )的树皮中分离出一株内生真菌(Taxomyces andreanae )能产生紫杉醇(tax ol )[1],对植物内生菌又有了更深的了解,掀起了从植物内生菌中寻找新物质的热潮,一些新的抗肿瘤、抗菌、抗虫物质先后从内生菌中分离出来,在研究植物内生菌的过程中引入了现代分子生物技术,从而使对内生菌的研究进入了分子水平。植物内生菌来源于外界环境微生物,以不同方式进入植物组织中,通过水平和垂直方式进行传播,其遗传与代谢都由于与宿主在长期共同进化过程中相互作用而有别于外界环境微生物。几乎所有的植物中都有生活的内生菌,现仅仅对极少数植物内生菌进行了完全的研究,因此从植物内生菌中寻找到新物质几率是很大的,并且植物内生菌本身作为新的微生物资源也具有广泛的研究价值。 1 环境因子对植物内生菌的影响 植物内生菌生活在活体植物组织中,其生长代谢受多方面因素制约,不仅受到宿主植物的影响,外界环境因子也是其重要影响因素,外界环境变化影响植物生长代谢,间接影响到内生菌生物多样性与生长代谢。1.1 对其生物多样性的影响:自然环境因素如季节温度变化、光照、雨水、空气湿度等都会影响到植物内生菌的多样性,M o 2 cali S (2003)等[2] 人调查研究两株榆树不同季节内生菌的动态变化,以4、6、9、12月作为调查时间,通过植物器官和植物的纤维蛋白酶的变化参数,揭示了其内生菌的波动变化是受温度(冷热)的影响。环境污染物质同样会影响植物内生菌的生物多样性,Danti R (2002)[3]在研究植物Fagus sylvatia L 的枝梢暴露于S DBS 浮质中其内生真菌的多样性和数量的变化时,发现枝梢中内生真菌的多样性和数量随其暴露时间的延长而减少,S DBS 作为一种人工合成的阴离子去垢剂,可能是被S DBS 处理的植物其叶的蜡质层被降解,同化能力和叶片水分蒸腾作用的变化导致内生菌的减少,这是环境作用于植物而影响其内生菌的多样性,还有一些化学物质并不影响植物的生长代谢,但却直接影响内生菌的数量和多样性,如一些人工合成的杀虫剂、杀菌剂。现今工业污染物不仅对动物植物造成极大的伤害,同时也对植物内生菌资源造成极大的破坏,一种植物的灭绝就意味着大量的内生菌的消失。1.2 对内生菌生长代谢的影响:环境因子影响植物内生菌的多样性的同时影响着内生菌的生长代谢,Maccheroni Jr W (1998)等[4]研究了植物内生菌刺盘孢霉在营养缺陷时其磷酸酶的合成与分泌状况,研究表明,pH5.0酸性磷酸酶和Mg 2+-depen 2dent pH7.5磷酸二酯酶在任何生长状况下都恒量表达,在磷饥饿时,pH6.0酸性磷酸酶表达分泌胞外,而碱性磷酸酶的表达为另一独特模式,在磷丰富或氮饥饿时,表达pH 10.0胞内碱性磷 酸酶,但在又缺氧或硫源时,其表达就会被阻。T ejera NA (2003)[5]等调查了一些非生命因素如干燥、热、盐等对内生菌G luconacetobacter diazotrophicus 的生长和生物学活性影响,结果表明,这株菌可以忍耐热处理和耐盐,但其固氮酶活性和碳代谢酶类活性会受到高NaCl 浓度的影响。环境除对内生菌酶的产生极其活性的影响之外,还影响着内生菌的次生代谢,如降低对感染内生真菌的高酥油草和多年生黑麦草的收割次数和增加其牧草的高度会使内生真菌生物碱代谢增加(Salminen S O ,et al .2002,2003)[6] 。 2 代谢物质的多样性 植物内生菌的生物多样性决定其代谢物质的多样性。现有研究表明,从植物中分离出的内生菌能代谢多种活性物质,其中一些是新物质,具有特殊生物活性。