全 文 ：2014 年 第 11 期
CHINA PLANT PROTECTION 2014 ,Vol ．34 ．No ．11
农药作为农业生产中的重要生产资料， 在农
作物病虫害防治和安全生产等方面发挥了重要作
用 ［1］。 近年来，人们为了有效控制作物病虫害的发
生大量使用化学农药，给农业生产、人类健康和环
境安全带来很大危害。如植物病虫产生抗药性、生态
平衡破坏、环境污染和食品安全等问题。 因此，在当
今发展可持续农业的大背景下， 避免过度使用化学
农药， 实施有害生物综合治理成为农业可持续发展
抱茎苦荬内生细菌的分离
及其抑菌活性研究
采俊香
1
， 王 强
2
（1. 山西师范大学生命科学学院，山西 临汾 041000； 2. 全国农业技术推广服务中心，北京 100125）
摘要： 为明确药用植物抱茎苦荬不同部位内生细菌分布及其在植物病害生物防治中的应用价值，采用组织分离法对
抱茎苦荬不同部位内生细菌进行了分离。 用平板对峙法筛选出具有抑菌活性的菌株，并用生长速率法测定了其代谢
物的抑菌活性。结果表明，从抱茎苦荬不同部位共分离到 24 株内生细菌。其中，15 株具有一定的抑菌活性，占分离总
数的 62.5%；15 株中有 3 株对梨黑斑病病菌、 番茄早疫病病菌和番茄灰霉病病菌有较强的抑菌活性， 其抑制率为
84.2%～92.9%；3 株内生细菌代谢物对 6 种植物病原真菌抑菌活性为 8.1%～91.0%， 经 121 ℃高温处理后其抑菌活性
在 0～22.3%之间，表明其 3 株内生细菌具有较强的抑菌效果。
关键词： 抱茎苦荬； 内生细菌； 分离； 抑菌活性
中图分类号：Q93-33； S476 文献标识码：A 文章编号：1672-6820（2014）11-0019-05
Isolation of endophytic bacteria in Ixeris sonchifolia （Bge.） Hance
and determination of its antifungal activity
Cai Junxiang1, Wang Qiang2
（1.College of Life Science, Shanxi Normal University, Linfen Shanxi 041000, China; 2.National Agro-tech Extension and
Service Center, Beijing 100123, China）
Abstract： In order to explore distributions of endophytic bacteria in different parts of Ixeris sonchifolia （Bge.） Hance and
its value in bio-control against plant disease, endophytic bacteria were isolated from different tissue segments of I. sonchi-
folia, and selected by microbiol antagonism test based on their antifungal and antibacterial activities. Antifungal activities
of fermentation broth were detected by growing-rate method. The results showed that there were 15 strains with antifungal
activity among 24 endophytic bacteria, and 3 strains with stronger antifungal activity against Alternaria alternate, Botrytis
cinerea and A. solani, which inhibitory rates was from 84.2% to 92.9%. And inhibition rate of metabolite ranged from
8.1% to 91.0%, while inhibition rate of the treated by autoclaving was reduced. The study indicated that 3 strains had
strong activity and produced many kinds of antibacterial materials, which showed application of value.
