植物内生真菌作为生防因子的研究进展

本文对内生真菌作为生防因子的研究进展进行了综述,主要包括内生真菌在植物抗病性、抗虫性、抗逆性等方面的研究情况及其在生产中应用存在的问题.     

叶圈微生物的群落结构与生态功能研究进展

植物叶圈和根际是两个独特、复杂的生态系统,含有丰富的微生物种类,在促进植物生长,增强植物抗病性、抗逆性等方面有着非常重要的作用。在近几十年内的研究中,根际一直是微生物学家和植物学家研究和关注的焦点,特别是在根际微生物促进植物生长和增强植物抗病性的效果和机理方面取得了重要的研究进展。相对而言,对于叶圈微生物的研究远远滞后于对根际微生物的研究。叶圈微生物最初主要是对植物致病微生物进行研究,但是由于技术条件(主要是采用传统可培养方法进行研究)的限制,叶圈微生物研究进展缓慢。2000年以后,随分子生物学技术的发展,特别是高通量测序技术的发展,叶圈微生物研究进入了快速发展段。研究发现,叶圈微生物中只有少数致病,而大多数能够为植物提供养分、促进植物生长、提高植物抗病性和抗逆性,在植物群落组成和生态功能方面发挥了重要作用。通过介绍叶圈定义的提出及发展过程,阐述了叶圈微生物在研究方法、生物学功能及作用机理方面的研究进展,并对叶圈微生物未来发展方向进行了展望。     

中国西北地区披碱草属植物所带内生真菌的培养特征

内生真菌与植物所形成的共生体普遍存在于冷季禾草中,共生体有利于提高宿主植物的生物和非生物抗性。虽然目前研究者们已对禾草内生真菌做了大量的研究,但是尚未发现对分布于中国西北地区披碱草属植物无性世代Neotyphodium内生真菌培养特征的研究。本研究从中国西北地区分离出15株来自不同地理种群披碱草属植物无性世代Neotyphodium内生真菌。通过分离培养,测定了这15株无性世代Neotyphodium内生真菌的菌落生长速度,结果显示,这15株无性世代Neotyphodium内生真菌菌落的平均生长速度为(0.41~0.85) mm/d,且生长速度与海拔具有相关性。分布在海拔低于3000 m的无性世代Neotyphodium内生真菌的菌落生长速度比生长于海拔高于3000 m菌落的生长速度快。观察菌落发现,分布在海拔高于3000 m的菌落正面特征较为一致,而分布在海拔低于3000 m的菌落正面特征出现不同。另外,通过多基因联合建树发现,分布在海拔高于3000 m的无性世代Neotyphodium内生真菌聚在一个分支,而分布在海拔低于3000 m的无性世代Neotyphodium内生真菌呈现星状分布。由于目前尚未对中国西北地区披碱草属植物无性世代Neotyphodium内生真菌命名。因此,希望本研究结果能为该菌的命名提供理论依据。     

石斛内生细菌DEB-2对5种辣椒病原真菌的抑制作用

为了探明石斛内生细菌DEB-2菌株对贵州辣椒病原真菌的抑制作用,采用生长速率法测定了菌株DEB-2发酵液对辣椒黑斑病病原菌Alternaria alternate、辣椒疫病病原菌Phytophthora capsici、辣椒黑点炭疽病病原菌Colletotrichum capsici、辣椒红色炭疽病病原菌Colletotrichum gloesporioide和辣椒早疫病病原菌Alternaria solani的毒力。结果显示,内生菌DEB-2菌株能显著抑制5种辣椒病原真菌菌丝生长和孢子萌发,菌丝尖端均有不同程度变粗、膨大、崩解或者菌丝分枝增多的现象;分生孢子及芽管产生畸形。DEB-2菌株发酵液对5种病原菌菌丝生长的抑制中浓度EC₅₀值分别是28.5、76.2、80.7、79.9、72.0 μL/mL;对辣椒疫病病原菌和早疫病病原菌分生孢子萌发的EC₅₀分别为73.5 μL/mL和68.7 μL/mL。研究表明,DEB-2菌株能有效地同时抑制5种辣椒病原真菌菌丝生长和孢子萌发,对该5种辣椒真菌病原菌具有一定的生防潜力,可作为生防菌进行开发和应用。     

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调查了中国西北和东部地区不同生境的拂子茅属Calamagrostis植物中Neotyphodium属内生真菌的分布。采样范围包括新疆、青海、甘肃、江苏、安徽、浙江、上海7省（市、区）,共采集拂子茅属植物样品426株。调查发现西北3省（区）所有276个拂子茅属植物样品中都不含有内生真菌;而采集自东部的样品中,南京的无性系拂子茅属植物和黄山的拂子茅C. epigeios含菌率为100%。但是,采自南京抽穗的拂子茅却完全不含内生菌。通过研究分离菌株的形态学特征,发现南京与黄山的菌株都具有Neotyphodium属内生真菌的典型特征,而它们之间在菌落形态、生长速度、孢子大小等方面又存在较明显差异。以上结果说明我国拂子茅属植物及其中的禾本科植物内生真菌具有一定的生物多样性,拂子茅属植物中的内生真菌含量受地理环境以及宿主植物种类的影响十分明显。     

麦角生物碱在醉马草内生真菌共生体中的空间分布

本研究检测了2007年9月采自新疆哈密(HM)、青海铁卜加(TBJ)、甘肃肃南(SN)、甘肃天祝(TZ)、甘肃夏河(XH)5个不同地理种群的醉马草内生真菌共生体的麦角生物碱含量,结果表明,醉马草种群内不同器官中麦角新碱及麦角酰胺含量均不同,且麦角新碱的含量均显著高于麦角酰胺的含量(P<0.05)。5个种群间麦角酰胺、麦角新碱及总生物碱的含量除叶鞘外,均以HM最高,分别为53.656,117.784和160.816mg/kg干重。相关性分析表明,植株叶片、茎秆和果穗麦角酰胺、麦角新碱及总生物碱的含量均与种群生长的年均温度呈正相关关系。     