2.1 抗癌类物质:从某些植物中分离出的某些内生菌能代谢具有抗肿瘤活性的物质,美国的S trobel (1993)等首次从短叶紫杉(Taxus brevifolia )的树皮中分离出能产生紫杉醇(tax ol )的内生真菌(Taxomyces andreanae ),其后,其他学者又从其它植物中分离到内生菌能产生不同作用机理的抗癌新物质。2.1.1 引起癌细胞凋亡类物质:从植物Pinus species 的针叶活组织中分离出的内生真菌Hormonema dematioides 产生一种新的真菌物质horm onmate (1),能诱导结肠癌细胞系C O LO -320程序化细胞死亡,同时对结肠癌细胞系D LD -1和HT -29和五种其它的人的癌细胞系H L -60、JURK AT 、HEP -G 2、MCF -7、HeLaS 2 都有毒作用(Filip P ,et al ,2003)[7] 。2.1.2 破坏癌细胞微丝物质:从植物Ficus Microcarpa L 的树皮中分离到的内生真菌产生一种新的生物碱nom ofungin ,能破坏哺乳动物细胞的微纤丝(Ratnayaka As ,et al ,2001)[8]。2.1.3 癌细胞分裂抑素:Wagenaar M M (2000)等[9]从来源于传统药用植物雷公藤的内生真菌Rhinocladiella sp.的培养液中分离出3种新的生物碱(cytochalasins ),是具有细胞毒作用的细胞分裂抑素,实验结果表明它们对多种人肿瘤细胞有很强的抑制作用。2.1.4 酶抑制剂:从内生菌中分离的物质具有抑制引起细胞产生癌变的病毒的酶的活性,从而起到防止癌症,G uo B (2000)等人[10]就从内生菌Cytonama sp.的固态发酵中分离出两种新的人细胞巨化病毒蛋白酶抑制剂cytonic acidA (1)和B (2)。 2.1.5其它类抗癌物质:S tierle DB (1999,2003)等[11] 从北美红杉中分离的内生真菌寄生曲霉(Aspergillus parasiticus )产生系列抗肿瘤活性物质sequoiatone A -F 和另一类新的C 架系列物质se 2 quoiam onascinsA -D 。Wagenaar M M (2001)等[12] 从濒临灭绝的薄荷Dicerandra frutescens 中分离出的内生菌Phomopsis longicolla 产生3种新的具有抗肿瘤活性的二聚物dicerandrolsA 、B 和C 。 Brady SF (2000)等[13] 从一种内生真菌中分离出二种新物质cy 2toskyrinsA 和B ,破坏DNA 和抑制DNA 合成,具有在抗癌方面应用的潜力。张玲琪等分别从植物长春花(Catharanthus roseus )、桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum )等植物中分离到产抗癌药物长春新碱和鬼臼毒素类似物的内生菌,从美登木叶中分离到1株球毛壳菌,从该菌的发酵产物中提取出抗癌活性物质球毛壳甲素A 。 从以上可以看出,植物内生菌代谢多种抗肿瘤物质,它为寻找新的抗肿瘤物质提供了新的微生物资源,具有广阔应用前景。2.2 产生抗菌类物质:作为产生抗菌类物质的微生物,植物内生菌是一大类群,能产生多种具有不同抗菌活性的物质,对植物、人和动物病原菌有抑制活性。产生抗植物病原菌物质的内生菌由于产生的抗生素类物质存在于植物体内,所以更有利于 第14卷第2期:692004年4月 生 物 技 术BI OTECH NO LOGY V ol 114,N o 12:69 Apr 12004