Key words: Ixeris sonchifolia （Bge.） Hance; endophytic bacteria; isolation; antifungal activity
收稿日期：2014-08-22； 修回日期：2014-09-17
作者简介：采俊香，副教授，研究方向为生物农药的开发及应用。 E-mail：264063925@qq.com。
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的一项基本策略。 植物病害生物防治作为有害生物
综合治理的一种措施， 是利用有益微生物及其代谢
物来实现植物病害防治的技术与方法［2］。 植物内生
细菌作为植物病害生物防治的生防因子之一， 具有
可与病菌直接相互作用，可耐植物防卫反应，可占据
有利生防生态位和可作外源基因载体等优点［3］。 因
此，开发、利用植物内生细菌防治植物病害有着重要
的现实意义。
抱茎苦荬［Ixeris sonchifolia （Bge.） Hance］别名
苦碟子，属菊科，是一种药用植物，可用于治疗无名
肿痛、阑尾炎、肝炎等各种炎症以及肺热咳嗽、肺结
核等疾病 ［4］。 目前，人们对其生物学特性［5］、化学成
分 ［6-7］、药用价值 ［8］和提取工艺 ［4，9］进行了很多相关
研究。 如胡德奇［9］等对抱茎苦荬菜 （苦碟子）减压提
取工艺试验进行了研究；姜瑞芝 ［7］等对抱茎苦荬菜
水溶性成分进行了分离与结构鉴定；Lu Yanqin［6］等
对抱茎苦荬菜的化学成分进行了研究。但是，对其植
物内生细菌的开发还未见相关报道。 本研究拟对其
内生细菌进行分离，并测定其抑菌活性测定，旨在拓
展生防细菌的来源， 为药用植物在植物病害生物防
治中的应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
抱茎苦荬的根、茎、叶于 2013 年 5 月采集于临
汾小麦田路旁。
3 种供试培养基分别为 NA 培养基： 牛肉膏 3
g，蛋白胨 10 g，NaCl 5 g，琼脂 20 g，pH 7.0，定容到
1 000 mL。 NB 培养液： 牛肉膏 3 g， 蛋白胨 10 g，
NaCl 5 g，pH 7.0，定容到 1 000 mL。 PDA培养基：土
豆 200 g，葡萄糖 20 g，琼脂 20 g，pH 自然，定容到
1 000 mL。
6 种供试植物病原真菌分别为梨黑斑病病菌
（Alternaria alternata）、 番茄灰霉病病菌 （Botrytis
cinerea）、番茄早疫病病菌 （Alternaria solani）、辣椒
枯萎病病菌（Fusarium oxysporum）、棉花立枯病病菌
（Rhizoctonia solani）、 小麦赤霉病病菌 （Fusarium
graminearum）， 由山西师范大学生命科学学院微生
物实验室保存并提供。
1.2 抱茎苦荬内生细菌分离、纯化
采用组织分离法 ［10］对抱茎苦荬内生细菌进行
分离。 将采集的植物材料用自来水冲洗 30 min，然
后进行表面消毒。 程序为用 75%乙醇浸泡 35 s，无
菌水冲洗 3 次，3%的次氯酸钠浸泡 2 min，再用无菌
水冲洗， 备用。 将消毒的材料用无菌刀片切成约 1
cm 的小段，置 NA 培养基中，以最后 1 次冲洗的无
菌水为对照，28 ℃恒温培养，4 d 后根据形态、颜色、
菌落的不同进行纯化保存。
1.3 抱茎苦荬内生拮抗细菌筛选
采用平板对峙法筛选拮抗细菌［11］。 将直径为 5
mm 的病原真菌菌块置于 PDA 平板中央，在距其约
15 mm 处两边分别接种内生细菌， 于 28 ℃恒温培
养，5 d后测定内生细菌的抑菌活性。 以只接病原真
菌为对照，3 次重复。
抑制率 （％）=（对照菌落直径-处理菌落直径）/
（对照菌落直径-5 mm）×100
1.4 内生拮抗细菌代谢物抑菌活性测定
将筛选的各拮抗菌株接种于 NB 培养液中，28
℃、150 r/min振荡培养 72 h，发酵终止后发酵液在 4
℃、8 500 r/min离心 10 min，取上清液。 上清发酵液
分别经 0.45 μm微孔滤膜过滤灭菌和高压蒸汽灭菌
（121 ℃、103.4 kPa，30 min）处理。 采用生长速率法
测定各菌株的发酵液活性 ［10］。 将各处理 1 mL 发酵
液与 9 mL PDA 培养基混合制备平板， 分别接入直
径 5 mm的 6种病原菌菌块，28 ℃恒温培养。 5 d后
测定菌落直径，计算抑菌率，对照以无菌水替代发酵
液，3 次重复。
2 结果与分析
2.1 抱茎苦荬内生细菌分离与分布
由图 1可知，从抱茎苦荬不同部位共分离、纯化
到 24株内生细菌。 其中，根部最多为 13 株，茎部次
之为 8株，叶部最少为 3 株。 叶部最少，可能是叶片
组织比较鲜嫩，消毒时间过长导致的。
