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濒危药用植物沙冬青内生真菌分离及其抑菌活性初步研究



全 文 :基金项目:宁夏科技攻关项目“濒危药用植物内生菌资源的开发和利用研究”(宁科计字2010168);银川市科技攻关项目“宁夏药用植物内生菌资源
开发和利用研究”(银财2010452);宁夏大学自然科学重点项目“濒危植物沙冬青内生菌分离及其抑菌活性初步研究”(NDzR10-8)。
第一作者简介:毕江涛,男,1964年出生,宁夏人,副研究员,博士,主要从事微生物生态与微生物资源研究。通信地址:750021宁夏银川市金凤区黄
河东路656号,E-mail:jiangtaobi@hotmail.com。
收稿日期:2012-07-09,修回日期:2012-09-14。
濒危药用植物沙冬青内生真菌分离及其抑菌活性初步研究
毕江涛 1,李 萍 2,马 飞 1,关晓庆 3,贺达汉 3
(1宁夏大学新技术应用研究开发中心,银川 750021;2宁夏大学生命科学院,银川 750021;
3宁夏大学农学院,银川 750021)
摘 要:为探明濒危药用植物沙冬青内生真菌资源的多样性及其抑菌活性特征,通过组织块法对内生真
菌进行了分离,并选择小麦全蚀病菌、枸杞黑果病菌、番茄灰霉病菌、黄瓜枯萎病菌、黄瓜立枯病菌5种
植物病原真菌和枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌4种细菌作为指示菌,采用对
峙法和改进的菌块法测定抑菌活性。结果显示,从沙冬青不同组织器官中分离出41株内生真菌,根部
最多,其次为叶部,茎部最少,经形态学初步分类鉴定归于5个目,6个科,19个属;有31株菌对2种或多
种指示菌有不同程度的抑制作用,占菌株总数的75.6%,15株内生真菌对1种或多种供试细菌指示菌具
有不同程度的抑制作用,占分离菌株总数的36.6%,其中5株内生真菌分别对4种植物病原真菌指示菌
具有明显的抑制作用,占菌株总数的12.2%,8株内生真菌对1种供试细菌指示菌有明显的抑制作用,占
分离菌株总数的19.5%,4株内生真菌菌株即对供试植物病原真菌指示菌又对供试细菌指示菌有明显抑
制作用,抑菌范围宽,属于青霉属、束丝菌属、茎叶核菌属。濒危药用植物沙冬青具有丰富的内生真菌资
源,其开发和利用具有重要的生态学意义和经济价值。
关键词:沙冬青;内生真菌;分离;抑菌活性
中图分类号:Q93 文献标志码:A 论文编号:2012-2435
Isolation of Endophytic Fungi from Ammopiptanthus mongolicus Cheng f.
and Its Microbial Inhibition Activity
Bi Jiangtao1, Li Ping2, Ma Fei1, Guan Xiaoqin3, He Dahan3
(1Research and Development Center for New Techniques, Ningxia University, Yinchuan 750021;
2College of Life Sciences, Ningxia University, Yinchuan 750021;
3School of Agriculture, Ningxia University, Yinchuan 750021)
Abstract: In order to explore the resource diversity and microbial inhibition activity of endophytic fungi from
endangered medicinal plant Ammopiptanthus mongolicus Cheng f., the endophytic fungi were isolated from
root, stem and leaf of the host by tissue inoculation culture and five pathogenic fungi and four bacteria strains
used as indicators to test microbial inhibition activity by agar plate antagonistic action and modified agar gel
diffusion methods. The results indicated that forty-one endophytic fungi strains were isolated from the host,
most of them coming from root, then leaf and stem the least. The isolated strains attribute to nineteen genera,
