植物内生菌及其应用研究

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1、植物内生菌及其应用研究：植物内生菌是一种新型的微生物资源，具有重大的研究意义和潜在的应用价值。本文从植物内生菌概念、起源、内生菌生物学功能及其应用等不同方面对植物内生菌在国内外的研究历史和现状进行了综述,以期更好的研究和了解植物内生菌。　　关键词：植物内生菌生物多样性活性物质应用　　　　1833年，人们发现从小麦叶片中可长出一种性质不明的锈状物，经过研究得知，这种锈状物为真菌，即现在所说的锈菌夏孢子。而内生菌(Endophyte)一词真正的提出是在1866年由DeBary首先提出，它是指在健康植物寄主中度过全部或近乎全部生

2、活周期而不使寄主表现任何症状的一类微生物(主要为真菌和细菌)，它生活在植物的各种组织和器官内部,是植物微生态系统中的天然组成成分。　　内生菌长期生活在植物体内的特殊环境中，并与寄主协同进化，在演化过程中两者形成了互惠共生关系。一方面内生菌可从寄主中吸取营养供自己生长所需，另一方面内生菌在寄主的生长发育和系统演化过程中起重要的作用。有资料显示，一些植物内生微生物与宿主发生关系时，可促进植物对恶劣环境的适应,加强系统的生态平衡,明显增强宿主的抗病性，提高植物的生产力。因此它的广泛的生物学作用及其在农业上的应用潜力已引起了人们的

3、兴趣和关注，合理利用植物内生菌是有重要的理论意义和实用价值。本文主要综述了近年来内生菌在农业上应用的研究进展。　　1、植物内生菌的起源与种类　　自从1886年Bary提出内生菌概念以后的大约100年间，内生菌的研究进展缓慢。直到1993年,美国蒙大拿州立大学Strobel从短叶红豆杉的韧皮部分离到一株产新型抗癌物质紫杉醇的内生真菌,从而启发了人们可以从植物内生菌寻找植物产生的相同或相似的化合物,进而刺激了植物内生菌的研究。　　关于内生菌的起源问题有着多种假说。大致分为三类:有人认为内生菌是通过植物种子传递给植物的；有人认为

4、内生菌最初可能是通过对植物细胞纤维素的降解，破坏植物细胞壁，从而进入植物体内；还有人认为有的根际菌可以通过植物侧根的裂缝进入植物当中，经过长期的协同进化，与植物建立了一种和谐的内生关系,成为内生菌。对于内生菌的起源还没有定论，笔者认为三种假说均有一定的道理,三种途径均可能是内生菌的起源方式。　　植物内生菌为植物组织内的正常菌群，它分布广，种类多广泛分布于各种陆生及水生的低等植物和高等植物中，主要包括内生真菌、内生细菌和内生放线菌等，几乎所有植物中都存在内生菌。　　内生真菌广泛分布于各种陆生及水生植物，从低等的藻类植物、苔藓

5、植物和蕨类植物到高等的裸子植物、被子植物，遍及整个植物界。最早的内生真菌是从禾本科植物中发现的，研究资料表明：现已从上千种双子叶、单子叶植物，几百种禾本科植物中分离到内生真菌171属，涉及到子囊菌、担子菌、接合菌、卵菌、有丝分裂孢子真菌及其无孢菌类等真菌类群。其中子囊菌40属、担子菌3属、接合菌3属、卵菌3属，其余122属为有丝分裂孢子真菌。对于不同植物，其分离到的内生真菌数量不等，通常为数种至数十种，有的甚至多达数百种。用一般方法很容易从植物的各种组织分离到内生真菌,通常以植物的根部、叶鞘、种子内生真菌较多。　　内生细菌

6、在植物中的数量比内生真菌要少得多，植物体内也广泛分布着内生细菌。自20世纪中叶起，国外就已经在多种植物中分离得到了不同种属的内生细菌。国内虽然起步较晚，但有人从番茄、棉花、辣椒、哈密瓜和水稻等不同种类的植物中分离得到多种内生细菌，主要有以下几个属：芽孢杆菌属、黄单孢菌属、假单孢菌属、欧文氏菌属及短小杆菌属，其中属于芽孢杆菌属的菌株数在多种植物中都为最多。研究结果显示，一般在植物根部与种子中内生细菌的含量比较高，而在茎和叶中相对较少。不同植物，有的根部最多，有的则种子中最多，然而也有一些从叶中分离到的内生细菌数会比根部多。马

7、冠华、肖崇刚等人认为，内生细菌在同种植物不同部位的分布可能会受具体生长环境中的多种因素影响，例如一些地区常下酸雨，其叶片中的内生细菌数量将有可能随之而发生变化。　　放线菌是产生生物活性物质最多的一类微生物。目前已知的放线菌至少有180个属，4000多种，大多数的内生放线菌大部分是丝状放线菌、链霉菌属，从放线菌发现的生物活性物质至少有11000多种，大家熟知的内生放线菌是弗兰克氏菌,它们至少能与14个科300多种非豆科植物共生。目前研究内生放线菌的植物已达上百种，涉及藻类、针叶树、灌木和草本等多个类群，其中研究较多的植物有牧

8、草、棉花、小麦、高粱、水稻等。近些年来,从植物发现了大量的其它内生放线菌。　　2、植物内生菌的生物学作用　　虽然植物内生菌在植物体中的生物量很微少，但由于其特殊的生活环境决定了它对宿主植物具有广泛的、有益的生物学作用，主要是通过自身的代谢产物或借助信号传导作用对宿主产生影响，因而可促进宿主植物对环境的适