2.2 抱茎苦荬内生拮抗细菌的初筛
以梨黑斑病病菌为指示菌对分离到的 24 株内
生细菌进行抑菌活性初筛， 并通过测定具有较强抑
菌活性菌株的抑菌广谱性来进行复筛。 由表 1数据
可知，15 株内生细菌具有一定的抑菌活性， 抑制率
在 5.5%～90.6%之间，占分离总数的 62.5%。其中，内
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14
12
10
8
6
4
2
0
数
量
（株
）
根部 茎部 叶部
13
8
3
分离部位
图 1 抱茎苦荬内生细菌分离与分布
菌株编号 梨黑斑病病菌 菌株编号 梨黑斑病病菌 菌株编号 梨黑斑病病菌
G-1 — G-9 （6.1±2.5）k J-4 （7.7±2.4）jk
G-2 — G-10 （66.3±1.7）d J-5 —
G-3 — G-11 — J-6 —
G-4 （7.2±1.9）jk G-12 （61.9±0.3）e J-7 （30.4±1.8）g
G-5 （90.6±0.9）a G-13 （45.3±2.1）f J-8 （21.5±0.2）h
G-6 （16.0±1.7）i J-1 — Y-1 —
G-7 （87.3±1.0）b J-2 （80.1±1.7）c Y-2 （5.5±0.9）k
G-8 （60.2±1.7）e J-3 — Y-3 （9.4±1.8）j
表 1 24 株抱茎苦荬内生细菌对梨黑斑病病菌生长抑制率 1） %
1） — 表示无抑菌活性；同列小写字母表示新复极差检验在 P＜0.05 水平差异显著性。
植物病原真菌 菌株 G-5 菌株 G-7 菌株 J-2
梨黑斑病病菌 （84.2±1.5）c （84.2±1.5）b （86.0±1.5）b
番茄早疫病病菌 （86.9±1.3）b （88.2±1.7）a （90.2±0.2）a
番茄灰霉病病菌 （90.5±1.1）a （89.3±2.2）a （91.7±1.1）a
辣椒枯萎病病菌 （64.3±1.4）e （61.4±1.4）d （61.4±1.4）d
棉花立枯病病菌 （63.3±0.4）e （62.8±2.0）d （62.9±2.0）d
小麦赤霉病病菌 （71.0±0.7）d （70.2±1.2）c （72.6±1.8）c
表 2 3 株抱茎苦荬拮抗细菌对 6 种植物病原真菌的抑制率 1） %
1） 同列不同小写字母表示在 P<0.05 差异显著。
生细菌 G-5、G-7和 J-2 具有较强的抑菌活性， 抑制
率分别为 90.6%、 87.3%、80.1%。说明抱茎苦荬体内
拮抗细菌含量丰富， 在植物病害生物防治中有一定
的应用价值。
由图 2 和表 2 数据可以看出内生细菌 G-5、G-7
和 J-2对 6种病原真菌均有一定的抑菌活性， 且差
异显著。 3个菌株对番茄早疫病病菌、番茄灰霉病病
菌和梨黑斑病病菌具有较强的抑菌活性。 其中对番
茄灰霉病病菌的抑菌活性最高。 G-5 对番茄早疫病
病菌、 番茄灰霉病病菌和梨黑斑病病菌 3种植物病
原真菌的抑制率分别为 86.9%、90.5%和 84.2%；G-7
分别为 88.2%、89.3%和 84.2%；J-2 分别为 90.2%、
91.7%和 86.0 %。相比，3个菌株对辣椒枯萎病病菌、
棉花立枯病菌和小麦赤霉病菌的抑菌活性较低，但
抑制率也保持在 61.4%～72.6%之间。 因此，3个菌株
在防治番茄早疫、 番茄灰霉和梨黑斑等植物病害方
面有着很好的应用潜力。
2.3 内生拮抗细菌代谢物抑菌活性测定
内生细菌 G-5、G-7 和 J-2 代谢物抑菌活性如表
3所示。3菌株代谢物对 6种植物病原真菌的抑菌活
性均表现出差异显著。对番茄早疫病病菌、番茄灰霉
病病菌和梨黑斑病病菌的抑菌活性较强，均在 65%
以上，对其余 3种病原真菌抑菌活性较弱，抑菌活性
范围为 8.1%～47.5%。菌株 G-5发酵液经过滤处理后
对梨黑斑病病菌、 番茄早疫病病菌和番茄灰霉病病
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小麦赤霉病病菌 辣椒枯萎病病菌 棉花立枯病病菌 梨黑斑病病菌 番茄早疫病病菌 番茄灰霉病病菌
图 2 3 株抱茎苦荬内生细菌的抑菌广谱性
植物病原
真菌
G-5 G-7 J-2
过滤液 高温处理 过滤液 高温处理 过滤液 高温处理
梨黑斑病病菌 （88.6±0.9）a （9.5±1.8）b （65.7±0.3）c （0.0±0.0）c （78.1±1.2）b （2.9±1.0）c
番茄早疫病病菌 （81.7±1.0）b （10.6±0.0）b （84.6±1.0）b （9.6±0.0）b （76.9±1.0）b （8.7±1.0）b
番茄灰霉病病菌 （91.0±0.5）a （3.6±0.8）c （89.2±1.4）a （3.6±1.2）c （88.0±1.1）a （1.6±0.2）c
