药用植物内生真菌研究现状及其应用前景
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药用植物内生菌促生与生防作用研究进展作者:徐源清朱越韩佳妮徐桂雯黄轶勉周芳美来源:《农业灾害研究》2024年第02期摘要:我国幅员辽阔且气候多样,药用植物资源丰富的同时,蕴含着多样的内生菌资源。
药用植物内生菌和其宿主植物作为一个共生体,在长期协同进化的过程中,已经形成互惠共存的关系。
在药用植物生长过程中,内生菌既能通过促进植物对氮、磷、钾、铁等无机营养元素的吸收利用和生长激素的合成直接促进药用植物的生长,也能通过生物防治功能间接促进药用植物的生长。
综述了近年来药用植物内生菌促生与生防作用的研究及应用,并对药用植物内生菌的发展趋势进行了展望。
关键词:药用植物;内生菌;促生作用;生物防治中图分类号:S567 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)02–00-03植物内生菌是指其生活史的部分或全部阶段生活于健康植物表皮细胞层间隙或组织器官内部的一类微生物,不易受环境条件的影响,可以在宿主植物体内独立地分裂繁殖和传递,在与宿主植物长期协同进化过程中逐渐形成互惠共存的关系。
研究表明,从草本植物、木本植物到藤本植物,这些植物体的根、茎、叶、花、果实等组织器官都普遍存在内生菌,而我国药用植物资源极其丰富,内生菌资源更为多样[1]。
此外,药用植物内生菌的价值极高,在医药、农业等领域可以发挥重要作用。
综述了药用植物内生菌如何发挥促生作用,帮助宿主植物获取生长所需的资源和调节宿主植物生长发育及产生生物防治的效果,为解决某些药用植物繁殖率低、生长困难,致使资源日益枯竭和缓解其他珍稀药用植物生长困境及其他常见农作物供应不足等问题提供理论指导。
1 药用植物内生菌的种类随着对植物内生菌的深入研究,人们对内生菌资源的多样性及价值性认知不断提高,开发和利用不断广泛,这为促植物生长和植物疾病生物防治工作提供了新思路。
近年来,药用植物内生菌也越来越受到国内外研究者的关注。
研究表明,药用植物内生菌种类繁多,主要包括内生细菌、真菌和放线菌,在各种药用植物中分布广泛[2]。
药用植物虎杖内生菌的研究现状与应用展望作者:彭浩陈文强邓百万解修超来源:《江苏农业科学》2014年第08期摘要:系统阐述了药用植物虎杖(Polygonum cuspidatum)内生菌的多样性、抑菌活性、次生代谢产物及生物转化等,并提出了亟待解决的问题,包括研究过于集中、研究方法较为单一、代谢产物尚待明确等。
关键词:虎杖;内生菌;多样性;次生代谢产物中图分类号:Q939.9 文献标志码:A文章编号:1002-1302(2014)08-0001-03虎杖(Polygonum cuspidatum)是蓼科蓼属的多年生草本植物,作为传统中药,具有活血定痛、清热利湿、止咳化痰等作用,其主要成分白藜芦醇及白藜芦醇苷具有保护心肌细胞、改善微循环、抑制血小板聚集、抵抗内毒素休克、降血脂、抗脂质过氧化、镇咳、平喘等多种功效,成为近年来人们关注的热点[1-7]。
植物内生菌(plant endophyte)是指在其部分或全部生活史中存活于健康植物组织内部、不引发宿主植物表现出明显感染症状的微生物。
利用组织培养法可从植物的根、茎、叶、果实中分离纯化出一定数量的植物内生菌。
植物内生菌是巨大的生物资源库,其次生代谢产物非常丰富且具有多种活性,如调节植物生长、杀虫、抑菌、抗肿瘤等[8-11]。
本研究对虎杖内生菌的多样性、抑菌活性、活性代谢产物、次生代谢产物等方面进行探讨,以期为保护及合理开发利用虎杖内生菌资源提供参考。
1 虎杖内生菌多样性植物内生菌分布广泛,种类繁多,目前研究人员至少已在23属453种禾本科植物中发现了内生真菌[12]。
对新鲜虎杖组织进行严格表面消毒后,利用组织培养法、组织匀浆涂布法等方法可分离出相应的内生菌。
目前,已从药用植物虎杖中分离出内生真菌、内生细菌及内生放线菌。
1.1 虎杖内生真菌的多样性用75%乙醇、0.1%HgCl2溶液对新鲜干净的虎杖根茎表面进行消毒,取韧皮部以下材料,采用PDA培养基培养分离内生真菌。
「:黑龙江农业科学2020(12):138-141 Heilongjiang Agricultural Scienceshttp:// DOI:1011942/j.issn100227672020」20138陈晓芳,李明健,宁悦彤•杜仲内生真菌研究进展[J]•黑龙江农业科学,2020(12)138-141.杜仲内生真菌研究进展陈晓芳1,李明健2,宁悦彤1(1.毕节医学高等专科学校医学技术系,贵州毕节551700;.毕节医学高等专科学校基础医学系,贵州毕节551700)摘要:为探索和研究杜仲内生真菌的利用情况,本文较系统地归纳了近年来杜仲内生真菌的多样性、抑菌活性、活性成分等方面的研究,并对目前研究存在的问题进行了分析,提出亟需解决的问题。