植物内生菌作用

植物内生菌的作用 摘要植物内生菌近年来已成为微生物学领域研究的热点,其潜在的可开发利用价值越来越深受重视,尤其在对植物内生菌对宿主的作用关系方面已出现许多相关的成功报道。根据研究和掌握的资料就植物内生菌的作用作出初步评述和前景展望,希望能对内生菌的进一步开发探究提供参考。 关键词植物内生菌;对宿主作用;开发利用 植物内生细菌指其生活史的一定阶段生活在活体植物组织内、又不引起植物明显病害的 微生物[1] ,广泛分布于低等植物和高等植物中,常见的有假单胞菌属(Pseudomonas)、芽 孢杆菌属(Bacillus)、微杆菌属(Microbacterium)以及土壤杆菌属(Agrobacterium)等[2]。 虽然内生细菌的概念自从1886年Bary提出至今已有百余年的时间,然而在这期间并没引起相应的重视,研究进展缓慢,直到上世纪末期终于受到微生物学家、植物学家和微生态学家以及作物学家的广泛关注,成为植物微生物学学科发展的一次革命,目前内生细菌的研究已成为植物微生态学和微生物学学科交叉的新的生长点[3],也是我国当前微生物研究领域的热点[4] ,当前植物内生菌的研究无论从深度还是广度上都有很大进展,特别是关于植物内生细菌的作用研究上更是日新月异,近年来,一些研究结果表明内生细菌能够作为外源基因的载体,又具有促进植物生长,抗逆境,抗病害,增加宿主植物的他感作用[5]以及对病虫害的防治作用等[6]。 1植物内生菌的作用 1.1促进宿主植物生长 感染内生菌的植物一般具有比未感染植株生长快速的特点,人工接种某些内生菌还能提高植物的存活率,促进发芽[1],已有相关报道内生菌的这种促植物生长作用可从两方面来理解:一方面,许多内生菌可产生生长素(IAA) 、细胞激动素等植物生长激素,从黄花篙中分离到的一株内生真菌在发酵液中也能积累IAA。另一方面,内生菌可增进宿主植物对氮、磷等营养元素的吸收,禾本科农作物如水稻、甘蔗、玉米上的内生细菌具有很强的固氮能力。感染内生真菌的牧草对氮、磷的摄取能力也有所提高[7]。1991年Mcinroy等从玉米、棉花上分离到具有促进植物生长作用的内生细菌[8]。 1.2增加宿主植物的他感作用 他感作用(alleloparthy)的概念是德国学者H.Molisch于1937年提出的,他认为植物的他感作用就是一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质,对其他植物产

内生真菌研究进展

植物内生真菌研究进展 植物内生真菌(Endophytic fungus)是指在生活史中某一阶段或整个阶段存在于健康植物组织内部,对植物组织没有引起明显病症或对宿主没有造成明显伤害的真菌。内生真菌在植物组织中普遍存在,具有丰富的物种多样性。它是生活在植物组织内的一类微生物, 是植物微生态系统中的天然组成成分,且长期生活在植物体内的特殊环境中, 与寄主协同进化, 根据内共生理论, 内生真菌可能产生与宿主相同或相似的具有生物活性的次生代谢产物。1898年,Vogl等人从黑麦草Lolium temulentum L. 种子内分离出第一株内生真菌,引起了人们对植物内生真菌的注意。特别是美国学者从短叶红豆杉Taxus brevifolia的韧皮部分离到一株产抗癌物质紫杉醇的内生真菌,更是掀起了各国学者对内生真菌的研究热潮。 1 植物内生真菌的研究方向 内生真菌活性成分的筛选有两条思路。一是根据部分内生真菌具有合成和宿主植物相同或相似活性成分的能力这一特点,从药用植物中寻找具有合成确定化合物的内生真菌,常用方法是对分离得到的内生真菌培养液提取物通过色谱技术、单克隆抗体免疫检测等手段来确定该内生菌是否有产生目的化合物的能力。这一思路目标明确、针对性强、工作量相对较小,是目前从内生真菌中筛选活性物质的主要方法,采用这种方法已从多种资源缺乏的药用植物的内生菌中分离得到了和宿主植物相同或相似的活性物质。这种思路具有一定的偶然性,因为不能证实所有的植物中都存活着具有合成和宿主植物相同或相似活性物质的内生真菌。二是按照传统的化合物分离纯化鉴定的思路,寻找未知但具有特定活性的化合物。首先是按照目的选择不同的筛选模型进行活性菌株的筛选。其次是对筛选出的活性菌株发酵培养、分离纯化活性物质,再对活性物质进行理化研究及结构鉴定。 2 内生真菌药用活性物质及其生物学作用 2.1 抗肿瘤活性物质 2.1.1萜类化合物 紫杉醇是存在于各种紫杉属植物树皮和树叶中的萜类化合物, 被当今世界上认为是广谱、活性最强的抗癌药物。由于紫杉属植物中紫杉醇含量极低,加之紫杉属植物生长极其缓慢,自然资源非常缺乏。1993 年美国学者Stierle 等首次从短叶紫杉( Taxus brevifolia) 的韧皮部中分离出一种新的内生真菌( Taxomyces an2dreanae),可在半合成培养液中产生紫杉醇和紫杉烷类化合物。这一发现为用微生物发酵法生产紫杉醇以解决紫杉醇药源危机提供了一条新途径,并成为从药用植物中分离内生菌热潮的开端。2006年, 田仁鹏等从生长在

