植物内生菌的研究

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植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望

植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望

植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望植物内生菌是指生活在植物内部并与植物共生的微生物,包括细菌、真菌和古菌等。

它们与植物形成共生关系,通过与植物的相互作用,对植物的生长发育、抗性和生态适应性起到重要作用。

植物内生菌也是一些重要的天然产物的生产者,具有重要的生物技术和药用价值。

本文将就植物内生菌的生态学作用和天然产物研究现状展开讨论,并对未来的发展进行展望。

一、植物内生菌的生态学作用植物内生菌与植物形成共生关系,对植物的生长发育和生态适应性起到重要作用。

植物内生菌可以促进植物的生长和发育。

一些植物内生真菌可以通过提高植物的养分吸收效率或者合成生长激素来促进植物的生长;另一些内生菌也可以充当植物的抑制剂,抑制植物过度生长。

植物内生菌可以提高植物的抗逆性。

内生菌可以通过提高植物的抗氧化机制、抗病毒机制等途径来提高植物的抗逆性,使植物更好地适应环境的变化。

植物内生菌还可以影响植物的次生代谢产物的合成,从而影响植物的防御机制和适应性。

由于植物内生菌与植物之间存在着复杂而微妙的相互作用,研究植物内生菌的生态学作用对于揭示植物与微生物共生的机理、提高植物的产量和抗逆性具有重要意义。

二、植物内生菌产生的天然产物研究现状植物内生菌是许多重要的天然产物的生产者,其产生的次生代谢产物具有广泛的生物活性,被广泛应用于农业、医学和化工等领域。

青霉素、链霉素等抗生素就是由植物内生真菌产生的。

植物内生真菌还可以产生一些抗肿瘤、抗炎、抗氧化等生物活性物质,具有重要的药用价值。

近年来,对植物内生菌产生的天然产物的研究取得了长足的进展。

在植物内生菌产生的天然产物研究方面,目前主要表现在以下几个方面:1. 分离和鉴定:随着科学技术的不断进步,研究人员对植物内生菌产生的天然产物进行了深入的分离和鉴定工作。

通过生物化学、分子生物学和生物技术等手段,一大批新的天然产物被发现,为新药物的开发奠定了重要的基础。

2. 生物合成途径:通过研究植物内生菌产生天然产物的生物合成途径,可以为生物合成和基因工程的应用提供重要的信息和资源。

植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望

植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望

植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望植物内生菌(Endophytic fungi)是一类生活在植物内部组织中的真菌。