关键词:杜仲;内生真菌;多样性;抑菌活性;活性物质杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)是杜仲科(Eucommiaceae)杜仲属(Eucommia)植物,为我国特有的药用树种,国家二级保护植物[1]。
杜仲有重要的药用价值,其性味甘、微辛、温、无毒,有补中益气,坚筋健骨的功效[]。
近年来研究表明,杜仲植株中含有绿原酸、松脂醇二葡萄糖苷、杜仲糖A、B、槲皮素等丰富的化学物质,在抗菌、抗肿瘤、治疗心脑血管疾病、抗衰老、增强免疫力、安胎等方面有药理活性[4]。
由于杜仲的这些药理作用,除了作为临床用药以外,其作为保健食品也在不断的研制和开发,这使得杜仲的用量迅速收稿日期:2020-07-30基金项目:毕节科技局联合基金(毕科联合字YZ:2017]02号)毕节科技局联合基金〔毕科联合字YZ:2019]4号)。
第一作者:陈晓芳(1986-),女,硕士,讲师,从事特色资源分子生物学研究。
E-ma/:672409415@ o[35]朱林.植物生长调节剂对大豆产量及其构成因素的影响作物研究,019,3():547-548,533.[36]李冰,蔡光容,张洪鹏,等.新型植物生长调节剂AP2和CGR a对大豆光合特性及产量的影响:J].大豆科学,增大。
手参内生真菌及根际土壤真菌多样性研究进展阿拉坦存布尔1,2曹乌吉斯古楞1,2*包金花3宝音图1,2胡红霞1,2王秀兰1(1内蒙古民族大学蒙医药学院,内蒙古通辽028000;2内蒙古民族大学/蒙医药研发工程教育部重点实验室,内蒙古通辽028000;3内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽028000)摘要手参为二级珍稀濒危植物,具有极高的药用价值。
真菌对手参生长具有重要影响,应筛选获取有效促进手参幼苗生长的共生真菌,开展恢复生态资源栽培已成为必然趋势。
本文通过文献研究整理统计了涉及中国8个地区和其他4个国家的手参内生真菌和根际土壤真菌多样性及其生物学功能研究现状,统计了手参内生真菌共隶属于79属,其中角担菌属、青霉菌属、曲霉属、背芽突霉属、木霉属和Zymoseptoria为手参内生真菌优势类群。
从手参不同器官中分离得到的内生真菌属数从多到少依次为块茎>地上茎、叶>果荚>原球茎>幼苗,花中未分离到;隶属产地排序依次为西藏>北京>甘肃>四川>吉林>河北、黑龙江。
手参内生真菌在植物不同器官及不同产地间存在明显差异。
手参根际土壤真菌隶属于43属,其中镰刀菌属、木霉属、耙齿菌属为优势类群。
手参根际土壤真菌群落结构在不同产地间也存在明显差异,并且各产地手参根际土壤真菌优势类群各不同。
手参内生真菌对手参种子萌发及幼苗生长发育有着重要影响,并具有明显抑菌活性。
应全面了解手参内生真菌,进一步扩大手参分布范围,考虑手参不同生长期内生真菌群落结构变化,开展内生真菌分离鉴定技术的优化与提升以及生物功能的研究与评价等工作,为手参人工繁殖、内生菌资源的开发与利用提供参考。
关键词手参;内生真菌;根际土壤真菌;多样性;生物活性中图分类号S567.23+9文献标识码A文章编号1007-5739(2023)21-0076-08DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2023.21.020开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research Progress on Diversity of Endophytic Fungi and Fungi in Rhizosphere Soil ofGymnadenia conopseaAltancunbuer1,2CAO Wujisiguleng1,2*BAO Jinhua3Baoyintu1,2HU Hongxia1,2WANG Xiulan1(1Mongolian Medical College,Inner Mongolia Minzu University,Tongliao Inner Mongolia028000;2Key Laboratory of Mongolian Medicine Research and Development Engineering,Ministry of Education,Inner Mongolia Minzu University,Tongliao Inner Mongolia028000;3Agricultural College,Inner Mongolia Minzu University,Tongliao Inner Mongolia028000) Abstract Gymnadenia conopsea is listed as a Class II rare and endangered plant and has high medicinal value. Fungi have an important effect on the growth of G.conopsea,so it is necessary to select and obtain symbiotic fungi that