植物内生菌的作用

浅谈作者:张旗周志娟杨冬月朱姝宾闫锁摘要植物内生菌近年来已成为微生物学领域研究的热点,其潜在的可开发利用价值越来越受重视,尤其在对植物内生菌对宿主的作用关系方面已出现许多相关的成功报道。评述了植物内生菌的作用并作出展望,以期为内生菌的进一步开发探究提供参考。 关键词植物内生菌;宿主;作用 植物内生细菌指其生活史的一定阶段生活在活体植物组织内、又不引起植物明显病害的微生物1,广泛分布于低等植物和高等植物中,常见的有假单胞菌属(pseudomonas)、芽孢杆菌属(bacillus)、微杆菌属(microbacterium)以及土壤杆菌属(agrobacterium)等2。虽然内生细菌的概念自从1886年bary提出至今已有100余年的时间,然而在这期间并没引起相应的重视,研究进展缓慢,直到20世纪末期才受到微生物学家、植物学家和微生态学家以及作物学家的广泛关注,成为植物微生物学学

科发展的一次革命,目前内生细菌的研究已成为植物微生态学和微生物学学科交叉的新的生长点3,也是我国当前微生物研究领域的热点4。当前植物内生菌的研究无论从深度还是广度上都有很大进展,特别是关于植物内生细菌的作用研究上更是日新月异。近年来,一些研究结果表明,内生细菌能够作为外源基因的载体,又具有促进植物生长、抗逆境、抗病害、增加宿主植物的他感作用5以及对病虫害的防治作用等6。 1植物内生菌的作用 1.1促进宿主植物生长 感染内生菌的植物一般具有比未感染植株生长快速的特点,人工接种某些内生菌还能提高植物的存活率,促进发芽1。已有相关报道内生菌的这种促植物生长作用可从2方面来理解:一方面,许多内生菌可产生生长素(iaa)、细胞激动素等植物生长激素,从黄花篙中分离到的1株内生真菌在发酵液中也能积累iaa;另一方面,内生菌可增进宿主植物对氮、磷等营养元素的吸收,禾本科农作物如水稻、甘蔗、玉米上的内生细菌具有很

植物内生菌防治植物寄生线虫的研究进展_江绪文_李贺勤

?综述与专论? 2014年第9期 生物技术通报 BIOTECHNOLOGY BULLETIN 植物寄生线虫是重要的植物病原物之一,分布广,种类多,主要包括根结线虫、松材线虫、大豆孢囊线虫、茎线虫及香蕉穿孔线虫等[1],据不完全统计,全世界每年因寄生线虫造成的农作物经济损失约在1 000亿美元以上[2]。长期以来,广泛使用化学药剂对线虫病害进行防治虽取得较好的效果,但存在高毒、高残留的弊端[3]。近年来,随着人们环保意识的增强和高毒、高残留农药的禁用,生物防治日益受到重视,并且被认为是最具发展前景的防治手段[4]。为此,国内外学者开展了大量的研究工作,对植物寄生线虫有生防潜力的微生物已成为研究的热点[5]。目前从土壤微生物中分离出的被应用到生产实践中的生防菌有阿维链霉菌、芽孢杆菌、淡紫拟青霉等,且由阿维链霉菌开发的高效、低毒、 收稿日期:2014-02-19基金项目:山东省“泰山学者”建设工程专项经费,青岛农业大学高层次人才基金项目(631346)作者简介:江绪文,男,博士,讲师,研究方向:种子科学;E -mail :mjxw888@https://www.360docs.net/doc/134539960.html, 通讯作者:李贺勤,女,博士,讲师,研究方向:微生物资源利用;E -mail :hqliaau@https://www.360docs.net/doc/134539960.html, 植物内生菌防治植物寄生线虫的研究进展 江绪文 李贺勤 (青岛农业大学农学与植物保护学院,青岛 266109) 摘 要: 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。 关键词: 植物内生菌 植物寄生线虫 生物防治 Advances in the Study of Endophytes to Control Plant Parasitic Nematodes Jiang Xuwen Li Heqin (College of Agronomy and Plant Protection ,Qingdao Agricultural University ,Qingdao 266109) Abstract : Endophyte as a biocontrol agent of natural resources, has attracted more and more interest of the researchers. In this paper, the types and distribution, methods of isolation, culture and screening, bioactive substances, mechanism of nematicidal endophyte were reviewed, and the problem and possible future direction of nematicidal endophyte were discussed. To provide theoretical reference for correlative research on nematicidal endophyte. Key words : Endophyte Plant parasitic nematodes Biocontrol 广谱的阿维菌素已进行商业化生产,被广泛应用,发展前景广阔。但近年来从土壤微生物中获得对植物寄生线虫有生防作用菌株的比例逐年下降,而从另一类较新的微生物类群——植物内生菌中分离出对植物寄生线虫有生防作用菌株的研究受到人们的重视,成为分离获得植物寄生线虫生防菌的重要来源。因此,本研究是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了探讨,以期为深入开展相关研究提供参考。 1 分布和种类 植物内生菌(Endophyte)指那些在生活史的某一阶段或者全部阶段生活在健康植物组织或器官内