它们和植物形成共生关系,对植物生长和生态系统的稳定性起着重要的作用。

近年来,随着对植物内生菌的研究不断深入,人们发现它们具有丰富的天然产物资源,对农业、医药等领域具有重要的应用价值。

本文将介绍植物内生菌的生态学作用、天然产物研究现状及展望。

一、植物内生菌的生态学作用植物内生菌是一类生活在植物内部组织中的微生物。

它们与植物形成共生关系,通过与植物共生,植物内生菌可以帮助植物提高对环境胁迫的适应能力,增强植物的抗病能力和抗逆性。

植物内生菌对于植物的生长发育、养分吸收、抗病抗逆等方面起着重要的作用。

1.1 植物内生菌与植物生长发育植物内生菌能够通过产生生长激素和植物生长调节物质等方式促进植物的生长发育。

一些研究表明,植物内生菌可以促进植物根系的生长和发育,提高植物的营养吸收和养分利用效率。

1.2 植物内生菌对植物的抗病抗逆作用1.3 植物内生菌对土壤和生态系统的影响植物内生菌的存在和活动对土壤的肥力、结构和生物多样性等起着重要的影响。

它们可以促进土壤中的养分循环,提高土壤的养分利用效率,维持土壤的生态平衡。

植物内生菌还可以影响植物群落的结构和功能,对生态系统的稳定性和健康起着重要的作用。

二、植物内生菌天然产物的研究现状随着对植物内生菌的研究不断深入,人们发现植物内生菌具有丰富的次生代谢产物资源,其中包括抗生素、生物碱、多糖、酶等多种物质。

这些物质在农业、医药等领域具有重要的应用价值,受到人们的广泛关注。

植物内生菌产生的抗生素具有抑制细菌、真菌和病毒等微生物的活性,对一些重要的农业病害具有良好的控制效果。

青霉素、链霉素等广泛应用于农业生产中的抗生素就是通过发酵生产的方式从植物内生菌中获得的。

植物内生菌产生的生物碱具有广泛的抗肿瘤、抗炎、抗氧化等生物活性。

一些研究表明,植物内生菌产生的生物碱对一些重要的医学问题具有重要的应用前景,受到人们的广泛关注。

植物内生菌群的研究现状和意义

植物内生菌群的研究现状和意义

植物内生菌群的研究现状和意义植物内生菌群是指与植物共生的微生物群体,包括细菌、真菌以及其他微生物。

近年来,关于植物内生菌群的研究逐渐引起了人们的重视。

本文将探讨植物内生菌群的研究现状和其意义。

一、植物内生菌群的研究现状植物内生菌群的研究可以追溯到上世纪70年代。

最初,人们主要关注植物与根际细菌的相互作用,即根际促进植物生长的有益菌根。

随着研究的深入,人们发现植物内生菌群对植物的生长和健康具有重要影响。

目前,植物内生菌群的研究涵盖了多个层面。

首先,通过高通量测序技术,研究者可以快速准确地鉴定植物内的微生物组成。

其次,通过比较不同内生菌群对植物生长的影响,科学家们可以揭示内生菌群对植物生理功能的调控机制。

此外,人们还研究了内生菌群与植物对抗逆境的关系,以及内生菌群在农业生产中的应用等等。

二、植物内生菌群的意义研究植物内生菌群的意义不容忽视。

首先,植物内生菌群可以增加植物对营养物质的吸收能力。

一些内生菌群能够分解土壤中的有机质,并将其转化为植物可利用的形式,从而提高植物的养分利用效率。

其次,内生菌群对植物的生长和健康起着重要的调节作用。

一些内生菌群能够促进植物的生长,提高植物的抗病能力。

同时,内生菌群还可以通过诱导植物的免疫反应来增强其对病原菌的抵抗。

此外,内生菌群与植物之间存在着复杂的代谢关系。

内生菌群可以分泌一些生物活性物质,如激素、酶和抗生素等,这些物质对植物的生长和发育具有直接影响。

最后,研究植物内生菌群对于推动农业可持续发展也具有重要意义。

内生菌群可以替代化学肥料和农药的使用,减少对环境的污染,提高农产品的质量。

三、总结植物内生菌群的研究在近年来取得了显著进展,我们已经初步了解到内生菌群对植物生长和健康的重要性。

然而,仍有许多问题有待解答,比如不同环境和生理条件下内生菌群的组成和功能是否存在差异等。

因此,未来的研究需进一步深入,以揭示植物内生菌群的机制和应用价值。

希望本文能够概括地介绍植物内生菌群的研究现状和意义,对读者有所帮助。

植物内生菌与植物生长发育互作关系研究

植物内生菌与植物生长发育互作关系研究

植物内生菌与植物生长发育互作关系研究植物是获取养分和能量的生物,但只靠自身无法满足其需要。

植物与微生物的互作关系对其生长发育具有极其重要的作用。

内生菌是生活在植物体内的微生物,其与植物有着密切的互动关系。

近年来,植物内生菌与植物生长发育互作关系的研究逐渐成为植物生物学的热点,本文将介绍其中一些研究进展。

一、植物内生菌的种类及功能植物内生菌是在植物体内生活的微生物。

这些微生物有不同的营养模式,包括紫细菌、放线菌、真菌和内生细菌等。

其中,内生细菌是最常见的内生菌,其与植物的关系至显著。

内生菌可以从植物体内获取养分,如氮、磷和钾等,并可以促进植物的生长发育,使其更耐逆境,提高其免疫能力。