can effectively promote the growth of G.conopsea seedlings,and it has become an inevitable trend to carry out the cultivation of restoring ecological resources.This paper summarized the research status of G.conopsea endophytic fungi and rhizosphere soil fungi diversity and their biological functions involving8areas in China and4other countries through literature research,a total of79genera G.conopsea endophytic fungi were identified,among which, Ceratobasidium,Penicillium,Aspergillus,Cadophora,Trichoderma and Zymoseptoria were the dominant groups of G.conopsea endophytic fungi.The number of endophytic fungi isolated from different organs of G.conopsea ranged from more to less as follows:tuber>above-ground stem,leaf>pod>protocorm>seedling,and no fungi were isolated from基金项目内蒙古自治区科技计划项目(2021GG0003);内蒙古民族大学博士启动基金(BS509)。
植物内生菌研究进展及应用展望徐玲玲;单庆红;郭斌【摘要】Endophyte is a kind of microbes,which exists in plants and is closely related to plant growth.Researches have been carried out and a lot of new progresses have been made,and some results have been apphed in agricultural production.The research progress of active substances of endophyte and the relationship between endophytes and their host plants in recent years were summarized.Moreover,the application prospect of the endophytes in the future was forecasted.%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.随着研究的不断深入,人们在内生菌活性物质的研究、内生菌与宿主的关系等方面取得了新的进展,并已实现了内生菌在农业生产等领域的应用.该研究综述了近年来植物内生菌活性成分以及内生菌与宿主植物之间相互关系的研究进展,并对内生菌应用的前景进行了展望.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(041)013【总页数】4页(P5641-5643,5709)【关键词】内生菌;活性物质;宿主植物;进展【作者】徐玲玲;单庆红;郭斌【作者单位】西安文理学院生物技术学院,陕西西安710065;西北大学生命科学学院,陕西省生物技术重点实验室,西部资源生物与现代生物技术省部共建教育部重点实验室,陕西西安710069;西北大学生命科学学院,陕西省生物技术重点实验室,西部资源生物与现代生物技术省部共建教育部重点实验室,陕西西安710069【正文语种】中文【中图分类】S182植物内生菌泛指那些在其生活史中的某一阶段生活在植物组织内,对植物组织不引起明显病害症状的微生物,包括那些对宿主暂时没有伤害的潜伏性病原微生物和菌根菌[1]。
石斛属药用植物内生菌研究进展作者:韩洁杜琳霖赵杰宏来源:《山地农业生物学报》2020年第03期摘要:石斛作为名贵中药材具有重要的药用价值和巨大的开发潜力,随着市场需求量的不断增加,石斛资源已变得极其匮乏。
石斛内生菌在石斛的生长发育、次生代谢和环境适应等方面有很强的促进作用,对石斛的产量和品质皆有较大影响,深入研究石斛内生菌及其与宿主的关系,对石斛生产有重要借鉴意义,因此综述了石斛属植物内生菌的多样性及其应用,并对其未来研究方向进行了展望。