six families, and five orders based on morphological characters; for the isolated strains thirty-one strains were
found to have some microbial inhibition activities against 2 or more indicators, making up 75.6% of the total
isolated strains, fifteen isolated strains had antibacterial activity against 1 or more indicating bacteria to some
degree, amounting to 36.6% of the total isolates, among which five endophytic fungi strains isolated showed
中国农学通报 2012,28(30):40-48
Chinese Agricultural Science Bulletin
毕江涛等:濒危药用植物沙冬青内生真菌分离及其抑菌活性初步研究
0 引言
沙冬青 (Ammopiptanthus mongolicus Cheng f.)系
豆科植物,为古第三纪孑遗种,是中国西北荒漠地区惟
一的超旱生常绿阔叶灌木,被国家首批列为重点保护
的珍稀濒危植物。沙冬青不仅在研究古地理和古气候
变化、古代植物区系的变迁和豆科植物的系统发育、抗
逆性植物形态结构变化、以及中国西北荒漠地带的发
生和发展等方面具有重要的科学研究价值[1-2],而且在
生态、景观、医药、工业方面具有重要的应用研究价
值[3-4]。由于沙冬青在进化上的特殊性和生态上的强适
应性,长期以来其保护和利用研究受到众多学者的关
注,相继开展了以生物学特性、抗逆生理生态、育苗繁
殖等为主要内容的研究[5-8]。然而由于多种原因,沙冬
青天然种群数量和异域种植资源日趋减少和消失,除
了建立自然保护区,人工促进沙冬青天然种群恢复外,
注重和加强沙冬青内生菌的研究,对于拓展沙冬青资
源的保护和利用途径,丰富沙冬青的保护生物学研究
具有重要的意义。
植物内生菌(endophytes)是指生活在植物组织内
或生活史中的某一阶段,对植物组织没有引起明显症
状的菌,包括那些生活史中某一阶段营表面生的腐生
菌、对宿主暂时没有伤害的潜伏性病原菌和菌根
菌[9]。近年来,国内外对植物内生真菌的研究报道较
多,主要集中于植物内生真菌种群多样性以及植物内
生真菌代谢活性产物的研究[10-12],研究结果表明内生真
菌具有丰富的生物多样性,对植物生长发育进行积极
调控,具有促生抗逆等重要生物学功能[13-14],并能够产
生与宿主相同或相似的生理活性物质[15],有抗菌、抗肿
瘤、杀虫、免疫抑制、抗氧化等生物活性[16-18]。因此,在
濒危或野生药用植物资源稀缺的情况下,筛选具有活
性的内生真菌作为药用植物替代资源的研究已经成为
微生物学研究领域的一个热点[19-21]。沙冬青除枝叶可
入药,能祛风、活血、止痛、外用主治冻疮、慢性风湿性
关节炎,同时也是一种有毒植物,枝叶含有多种强生物
碱[22-24];目前,其内生菌的研究还鲜见报道。该试验在
对珍惜濒危药用植物沙冬青根瘤菌多样性研究的基础
上[25],根据植物-内生菌共生原理和荒漠生态环境条件
下沙冬青的生物学特性,开展沙冬青内生真菌分离和
抑菌活性初步研究,从而为发掘沙冬青内生真菌资源,
拓展沙冬青保护和利用途径提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试材料 沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus
Cheng f.)于2011年6月采自宁夏灵武市瓷窑堡荒漠地
带,地理位置为东经 106°3825,北纬 38°0622,海拔
高度1318 m。采样时挑选无病害健康植株,取材部位
为植物根、茎、叶,采集后48 h内进行预处理和表面消
毒。
1.1.2 培养基 营养琼脂(NA)、马铃薯葡萄糖培养基
(PDA)。
1.1.3 供试指示菌 供试植物病原真菌为小麦全蚀病菌
(Gaeumannomyces gramims var. tritici)、枸杞黑果病菌
(Colletotrichum gloeodporioides penz.)、番茄灰霉病菌
(Botrytis cinerea)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporium
f. sp. cucumeris)、黄瓜立枯病菌(Rhizoctonia solani),由
宁夏农科院植保所提供;供试指示细菌为枯草芽孢杆
菌(Bacillus subtilis),由西北农林科技大学无公害农药