此外,一些内生菌还可以分泌一些激素或其他信号分子,进一步调节植物生长发育。

二、植物与内生菌的互作机制内生菌与植物是互利共生的关系。

内生菌能够使用植物的有机物为基础,为其提供营养和相关信号物质。

植物则通过其根系提供所需的营养物质、提供适宜的生境条件以及增强内生菌的存活能力。

内生菌可以通过几种方式影响植物的生长发育。

其中最常见的是通过供给营养物质,例如,内生细菌可以转化硝酸盐为有机氮,从而帮助植物获取营养,因而促进植物的生长发育。

内生菌还能分泌或分解一些植物激素,例如生长素、细胞分裂素和赤霉素,这些激素可促进或抑制植物生长发育。

内生菌对植物的益处也反映在其防御机制上。

一些内生菌可以通过产生竞争分子或抗生素来减少植物病原菌的侵染。

在植物面临逆境时,内生菌还可以通过提高植物免疫机制和压制应激信号来增强植物的适应能力。

三、植物内生菌与植物生长发育的应用植物内生菌与植物生长发育的研究不仅有助于深入了解植物与微生物间的互作机制,也可以为农业生产提供更好的优化方案。

例如,通过改变植物自身的内生菌菌群,可以提高作物的产量和耐逆性,并减少对农药的依赖,从而实现生态农业的目标。

同时,内生菌还可以用于土壤修复和污染物降解。

一些内生菌可以在有机污染的土壤中生长,并通过代谢活性物质将有机污染物降解为无毒物质,实现环境治理的效果。

植物内生菌的研究进展

植物内生菌的研究进展

植物内生菌的研究进展植物内生菌是一种与植物共生的微生物,它们在植物的内部生活并与其共同生长。

近年来,对植物内生菌的研究逐渐增多,科学家们发现,这些微生物与植物之间存在着复杂的相互作用。

本文将介绍植物内生菌的研究进展,探讨其对植物生长和环境适应的影响,以及对人类农业的潜在价值。

植物内生菌是一类普遍存在于植物体内的微生物,包括细菌、真菌和放线菌等。

与植物共生的菌根菌、内生细菌和内生真菌是常见的植物内生菌。

这些微生物与植物形成共生关系,通过与植物根系接触,提供养分、促进生长、增加抗逆性和减少害虫的侵害。

植物也为内生菌提供生长和繁殖的条件。

植物内生菌与植物之间的共生关系是一种相互促进的共生关系,对植物的生长发育和环境适应具有重要意义。

近年来,许多研究表明,植物内生菌对植物的生长和发育具有显著的促进作用。

植物内生菌可以帮助植物吸收土壤中的养分。

据研究发现,菌根菌和内生细菌通过产生一些特定的酶,可以分解土壤中的有机物质,提供植物所需的养分。

内生菌还可以合成一些植物生长所需的激素,例如赤霉素和生长素,从而促进植物的生长和发育。

植物内生菌还可以帮助植物抵抗外界环境的逆境因素,如干旱、盐碱和病虫害的侵害。

内生菌通过激活植物的防御系统,增强植物的抗逆性,从而使其更好地适应恶劣的环境条件。

虽然植物内生菌对植物生长和环境适应具有重要的影响,但其研究仍处于起步阶段,仍有许多问题有待解决。

目前对植物内生菌的种类和功能了解不足,有待深入研究。

植物内生菌与植物之间的相互作用机制尚不清楚,需要进一步明确。

植物内生菌在农业生产中的应用价值尚未得到充分发挥,需要加强相关技术研发和产业化推广。

植物内生菌是一类对植物生长和环境适应具有重要影响的微生物,对植物的促进作用和对农业发展的潜在价值引起了科学家们的广泛关注。

随着对植物内生菌研究的不断深入,相信它将为人类农业生产和生态环境的保护带来新的机遇和挑战。

希望未来能够加强植物内生菌的研究,揭示其在植物生长中的作用机制,加速其在农业生产中的应用,为实现绿色农业和可持续农业发展做出更大的贡献。

植物内生菌的研究进展

植物内生菌的研究进展

植物内生菌的研究进展植物内生菌是指在植物的组织器官内部与植物形成共生关系的微生物。

它们可以与植物根部形成共生关系,或者在植物的叶片、茎部等其他组织器官内部生活。

近年来,植物内生菌的研究备受关注,科学家们已经取得了许多重要的研究进展。

本文将围绕植物内生菌的分类、功能及应用前景等方面展开综述。

一、植物内生菌的分类植物内生菌广泛存在于自然界中,它们可以分为根际内生菌和内生真菌两大类。

根际内生菌是指生活在植物根系附近的微生物,包括细菌、放线菌和真菌等。

这些微生物可以通过固氮、提供植物所需要的矿质元素等方式与植物形成共生关系,对植物的生长发育起到积极的促进作用。

内生真菌则是指在植物组织器官内部生活的真菌,包括以霉、丝状菌和孢子菌等为代表的多种真菌。

它们与植物形成共生关系,通过提供营养物质、提高植物的抗性等方式对植物产生积极影响。

1. 促进植物生长植物内生菌可以通过多种途径促进植物的生长发育。

一些内生菌可以分泌生长素,促进植物的生长;一些内生菌可以提供植物所需的矿质元素,如钾、磷等,有助于植物的吸收;一些内生菌还可以抑制植物病原菌的生长,提高植物的抗病能力。