关键词:药用植物;石斛;内生真菌;内生细菌;生物多样性中图分类号:Q-9文献标识码:A文章编号:1008-0457(2020)03-0041-05国际DOI编码:10.15958/ki.sdnyswxb.2020.03.007Progress on the Endophytes of Dendrobium PlantHAN Jie, DU Linlin, ZHZO Jiehong.*(Guizhou University of Traditional Chinese Medicine, Guiyang,Guizhou 550025,China)Abstract:Dendrobium is a valuable traditional Chinese medicine in China, which has great application and development potential. With the great increasing demand of market demand,Dendrobium resources are gradually scarce. According to research progress, it was found that the plant endophytes of Dendrobium had strong promoting effect on the plant growth, development,secondary metabolism, and environmental adaptation. As a result, the yield and quality of Dendrobium were affected by the endophytes. In this paper, the diversity and application of endophytes in Dendrobium were reviewed, and future research on endophytes was prospected.Keywords:medicine plant; Dendrobium; endophytic fungi; endophytic bacteria; biodiversity石斛属(Dendrobium)作为兰科中较大的属,我国有石斛属植物74个种,2个变种[1],主要分布于云南、贵州、广西、广东、海南和台湾等省。
药用植物内生真菌研究进展郭龙妹;高林怡;孙文静;王莉莉;黎万奎【摘要】药用植物是人类生存与发展的重要自然资源,具有丰富的物种多样性.内生真菌寄生在健康的植物组织内部,是植物微生态系统中的天然组成成分.自然界许多药用植物中蕴藏着丰富的内生真菌,与宿主植物长期进化中产生与宿主相同或相似的活性物质.近年来药用植物内生真菌广泛应用于农业生产、工业发酵、生物制药等领域中,具有广阔的开发利用前景.药用植物内生真菌多样性及其与宿主植物关系的概述,有助于药用植物内生真菌资源的合理开发利用.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2019(047)009【总页数】4页(P11-13,18)【关键词】药用植物;内生真菌;多样性;宿主植物【作者】郭龙妹;高林怡;孙文静;王莉莉;黎万奎【作者单位】上海中医药大学中药研究所,上海201203;上海中医药大学中药研究所,上海201203;上海中医药大学中药研究所,上海201203;上海中医药大学中药研究所,上海201203;上海中医药大学中药研究所,上海201203【正文语种】中文【中图分类】R282.71植物内生真菌是指在其生活史的部分或全部阶段,生存在健康植物体的各类组织和器官内而不引起明显感染症状的真菌[1]。
内生真菌普遍存在于健康植物组织中,种类繁多,分布广泛。
研究表明,药用植物中内生真菌除了自身合成药物活性成分外,还能促进宿主植物合成活性成分[2]。
药用植物内生真菌代谢产物的多样性,为新型活性化合物的发现开辟了新途径。
近年来,我国药用植物生态环境日益恶劣,生物多样性遭到破坏,加强药用植物内生真菌的研究,对其资源的合理开发利用具有重要意义。
1 药用植物内生真菌的多样性1.1 物种多样性研究表明,几乎所有被研究的植物体内都含有内生真菌[3],且具有丰富的物种多样性,药用植物也不例外。
谭小明等[4]对近10年来国内外已报道的可培养内生真菌进行总结,从83科212种药用植物各类组织中分离出376属以上的内生真菌,具有丰富的物种多样性。
小连翘内生真菌种群分小连翘是一种广泛分布于中国南北地区的中药材,具有清热解毒、解表散寒等多种药用功效。
然而,近年来随着药材的大规模种植和采摘,小连翘内生真菌种群状况逐渐受到关注。
本文将从小连翘内生真菌种群分析的角度出发,对这一问题进行探讨。
一、小连翘内生真菌种群的分类和特征小连翘内生真菌主要分为两类,一类是系统发育进化上属于担子菌门真菌界的内生菌根真菌,另一类是类节菌门真菌。
其中内生菌根真菌是较常见的一类,其菌丝网状,与小连翘根部菌根形成共生关系,可通过其菌丝形成与根毛结合的菌丝鞘层,吸收土壤中的养分,提供营养支持小连翘的生长和发育。