植物内生菌分离处理方法汇总

d植物内生菌分离处理方法 文献材料前处理第一次消毒第二次消毒(含三 消) 处理对照培养基 刘明志,2011 南方红豆杉 的老树皮、幼 茎、叶 截成2~3 cm长的 小段,去除树皮层 75%酒精中浸泡30 s 0.1%升汞溶液浸泡 8 min,无菌水冲洗 3~5次 研磨成匀浆液,倾 倒于PDA上 切成0.5 cm左右的 块,接种于有100 mg L -1青霉素和链霉素的 PDA固体培养基表 面。每皿10块 刘金花2011 黄花蒿的根, 茎,叶 叶切成1cm2,茎和 叶切成1cm左右小 段(两端皆有切口) 将根,茎,叶一次 用75%酒精浸 1min 1%的次氯酸钙溶液 浸泡1min,用无菌水 冲洗5次 置于含双抗的V A 培养基平板培养 待切口处长出菌落后 转至PDA培养基进行 内生真菌的分离 宋培勇2011 珙桐茎、叶和 叶柄 将采集的新鲜珙桐 的茎、叶和叶柄分 别用流水冲洗, 风 干表面水分, 剪成 小块或小段, 无菌水漂洗2 次 75%酒精浸泡 1 min 再用2% NaClO 溶液中浸泡 3 min, 转入75%酒 精中浸泡30 s, 接着用无菌水漂洗 3 次, 取最后一次漂洗液涂布 NA 平板作为对照 平放于NA 平板上, 28 °C培养2?3 d 孙传伯2011 台湾7303毛 豆全株 采回的样本用自来 水洗净, 并用无菌 纸吸干水分, 并用 无菌纸吸干水分,切 取支根110 cm长的 小段, 须根切成 115 cm的小块 用75% 酒精浸泡 5m in、7m in、10m in 分别用0.1% 升汞 溶液处理4 m in、6 m in、8 m in进行表 面灭菌,此试验分别 重复3次。最后用 无菌水冲洗4次,。 最后用无菌水冲洗 4次 将组织块在研钵 中充分研磨成匀 浆 最后一次冲洗液涂3种 不同培养基平板, 26~ 28e 下培养2~ 3d, 筛选出最 佳消毒时间和培养基, 将 表面消毒彻底棉花根部 切块放入灭菌研钵中用 无菌水冲洗4次,取上清 液涂抹于培养基上。以无 菌水冲洗为对照试验。 取上清匀浆涂抹于3 种不同培养基上, 取 匀浆涂布于不同培养 基平板, 每浓度重复 3次, 然后将培养皿置 于26~ 28e 恒温箱中 培养2~ 3d, 观察培养 出的菌落形态