植物内生菌在农业生产中具有重要的应用潜力,可以用于生物肥料、生物防治等方面。

2. 改善土壤环境植物内生菌的存在可以改善土壤环境,提高土壤的肥力。

一些根际内生菌可以固氮、溶解磷酸盐等,有助于提高土壤的养分含量;一些内生真菌可以促进土壤微生物的多样性和数量,有利于土壤健康。

植物内生菌在土壤修复、土壤改良等方面也具有潜在的应用价值。

1. 分子机制研究近年来,科学家们对植物内生菌的分子机制进行了深入研究,揭示了许多重要的分子机制。

一些研究表明,内生菌通过诱导植物激素的合成或抑制植物激素的降解,从而影响植物的生长;一些研究发现,内生菌可以通过合成特定的化合物来与植物形成共生关系。

这些研究为我们深入了解植物内生菌的功能机制提供了重要的理论基础。

2. 应用研究植物内生菌的应用研究也取得了一些重要进展。

植物内生菌的杀菌效果研究

植物内生菌的杀菌效果研究

植物内生菌的杀菌效果研究植物内生菌指的是一类共生于植物体内的微生物,它们与宿主植物形成互惠共生关系,帮助植物吸收养分、促进生长并增强抗病能力。

近年来,研究人员发现一些植物内生菌还具有杀菌效果,能够抑制植物病原菌的生长和繁殖。

本文将对植物内生菌的杀菌效果进行研究。

植物病原菌是导致植物疾病的主要原因,它们会侵入植物体内并繁殖,最终导致植物死亡或减产。

传统的防治方法主要依赖化学农药,但其存在对环境和人体健康的副作用。

因此,寻找一种安全、有效的杀菌方法显得尤为重要。

植物内生菌的杀菌效果引起了研究人员的兴趣。

一方面,植物内生菌可以产生一系列抗菌物质,如抗生素、植物生长调节物质等,对植物病原菌产生抑制作用。

研究人员通过实验发现,一些植物内生菌能够分泌抗菌物质,如溶菌酶、蛋白酶和生物活性物质等,这些物质能抑制病原菌的生长、限制其繁殖,并最终导致其死亡。

此外,抗菌物质还可以激活植物的防御机制,增强植物的抗菌能力,减轻病害的发生。

另一方面,植物内生菌还能调节植物内部环境,限制病原菌的生长。

研究人员发现,一些植物内生菌能够调节植物的根际环境,产生一股抑菌区域,抑制病原菌的入侵。

这种抑菌机制与植物内生菌的共生生活方式密切相关,植物通过合成一些特定的物质,如抗菌物质和植物生长激素,形成对病原菌的抑制作用,从而保护自己免受病害侵害。

在实践中,研究人员对植物内生菌的杀菌效果进行了一系列研究。

以溶菌酶为例,研究人员通过实验发现,溶菌酶能杀灭多种病原菌,如炭疽菌、普通立枯病菌、松材线虫等。

另外,研究人员还发现,植物内生菌分泌的蛋白酶可以降解病原菌的细胞壁,导致其破裂死亡。

这些研究结果表明,植物内生菌具有潜在的杀菌效果,并有望成为一种新型的绿色杀菌剂。

尽管植物内生菌具有较好的杀菌效果,但目前仍存在一些问题。

首先,植物内生菌的杀菌效果受到多种因素的影响,如菌株的选择、培养条件、环境因素等。

因此,如何提高植物内生菌的杀菌效果仍然是一个挑战。

植物内生菌的研究与应用

植物内生菌的研究与应用

植物内生菌的研究与应用目录第一章植物内生菌的研究 (3)第二章分离过内生菌的植物种类 (17)第三章植物内生菌种类 (122)第三章相关作物内生菌的研究 (165)第四章植物内生菌研究参考文献 (166)第一章植物内生菌的研究1 内生菌的发现和定义植物体内普遍存在着内生菌,但是由于这些内生菌生活在没有外在感染症状的健康植物组织内部,所以内生菌的存在和作用长期以来被忽视。