而类节菌门真菌则不具备菌根形态特征,其多为椭圆形或不规则形状,通常存在于小连翘根系和地上部分的组织中,对小连翘的生长和发育影响不甚明确。
二、小连翘内生真菌种群的变化小连翘内生真菌种群的变化主要由以下几个因素所影响:(1)栽培方法:现代化的大规模种植和采摘方式,如频繁施用化肥、农药等化学物质,会对土地和小连翘根系所生存的内生真菌产生破坏性影响。
(2)环境变化:小连翘所生长的环境,如温度、湿度等因素,对内生真菌种群产生影响。
特别是长期大气污染和地球气候变化,使得扰动影响更为明显。
(3)种质来源:小连翘的原始种质对内生真菌种群的形成及丰富度具有影响。
若采用富含内生真菌丰富的种质进行种植,将有助于保护内生真菌群落。
三、小连翘内生真菌种群分析方法小连翘内生真菌种群的分析方法主要包括PCR-DGGE、PCR-RFLP、ITS序列测序等。
这些方法所得到的数据可用于构建内生真菌多样性指数等分析模型,更加深入地了解小连翘内生真菌物种和群落的特征及演化规律。
四、小连翘内生真菌种群对药材质量的影响小连翘内生真菌种群对药材质量的影响目前尚不完全清楚,但一些研究表明,小连翘所寄生的内生真菌物种和数量与药材的药效和品质存在一定关联。
例如,研究表明,较高的内生真菌物种多样性可提高小连翘的有效成分含量和药效,而适度纯化的内生真菌群落可保证小连翘的质量和稳定性。
植物内生真菌在防治农作物病虫害上的应用综述【摘要】植物内生真菌由于能够产生丰富多样的具有生物活性的次生代谢产物,受到了广泛的关注。
本文主要针对植物内生真菌在防治农作物病虫害上的应用作以综述,侧重介绍了杀虫活性物质或抑菌活性物质内生真菌的研究,并对今后植物内生真菌的研究进行了展望。
【关键词】农作物;植物内生真菌;杀虫活性农作物防治技术是在有利于农业生产的前提基础上,采用各种相关的抗性产品来提高栽培技术管理,以及改造周围生产环境等方法或者手段来拟制或者减轻植物内病虫害的发生,这种方法对于现代农业生产而言有着重要意义与作用。
农业防治所采用的各种措施都是恶化有害生物的营养条件和发生状态,以达到抑制其繁殖速度或者使其生存下降的目的。
植物内生真菌可产生骨架新颖、生物活性多样的次级代谢产物,已成为人们寻找天然产物的热点,是发现新的先导化合物的重要来源之一,这种技术措施在防治农作物病虫害上有着重要的优势与作用。
1.植物内生真菌的概念与分布1.1内生真菌的概念内生真菌是在宿主植物的根茎和叶子之内生存并完成生活周期的真菌。
这类真菌有许多种类很少形成孢子,或者在速生植物上形成的孢子不容易被人们识别,真菌主要存在于植物的细胞内部或者细胞之间,与原病菌有着巨大的差异,这主要是由于这些真菌几乎对植物不存在威胁与危害,它和植物之间可以说是一种相互依存的共生关系,或者也可以称之为不太密切的共生体。
1.2植物内生真菌的分布在草本植物内部内生真菌能够感染其种子,并且在播种的过程中会随着种子的生长而繁殖,在种子发育成熟之后,这些真菌没有吸器,而是出现在植物的种子、茎干和花序等相关组织,而不出现在根本。
这一点上与植物的真菌有着巨大的区别与不同。
而在侵染的植物体中,由于在生长阶段各方面营养表现点的不同,使得这些组织容易被内生真菌侵染,同时这时候内生真菌具有着不易察觉的特点,但是当植物开花的时候,我们就可以明显的观察到受到侵染的真菌。
2.农业防治技术农业防治技术在目前主要是以预防为主、综合处理的过程。
第49卷第1期 林 业 调 查 规 划Vol.49 No.1 doi:10.3969/j.issn.1671⁃3168.2024.01.028植物内生真菌生防作用研究进展白娜娜1,姜海燕1,狄佳麟2(1.内蒙古农业大学林学院,内蒙古呼和浩特010018;2.内蒙古农牧业研究院蔬菜花卉研究所,内蒙古呼和浩特010031)摘要:通过查阅文献资料分析总结近年来国内对植物内生真菌生防作用的最新研究进展。
结果显示,内生真菌广泛分布在健康植物各个组织、器官内,在与植物经历协同进化后,可形成与宿主植物相同或类似的活性产物,其种类丰富多样,具有抑制病原菌生长、杀死植食性昆虫以及促进宿主植物生长等生防作用。
基于现阶段研究中存在的不足,提出未来的研究趋势,以期为新型生防菌剂的开发和利用提供参考。
关键词:内生真菌;代谢产物;生防作用;宿主植物中图分类号:S718.512.2;S718.81;S476 文献标识码:A 文章编号:1671-3168(2024)01-0163-04引文格式:白娜娜,姜海燕,狄佳麟.植物内生真菌生防作用研究进展[J].