植物内生真菌

植物内生真菌 一、内生真菌的概念 内生真菌是在宿主植物的茎和叶内生存并完成生活周期的真菌。这类真菌中,有许多种类很少形成孢子,或者在宿生植物上形成的孢子(或者孢子果)不容易识别。真菌感染植物组织,菌丝存在于细胞内和细胞间。与病原菌不同,这些真菌对宿主植物几乎没有害处,它们和植物之间或者是相互依存的共生关系,或者是不太密切的共生关系。 草本植物内生真菌侵染种子内部,播种后,真菌随着幼苗的生长和植株的发育成熟而生长,这些真菌没有吸器,出现在茎、叶、花序组织,而不出现在根内,这一点与菌根真菌不同。受侵染的植株在营养生长阶段不表现出被内生真菌侵染的特点,但是,当植物开花的时候,就可以观察到浸染的真菌。 与内生真菌容易混淆的一个概念是内生菌根,菌根是高等植物的根与真菌形成的共生联合体,内生苗根是菌根当中的一种类型,内生菌根的共同特征是根的表面不产生菌套,仅有稀疏的外生菌丝,菌丝在根部皮层组织的细胞间延伸,但不产生哈蒂氏网,菌丝体可侵入细胞内部,并形成不同形状的吸器,而宿主植物的根一般无形态及颜色的变化。故内生菌根用肉眼很难识别。 二、内生真菌的一般特征 内生真菌存在于根以外的植物组织细胞,可以用显微镜观察,也可以通过纯培养把它们分离出来进行研究。分离内生真菌时要对植物组织进行表面消毒,然后切成小片放在培养基上培养3~5天,内生真菌就生长在培养基上,可根据孢子和菌丝的特征,对它们进行分类鉴定。 可以按常规方法把内生真菌从多种植物上分离出来,已经发现的内生真菌包括许多子囊菌和半知菌、一些担子菌及少量的卵菌。主要的内生真菌包括药用Chloroscypha和Lophodermium(散斑壳属)中的一些种类以及Cryptoxline、Cryptosporriopsis(拟隐孢菌属)、Phomopsis(拟茎点霉属)和 Phyllosticta(叶点霉属)中的一些种类。其中许多可以从植物组织中偶然分离到。这类真菌的共生生活方式与其占主导地位的腐生生活方式来讲,似乎是次要的。比如说,担子菌中有许多种类生长在木头上或粪堆上,但有时也可在植物细胞内发现。 苔鲜植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物中都发现有内生真菌。Petrini(1986)在对热带、温带和阿尔卑斯山地区的200多种植物调查之后发现,几乎所有生活的植物体内均有内生真菌的存在。在内生真菌中,宿主的专一性变化很大,一些真菌能够从生长在不同的生态和地理条件下的属于不同科属的多种宿主植物内分离出来,但是其它一些内生真菌仅限于某一特殊种属的几种宿主植物,仅有少数几种内生真菌专一地出现在某一种特定的植物中。 内生真菌在一些植物及农作物中广泛传播具有重要意义,农业科学家对牧草的内生真菌有特别的兴趣,因为这些真菌会产生真菌毒素,从而对动物产生毒性。此外这些真菌也有潜在的应用价值,例如利用抗、感品种的植株或器官对病原真菌毒素的敏感性反应上的差异,人们可以应用毒素进行快速、准确地鉴定大批的品种资源,一则可以直接发现抗病材料,在生产上推广应用;二则可以选出一些农艺性状虽然不太理想,但具有抗病性的材料,作为今后常规育种的亲本材料。 三、草本植物的内生真菌 l.草本植物内生真菌的形成许多草本植物的内生真菌都是属于麦角菌科(Clavicipitaceae)的真菌,其中传播最广的可能是香柱菌(Epichloe typhina),它寄生在禾本科牧草上,在70多种草坪植物中均存在,它的无性世代是半知菌类的顶孢霉属(Acremonium)。香柱菌属真菌子座淡色,平铺状,包围在禾本科植物茎和叶上,像一个套子;子囊壳理生在子座内,子囊细长,单膜;顶端加厚,具有折光性的顶帽;子囊孢子丝状,无色,有隔膜。 麦角菌属( Claviceps)内生真菌,寄生在禾本科植物的子房内,后期在子房内形成圆形到香蕉形的黑色或白色的菌核,菌核越冬后,产生子座;子座直立,有柄,可孕头部近球形,子囊壳埋在整个可孕头部的表层内;子囊孢子无色,丝状,无隔膜。麦角菌(C.purpurea)寄生的患病植物在种子上形成紫色、弯曲的菌核,即表角;麦角内含有生

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