直到20世纪30年代,发现造成畜牧业重大损失是由于牲畜食了感染内生真菌的牧草,这才开始对内生菌的深入研究(Leuchtmann A 1992)。

1886年,德国科学家Barry首先提出了内生菌一词“endophyte”(李能章彭远义2004)。

Carrol在1986年将内生菌阐述为生活在地上部分、活的植物组织内不引起明显症状的微生物(何劲刘蕴哲康冀川2006)。

1991年,Petrini提出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(Petrini O 1986)。

1992年Kleopper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“植物内生细菌”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(何红邱思鑫胡方平关雄2004)。

1997年Hallmann对植物内生细菌的概念进行补充,认为植物内生细菌是从表面消毒组织中分离得到或从植物内生细菌是从表面消毒的植物组织中分离得到或从植物内部汁液获得的,并对植物表观上无危害及明显症状的,但它们的存在并未使植物的表型特征和功能有任何改变的细菌(Hallmann J Kleopper J W Rodriguez-Kabana R 1997)。

目前,较被公认的定义为: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。

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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。

内生菌在植株内的分布与寄主植物和部位有相关性。

植株不同,其体内内生菌群落结构有差异。

马冠华等分离了烟草、甜玉米、棉花和水稻4种植物,但是从植物根、茎、叶的内生细菌发现,烟草根、茎、叶中的内生细菌菌量趋势与甜玉米和棉花相同,根最多,茎次之,叶最少;而与水稻的根最多,叶次之,茎最少的趋势不同。

Rosenblueth和Martines研究认为内生菌在植株体内的分布通常下部组织多于上部组织,越往植株顶部,内生菌越少。

植株中内生菌群落结构组成不仅与植株类型、植物器官、生长环境、生育期有关,还与品种有关。

高增贵等研究发现内生细菌在不同玉米品种和不同生育期存在程度不同,品种的遗传背景与其内生细菌的种类和数量显著相关。

Conn和Franco发现土壤类型对小麦内生菌的种群结构组成起决定作用。

植物内生菌具有一定的运动性,运动不仅有利于定殖作用,而且可以使内生菌及时避开来自于外环境的生存压力。

蔡学清等研究了辣椒内生细菌BS-1和BS-2在辣椒、白菜体内的定殖动态,发现BS-l和BS-2在辣椒体内通过维管束(木质部)进行传导。

Compant等发现内生菌Burkholderia在葡萄Vitis vinifera地上部分是通过蒸腾系统进行系统性传播。

安千里等用共聚焦激光扫描显微镜观测GFP标记的内生固氮菌Klebsiella oxytoca SA2侵染水稻根时,发现SA2主要从侧根皮层进入内皮层和维管束。

3 植物内生菌研究方法进展1 植物内生菌的检测检测内生菌在植物体内的定殖动态变化最常规的方法是抗药性标记法,通过目标细菌的自发突变或诱变,筛选出抗高浓度抗生素的突变体,再以此标记株进行回收检测。

常用的抗生素有利福平、链霉素等。

蔡学清利用双抗标记成功检测到枯草芽胞杆菌BS-2和BS-l在辣椒体内的定殖动态。

吴蔼民等用抗利福平标记法,对来自棉花的内生菌73a在不同抗性棉花品种体内的定殖消长动态进行了研究。

除了抗药性标记法外,还有免疫学方法,如酶联免疫吸附法(ELISA)、荧光抗体技术、Western印迹法、基因标记法、特异性寡核苷酸片段标记法等也在植物内生菌的检测中广泛应用。

Ramos等运用gfp和gusA基因联合标记的方法研究了Azospirillum brasilense在小麦根部的定殖情况。

近年来尤其是GFP的应用,使植物内生菌的检测更加快捷,由于宿主植物生活环境多样性以及内生菌与宿主植物关系的复杂性,有关内生菌在植物内定殖和分布的情况目前都是采用多种研究技术同时分析。

3.2 植物内生菌多样性研究传统植物内生菌的多样性研究是采用先分离获纯培养后,通过形态学、生理生化特性对分离物进行鉴定,得到其多样性信息。

Hironobu和Hisao对从水稻各个组织中分离到的30株细菌,进行SSUrRNA序列分析,显示这30株内生细菌属于这6大类(Bacillus pumilus、Curtobacterium sp.、Mehtylobacterium aquaticum、Sphingomonas yabuuchiae、Sphingomona melonis、Pantoea ananatis)。