林业调查规划,2024,49(1):163-166.doi:10.3969/j.issn.1671⁃3168.2024.01.028BAI Nana,JIANG Haiyan,DI Jialin.Advances on Biocontrol Effects of Endophytic Fungi in Plants[J].Forest Inventory and Planning,2024,49(1):163-166.doi:10.3969/j.issn.1671⁃3168.2024.01.028Advances on Biocontrol Effects of Endophytic Fungi in PlantsBAI Nana1,JIANG Haiyan1,DI Jialin2(1.Forestry College,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot010018,China;2.Institute of Vegetables and Flowers,Inner Mongolia Academy of Agriculture and Animal Husbandry Sciences,Hohhot010031,China) Abstract:This paper summarized and analyzed the latest domestic research progress on the biocontrol effects of endophytic fungi in plants in recent years through literature review.The results showed that en⁃dophytic fungi were widely distributed in various tissues and organs of healthy plants,and could form the same or similar active products with host plants after undergoing coevolution with plants,which were di⁃verse and had biocontrol effects such as inhibiting the growth of pathogens,killing herbivorous insects, and promoting the growth of host plants.Based on the analysis for the existing shortcomings in the current research,this paper proposed future research trends in order to provide reference for the development and utilization of new biocontrol agents.Key words:endophytic fungi;metabolites;biocontrol effect;host plant 植物内生真菌(endophytic fungi)是指真菌生活史的某一部分或全部寄生于健康植物的组织、器官内,但不导致宿主植物表现出显著病症[1-2]。
药用植物内生真菌的功能研究进展丁常宏;都晓伟;徐莹【摘要】This article summarized the functions of endophytic fungi in recent years,such as producing secondary metabolites with pharmaceutically active,promoting the synthesis and accumulation of active ingredients,influencing the growth and development of medicinal plant,improving plants' capacity of disease resistance.At the same time,the paper analyzed the problems existing in the research on endophytic fungi from medicinal plants,and looked forward to the research prospects.%本文对近年来药用植物内生真菌可以产生具有药用活性的次生代谢产物、促进药用植物活性成分的合成与积累、影响药用植物的生长发育、提高药用植物的抗病虫害能力等方面的研究成果进行了综述,并分析了药用植物内生真菌研究中存在的问题、展望了其研究的前景.【期刊名称】《中医药学报》【年(卷),期】2013(041)003【总页数】4页(P168-171)【关键词】药用植物;内生真菌;代谢产物;活性【作者】丁常宏;都晓伟;徐莹【作者单位】黑龙江中医药大学药学院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江中医药大学药学院,黑龙江哈尔滨150040;黑龙江中医药大学药学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】R282.71植物内生真菌是指在其生活史的某一阶段在植物组织内生活,但没有引起植物明显病害症状的真菌。