内生真菌对醉马草根际土壤线虫群落的影响

为明确内生真菌对醉马草根际土壤线虫群落特征的影响,于2014年6,8和10月,对带内生真菌和不带内生真菌醉马草根际土壤进行采样,利用淘洗-过筛-蔗糖离心法分离线虫,根据线虫形态学特征进行鉴定,结果表明,本研究共捕获土壤线虫11889条,分别隶属于线虫动物门2纲6目22科37属,带内生真菌醉马草根际土壤线虫个体密度高于不带内生真菌醉马草,而类群数、多样性指数(H')、均匀度指数(J)和丰富度指数(SR)均低于不带内生真菌醉马草,但处理间差异不显著,表明尽管内生真菌使醉马草根际土壤线虫个体密度有所增加,使类群数有所降低,但是内生真菌的存在对醉马草土壤线虫多样性没有影响;与不带内生真菌醉马草相比,带内生真菌醉马草根际土壤线虫MI指数显著升高,而PPI指数和PPI/MI值显著降低,表明内生真菌在一定程度上确实改变了土壤线虫功能类群组成,其中主要影响植物寄生线虫。     

Pb胁迫下内生真菌侵染对德兰臭草生长及生理的影响

采用盆栽试验,对带菌(E+)和不带菌(E-)的德兰臭草进行不同浓度的铅(Pb)胁迫处理,探究Pb胁迫下内生真菌侵染对德兰臭草生长及生理的影响。结果表明,随着Pb浓度的升高,德兰臭草的株高呈现先增加后减少的趋势,当胁迫浓度达到1500 mg·L^-1时,德兰臭草的株高受到了显著的抑制,且根鲜重的下降幅度最大,显著低于对照82.5%(P<0.05);德兰臭草叶片中MDA含量显著增加(P<0.05),在胁迫浓度为2000 mg·L^-1时,E+植株MDA含量显著高于对照87.3%(P<0.05);德兰臭草体内的脯氨酸含量也呈现先增加后减少的趋势,当胁迫浓度达到500 mg·L^-1时,E+植株脯氨酸含量显著高于对照35.2%(P<0.05)。与不带菌植株相比,E+植株地上和地下的生物量均高于E-植株;E+德兰臭草的MDA显著低于E-(P<0.05),在Pb浓度为2000 mg·L^-1时,E+植株的MDA含量显著低于E-25.0%(P<0.05);E+植株的脯氨酸含量在Pb浓度为1500 mg·L^-1时显著高于E-植株84.1%(P<0.05)。总的来说,感染内生真菌的德兰臭草减轻了Pb对宿主的毒害,增强其对重金属Pb胁迫的生理生化适应能力。     

西藏油菜种子内生菌分离及具有多种促生特性的拮抗菌筛选

为保障油料作物安全和绿色农业发展,从西藏自治区4个市收集5种甘蓝型油菜种子样品,通过平板分离获得种子可培养内生菌,对获得的菌株进行溶磷、解钾、固氮和产吲哚乙酸(indoleacetic acid,IAA)促生特性测定,筛选具有多种促生特性的菌株,测定其对禾谷镰孢菌Fusarium graminearum、油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum和燕麦镰刀菌F. avenaceum三种病原菌的拮抗性能及对油菜幼苗的促生效果,并对其进行分子生物学鉴定。结果显示,西藏油菜种子可培养内生菌丰富,优势菌为芽胞杆菌,共分离到110株内生菌,其中具有多种促生特性的菌株为12株,有4株菌株对禾谷镰孢菌、油菜菌核病菌和燕麦镰刀菌中2种以上菌有抑制作用,抑制率在49.50%～66.83%之间,分别为DJ-T-6、NM-8-10、DJ-L-4和BL-T-15菌株,经16S rDNA基因序列鉴定其分别为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis、萎缩芽胞杆菌Ba. atrophaeus和缺陷短波单胞菌Brevundimonas diminuta,且均对油菜幼苗有显著的促生作用。表...     

Identification of mangrove endophytic fungus 1403 (Fusarium proliferatum) based on morphological and molecular evidence

A mangrove endophytic fungus 1403 isolated from the South China Sea Coast, which is able to produce griseofulvin and anthracenediones under submerged fermentation, was compared with Fusarium genus with the similar morphological characters such as elongated, microconidium-producing conidiophores, ovoid microconidia and straight to slightly curved macroconidia. It was found that the fungus 1403 resembles pathogenic F. verticillioides (teleomophy Gibberella moniliforme) in the production of false head or chains and abundant microconidia on the aerial mycelium, but different in the occasional formation of polyphialides with relatively long as well as short monophialides, in its typical coiled hyphae and mycelia fusion. Through maximum Parsimony and Bayesian analyses, the fungus 1403 was further compared with some similar Fusarium species. The results indicated that this endophyte was identified as Fusarium proliferatum based on the analyses of partial 18S and 28S rDNA genes, ITS region, and EF-1α gene. Foundation project: This research was supported partly by the Guangzhou Natural Science Foundation (Grant No. 2007Z3-EO581), the Guangdong Provincial Natural Science Foundation (Grant No. 2007A0200300001-7; 05003268), the Chinese High-Tech 863 Project (Grant No. 2006AA09Z422), and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 20572136)