辣椒枯萎病病菌 （46.6±0.7）c （22.3±0.7）a （22.3±0.7）e （14.9±1.4）a （29.1±0.7）c （16.2±2.7）a
棉花立枯病病菌 （28.7±3.2）e （3.7±0.7）c （23.5±1.9）e （4.4±2.4）c （8.1±0.6）e （1.2±0.1）c
小麦赤霉病病菌 （33.8±0.0）d （4.4±0.6）c （47.5±1.3）d （8.8±3.8）b （22.5±0.0）d （2.5±1.2）c
表 3 3 株抱茎苦荬内生细菌代谢物对 6 种植物病原真菌的抑菌率 1） %
1） 同列中不同小写字母表示在 P＜0.05 差异显著； 高温处理为高压蒸汽无菌（121 ℃、103.4 kPa，30 min）处理。
菌的抑菌活性分别为 88.6%、81.7%、91.0%；菌株 G-
7 为 65.7% 、84.6% 、89.2% 、； 菌株 J-2 为 78.1% 、
76.9%、88.0%。 可见 3菌株代谢物对梨黑斑病病菌、
番茄早疫病病菌和番茄灰霉病病菌具有较强的抑菌
活性。 其中，菌株 G-5的抑菌活性最强，对梨黑斑病
病菌、 番茄早疫病病菌和番茄灰霉病病菌的抑菌活
性均在 80%以上。 3 菌株代谢物抑菌活性和菌株自
身抑菌活性相比，抑菌活性出现不同程度的下降，但
是菌株 G-5对梨黑斑病病菌、 番茄早疫病病菌和番
茄灰霉病病菌具有较好的抑菌稳定性， 其代谢物和
菌株自身抑菌活性基本一致； 菌株 G-7 和 J-2 只是
在番茄灰霉病病菌上同菌株自身抑菌活性基本一
致。 3 菌株的发酵液经 121 ℃高温处理后抑菌效果
均出现不同程度的下降， 对 6种病原真菌的抑菌范
围分别为 3.6%～22.3%（G-5）、0～14.9%（G-7）、1.2%～
16.2%（J-2）。 3 菌株代谢物在高温后抑菌活性出现
下降， 可初步推断出抑菌活性的物质可能是一些对
热敏感的蛋白或肽类物质。
3 结论与讨论
植物内生细菌是指其生活史在一定阶段或者全
部阶段生活于健康植物的各种组织和器官的细菌、
放线菌或真菌， 并与寄主植物建立协同进化和谐关
系的一类微生物［12］。 大量研究表明，植物内生细菌
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不仅能增强寄主抗逆性和促进植物生长， 而且在与
寄主植物相互作用时， 还能产生与寄主相同的代谢
物质［13-14］。因此，开发植物内生细菌对植物病害生物
防治有着重要的研究意义。
本研究从药用植物抱茎苦荬不同部位共分离到
24 株内生细菌，根部最多，茎中次之，叶部最少，与
张淑梅［15］和付业勤［16］等人的研究结果相同，进一步
证实内生细菌的分布与植物组织部位相关。另外，根
据目前被认可的植物内生细菌的来源方式——环境
中的微生物通过植物根系、气孔、伤口等方式进入并
定殖于植物体内， 加上土壤作为微生物的主要活动
场所有着较为丰富的微生物种类和数量，因此，从根
中分离到较多的内生细菌是合理的［17］。 24 株内生细
菌中有 15 株对梨黑斑病病菌具有一定的抑菌活性，
占分离总数的 62.5%。 其中，3 株内生细菌（G-5、G-7
和 J-2） 有着较强的抑菌活性， 抑制率均在 80%以
上。 说明药用植物抱茎苦荬体内具有丰富的抗菌微
生物资源， 并进一步证实了药用植物在植物病害生
物防治中具有广阔的应用潜力。
以 6 种植物病原真菌为靶标对 3 株内生细菌抑
菌广谱及代谢物的抑菌活性进行了的测定， 通过比
较菌体和代谢物的抑菌广谱性， 筛选出 1株具有良
好应用潜力的内生细菌（G-5）。菌株 G-5 和其代谢物
对梨黑斑病病菌、 番茄早疫病病菌和番茄灰霉病病
菌的抑菌活性基本保持不变，均在 80%以上，说明
其主要是通过产生体外抑菌活性物质来抑制 3 种病
原真菌的生长。因此，在生物源农药开发及 3 种病害
防治方面比菌株 G-7 和 J-2 有着更好地应用潜力。
代谢物过滤后的抑菌活性和菌株自身抑菌活性出现
偏差，说明 3 株内生细菌在防治植物病害方面，不是
单纯的依靠产生抗菌物质， 还可能通过其他方式来
协同作用。因此，还需对其抑菌机理进行进一步的研
究。 在抑菌代谢物种类方面本试验只是通过高温对
抑菌活性物质进行了初步推断， 关于抑菌物质的具
体种类还需根据不同物质的其余性质进行进一步研
究判断。另外，本试验仅在室内对上述 6 种植物病原
的抑菌活性进行了研究，对其田间防效、菌株鉴定、
抑菌活性物质种类和对其余病原真菌的抑菌活性等
还需进一步研究， 以期为微生物源农药的开发和植
物病害的防治提供理论依据。
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