药用植物乌头内生真菌研究摘要从药用植物乌头的侧根、茎、叶、花中分离获得内生真菌164株,将其中的151株根据显微形态观察进行分类鉴定,它们归属于6个目、9个科、23个属,其中毛霉属、黑孢属、头孢霉属、芽枝霉属和交链孢属为该植物内生真菌的优势属,表明药用植物乌头不同部位内生真菌在种群、数量及分布上具有多样性特征,在侧根上分布得最多。
关键词乌头;内生真菌;分离;分类鉴定;多样性乌头(Aconitum Carmichaeli Debx.)为毛莨科(Ranunculaceae)乌头属(Aconitum L.)多年生草本植物。
该植物全株有毒,母根为川乌,母根上所附生的侧根为附子。
主产四川、陕西,云南、贵州、河北、湖南、湖北、江西、甘肃等省也有栽培。
乌头含有多种生物碱,具有抗炎、免疫抑制、麻醉止痛、抗肿瘤、强心、降血压、扩血管等作用[1]。
在农业上有杀虫作用[2] 。
目前,国内外对植物内生真菌的研究报道较多,许多来自植物的天然化合物与植物的内生真菌有密切的关系,甚至也是内生真菌的次生代谢产物[3]。
对乌头的研究报道较多的是它的药效、药用成分的分离提取、毒性、种植、田间管理和病虫害的防治等[4-6]。
笔者对乌头植物内生真菌作了系统的研究,从内生真菌的分离、分类鉴定到活性物质的筛选和分离提取,以期为研究乌头植物内生真菌提供依据。
1材料与方法1.1试验材料1.1.1供试植物。
乌头样品采自昆明市云南大学微生物所栽培的乌头植物。
1.1.2培养基。
①分离培养基:PDA培养基(马铃薯葡萄糖培养基),使用前1mL培养基中加80IU的青霉素,以抑制细菌生长。
②分类鉴定培养基:PDA培养基和促孢培养基(KH2PO4,MgSO4·7H2O,KNO3,KCl,葡萄糖,蔗糖)。
1.2试验方法1.2.1内生真菌的分离培养。
首先用自来水冲洗乌头植物表面的泥沙,去除母根,接着进行表面消毒、分离和培养。
方法参照文献[7]。
1.2.2内生真菌的分类鉴定。
关于植物内生菌的研究作者:李金旭来源:《中国电子商情》2014年第09期引言:近年来,有关植物内生菌的研究已经成为我国微生物学领域研究的热点,由于植物内生菌具有较高的潜在可开发利用价值,使得其越来越受到人们的重视。
植物内生菌作为植物微生态系统中的重要组成部分,在其长时间的协同进化中,和植物等进化为了相互依赖的关系,其具有产生活性物质的功能,因此可以用来作为生物的防治资源和外源基因的载体及新药的原料。
本文针对植物内生菌进行了分析,重点突出了植物内生菌的概况、作用和应用。
一、植物内生菌概述(一)有关植物内生菌的概念及其种类对于植物内生菌的概念有许多不同的定义,其中被公认的定义是指那些在其生活过程中的一定阶段或者全部阶段生活于活体植物的组织内部的微生物,这些微生物并不会对宿主植物产生显著的病害。
植物内生菌普遍存在于低等植物和高等植物中。
该定义是一个生态学上的概念,而非分类学单位。
植物内生菌主要分为内生真菌、内生放线菌和内生细菌等,其主要寄宿在植物的表皮下的组织之中。
植物内生真菌是指那些寄宿在植物的茎和叶之中度过生命周期的一种真菌。
该种真菌对其宿主植物的害处非常少,甚至没有害处,它们和宿主植物之间形成共生关系。
内生放线菌是一类新的生防微生物资源,其主要生活在健康的植物体内,产生系列活性物质并和宿主植物共同生活,是土壤中重要的一种原核生。
内生细菌通常是指能生活在活体的植物组织中,和植物形成和谐关系的一类微生物,该类内生菌能进行生物防治、植物促生和内共生固氮作。
内生细菌对于改善农业生态系统,保持植物微生态系统的生物多样性和保护农田的生态平衡等研究中具有重要意义。
(二)植物内生菌研究发展概述对于植物内生菌的研究要追溯到19世纪中期,在1876年Pasteur从无菌的葡萄果汁中分离出来了植物内生细菌,开创了研究植物内生菌的先河,1886年De Bary首先提出植物内生菌的概念,他将植物内生菌定义为一类在其部分或者是全部生活史中存活于活体植物中,并不会使宿主表现出显著感染症状的微生物。
药用植物内生真菌研究现状及其应用前景
摘要: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。
关键词:内生真菌;分离鉴定;发酵;代谢产物;药用价值
1 药用植物内生真菌研究现状
内生真菌(endophytic fungi)是指生活在健康植物的各种组织和器官内部的
真菌,被感染的植物不表现明显的外在病症,可通过组织学方法、从严格表面消
毒的植物组织中分离的方法,以及从植物组织内直接扩增微生物 DNA 的方法来证
明其内生性。
内生真菌不但可以自身合成药物活性成分,还具有促进宿主植物合
成活性成分的能力[1]。
药用植物内生真菌代谢产物的多样性和新颖性,将为利用
其进行工业发酵,生产新型活性化合物开辟新的途径。
2 药用植物内生真菌的多样性
内生真菌的分离培养是菌株鉴定及其活性物质研究的基础。
由于环境的改变,内生真菌的生长及次生代谢产物的数量、种类等都会受到影响[2]。
通过形态学观
察和繁琐的生理生化实验,以及分子生物学鉴定方法进行分类鉴定。
3 内生真菌的次生代谢产物及生物活性
3.1抗肿瘤活性物质
某些抗肿瘤药用植物中部分内生真菌能够产生与宿主相同或相似的生理活性