但是99%的微生物都是非可培养的,这种方法得到的信息具有很大的局限性。

同时分离培养工作量大,鉴定过程繁琐复杂,因此建立快速、简单、能够更好反映微生物群落结构的方法变得十分迫切。

近年来,新兴的技术如DGGE、T-RFLP等,大大弥补了传统培养方法的不足,为检测植物内生细菌种群多样性提供了更有效的手段。

2009年Janpen等通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)和传统的培养方法相结合,分析了栽培稻中内生细菌的群落结构多样性。

2002年Sessitsch等用T-RFLP和DGGE技术相结合,分析了不同马铃薯品种内生细菌的多样性。

2004年Vanessa等使用16S rDNA -T- RFLP技术分析小麦根围光化细菌的群落结构。

Zhao等同时采用16S rDNA-PCR-DGGE方法和传统的平板分离方法,研究了烟草叶片内生细菌的多样性,序列分析结果表明DGGE图谱中的一些条带的序列能和培养分离中的一些细菌相吻合,另通过DGGE分析还发现了一些培养方法中尚未出现的内生细菌。

Zheng等用PCR DGGE 结合电镜发现绿萍Azolla microhylla的内生细菌中以芽孢杆菌和蓝细菌为主要类群。

4 植物内生菌的应用4.1 在农业生产上的应用研究表明植物内生菌与病原菌具有相同的生态位,在植物体内相互竞争空间、营养,使病原菌得不到正常的营养供给而消亡,从而增强宿主抵御病害的能力。

另外植物内生菌可以分泌抗生素、毒素等代谢物质,这些代谢物质能够诱导植物产生系统抗性(ISR)。

因此,对植物施用植物内生菌产生的抗菌剂、抗虫剂,来增强植物的抗逆性,起到生物防治效果,既减少了化学农药对环境的污染,又保证了植物的产量品质。

吴蔼民等报道了内生菌73a和Ala对棉花黄萎病的田间防效及增产作用。

田宏先等报道了马铃薯组织内生菌对马铃薯茎基腐病的田间防治及增产作用。

Hinton等通过试验证明,玉米内生阴沟杆菌作为种子保护剂,能有效防治玉米病害。

夏正俊等已从棉株分离并用抗菌素标记证明内生细菌对棉花枯萎病具有良好的防效。

植物内生菌次生代谢物能够产生植物生长激素类物质或促进植物对营养物质的吸收来刺激植物生长。

如张集慧等从兰科药用植物中分离出5种内生真菌,并从这些真菌发酵液和菌丝体中分别提取出5种植物激素,如赤霉素、吲哚乙酸、脱落酸等,它们对兰花的生长发育有较好的促进作用。

植物内生菌的次生代谢产物也具有杀虫特性。

Daisy等发现植物内生菌(Muscodor vitigenus)产生的一些毒素,导致昆虫拒食,体重减轻,生长发育受抑制,死亡率增加等,具有很好的杀虫作用。

禾本科植物内生菌产生的有机胺类、吡咯里西啶类、双吡咯烷类、吲哚双萜类等4大类多达10种的生物碱,对线虫和大多数食草昆虫具有较强的毒性。

4.2 在医药上的应用研究表明植物内生菌代谢产物有抗肿瘤、抗菌,抗病毒等作用。

Gary和Strobel等从欧洲红豆杉中分离到内生真菌Acremzonium sp.能产生一系列抗真菌、抗癌的肽类活性物质,其中白灰制菌素(leucinostatin)能很好地抑制人类的一些肿瘤细胞。

Strobel研究小组从卫矛科著名药用植物雷公藤中分离到的内生真菌Cryposporiopsis cf.quercina,能产生一种新型环肽抗生素cryptocandin,对癣菌及白色念珠菌等人类病原真菌具有强烈抑杀作用,其MIC与临床应用的抗真菌药两性霉素B(amphotericin B)相当,具良好开发前景。

Castillo等发现griscans的一株内生链霉菌能够产生一类活性多肽Munumbicicins,这类多肽不仅具有广谱的抗菌活性,而且对有耐药性的病原菌、寄生虫有很好的抑制作用。

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