成分,已有不少学者从具有抗肿瘤作用的药用植物中寻找能产生抗肿瘤成分的内
生真菌,并从中发现了一些具有潜在应用前景的抗肿瘤化合物。
1993 年 Stierle 等[11]首次从短叶红豆杉(Taxus brevifolio)的韧皮部分离到一株能产紫杉醇的内生
真菌,随后许多学者从不同种红豆杉中也分离得到产紫杉醇的内生真菌。
除紫杉
醇外,人们还研究了可以产其他抗肿瘤活性物质的内生真菌,陆续从长春花(Catharanthus roseus)、桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum Ying)、美登木(Maytenus hookeri)等药用植物中分离出了能产生抗肿瘤活性物质的内生真菌菌株。
这为药用植物内真菌发酵生产抗肿瘤药物奠定了基础。
3.2抗生素类活性物质
药用植物内生真菌可产多种抗生素,能抑制病原体、细菌、真菌、病毒等。
李雅等发现,杜仲内生真菌对植物病原真菌有抑制作用。
Castillo 等从蛇藤(Kennedia nigriscans)中分离到一株能抑制多种致病霉菌的内生真菌。
Thongchai 等从 Zingiber officinale Rosc 中分离到的内生真菌能够产生明显的抑菌活性,并得
到了具有该抑菌活性的单体化合物[3]。
3.3其他活性物质
研究发现内生真菌还能产生其他活性物质,如降血糖活性物质、免疫抑制剂、抗氧化剂等。
Salituro 等从非洲热带雨林植物的内生真菌 Pseudomassaria sp.中分
离到一种非肽类代谢物,可使人的胰岛素受体酪氨酸β- 亚基磷酸化,并使胰岛素
受体的作用底物也磷酸化,从而激活蛋白激酶 B,具有模拟胰岛素的作用,能明
显降低血糖浓度。
周生亮发现4株薯蓣(Dioscorea zingiberensis)菌丝和发酵液
具有不同的抗氧化活性。
4 内生真菌与宿主的相关性
4.1药用植物内生真菌与宿主的相互关系
内生真菌长期生活在植物体内的特殊环境中,植物以其内生真菌的组织、细
胞及其代谢产物为内环境;而内生真菌则以宿主植物的组织、细胞及其代谢产物
为外环境,吸收宿主植物的营养,并得到保护。
内生真菌能够参与植物活性成分
的合成,或通过诱导物胁迫宿主植物产生丰富的次生代谢产物,是天然活性产物
的重要来源。
内生真菌在体外培养时可产生植物生长激素,内生真菌可促进宿主
植物对氮、磷等营养元素的吸收,内生真菌也可通过与病原菌竞争营养和空间或
直接产生拮抗物质而抑制病原菌,从而促进植物生长。
此外,内生真菌还能增强
宿主植物的抗逆性[4]。
4.2内生真菌产生与宿主相同或相似成分机制的探索
药用植物内生真菌是一个多样性十分丰富的生物类群,其产生的次级代谢产
物也十分丰富,很多实例证明内生真菌能够产生与宿主相同或相似的代谢产物。
目前,解释内生真菌能产生与宿主相同或相似成分机制的理论主要有二:一是生
物间的“基因水平传递”,即认为具有相同次级代谢产物生物合成的途径,是获得
了相关基因的直接传递;另一个是“内共生理论”,认为在共生体生物相互作用过
程中,一旦在其次级代谢中出现了有用生化的途径,它就能被其他生物所利用,
表现出相互作用和“协同进化”。
5 内生真菌在药用植物发育中的应用
一些内生真菌与植物的生长、发育、抗病性有关,深入研究可能对药用植物
的人工种植有重要作用。
由于内生真菌对植物的促进生长作用,可将相应内生真
菌接种于生长缓慢、自然繁殖困难、濒危的药用植物中,促进其生长,提高药用
植物产量。
开唇兰小菇、石斛小菇、兰小菇等 3 种小菇属植物的内生真菌对兰科
濒危药用植物铁皮石斛、金线莲的生长具有促进作用,对铁皮石斛和金线莲的成
功栽培具有实际应用价值。
一些珍稀名贵中药的形成也与其体内的内生真菌有关。
沉香、降香等名贵药材的形成也与内生真菌有关。
由此可见,将植物内生真菌接
种于与微生物关系密切的中药,可以提高中药有效成分含量和产量,克服传统中
药有效成分含量低的问题和资源不足的限制。
6 内生真菌研究开发新药的前景与展望
近年来化学合成药物所带来的毒副作用使人们望而却步,人类对天然药物的
需求愈来愈大。
目前超过40%的临床药物是天然产物或是以天然产物为先导化合
物改造获得的,天然产物中筛选生物活性成分或先导化合物是研究、创制新药的
有效途径之一。
许多来自植物的天然化合物与植物的内生真菌有密切关系,甚至
也是内生真菌的次生代谢产物。
从药用植物内生真菌次生代谢产物中筛选具有药
用价值的活性物质或新型化合物以创制新药,将在很大程度上丰富人类的药物宝库。
微生物药物的研究越来越受到国内外的重视,自然界中微生物及其代谢产物
的多样性也为发现新药提供了不竭动力。
药用植物内生真菌作为一类次生代谢产
物丰富的资源微生物,在天然药物结构转化、产量提高、毒性降低等方面具有广
阔的应用前景。
参考文献:
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基金项目:课题名称《对金黄色葡萄球菌有抑菌活性内生菌株的筛选与鉴定》,课题编号2017L006。