研究中心提供;大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡
萄 球 菌 (Staphyloccus aureus)、铜 绿 假 单 胞 菌
(Pseudomonos aeuruginosa),由宁夏医科大学附属医院
检验科提供。
1.2 方法
1.2.1 内生真菌的分离与纯化 内生真菌的分离采用组
织块法[26],分离材料用自来水冲洗,进行预处理,然后依
次用 75%的酒精漂洗 1 min,0.1%的升汞漂洗 3 min,
75%的酒精漂洗30 s,无菌水漂洗5次进行表面消毒。消
毒后的材料用无菌手术剪剪成叶(2~5) mm×(2~5) mm,
根和茎(5~10) mm的片段,置于PDA平板上,用封口膜
将培养皿密封,28℃进行避光培养 3~5天;同时,将表
面消毒的植物组织片段不经剪切直接在培养基表面轻
抹,相同条件下培养作为对照,培养3天后对照培养基
中无真菌长出,证明表面消毒彻底,分离到的真菌是沙
evident inhibition activity against 4 indicating pathogenic fungal strains respectively, which was 12.2% of the
isolated strains, eight strains isolated exhibited evident inhibition activity against 1 indicating bacteria,
respectively, which was 19.5% of the total isolates, there were four strains showed evident antifungal and
antibacterial activity with broad spectrum, belonging to Penicillium sp., Ozonium sp., and Ectostroma sp.. The
endangered medicinal plant Ammopiptanthus mongolicus Cheng f. showed abundant endophytic fungal
resource, and its development and application was of ecological and economic significance.
Key words: Ammopiptanthus mongolicus Cheng f.; endophytic fungi; isolation; inhibition activity
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分离部位



菌株编号
AMEFR001、AMEFR002、AMEFR003、AMEFR004、AMEFR005、AMEFR006、AMEFR007、AMEFR008、
AMEFR009、AMEFR010、AMEFR011、AMEFR012、AMEFR013、AMEFR014、AMEFR015、AMEFR016、
AMEFR017、AMEFR018、AMEFR019、AMEFR020、AMEFR021、AMEFR022、AMEFR023、AMEFR024、
AMEFR025、AMEFR026、AMEFR027、AMEFR028、AMEFR029、AMEFR030
AMEFS001、AMEFS002、AMEFS003
AMEFL001、AMEFL002、AMEFL003、AMEFL004、AMEFL005、AMEFL006、AMEFL007、AMEFL008
冬青内生真菌。每皿接 4~5个样品,观察材料切口处
长处菌丝(菌落),取切口处菌丝,转接至新的PDA培
养基上继续培养,采用尖端菌丝挑取法对所分离的内
生真菌进行纯化,纯化后转接到PDA斜面上编号并保
存[27-29]。
1.2.2 内生真菌的形态观察与初步分类鉴定 以点植培
养法进行菌落观察和常规镜检,从纯化培养数日的菌
落上挑取菌丝,连同分生孢子用乳酸石炭酸棉蓝染色
液染色制成玻片,置于光学显微镜下观察菌丝形态、孢
子梗形态、孢子形态以及孢子与营养体着生关系,对照
有关资料初步确定真菌的分类学地位至属[30-31]。
1.2.3 拮抗真菌的初步筛选 对供试植物病原真菌的拮
抗作用初筛采用对峙培养法[32-35],将5种植物病原菌分
别接种于平板中央,内生真菌接种于平板边缘,相距
25 mm,同时以只接病原菌的平板作对照,处理和对照
均设3次重复,置于28℃下恒温避光培养4天后,观察
病原菌菌落周围的变化,测定拮抗带宽度,以拮抗带宽
度平均值作为抑菌活性强弱的指标,初步筛选出对病
原菌生长具有抑制作用的内生真菌。对供试指示细菌
的拮抗作用初步筛选采用改进的菌块法[36-37],取融化并
保温在 45℃左右的PDA培养基倒入 90 mm无菌培养
皿中制成平板,按无菌操作法分别接入 2~3环供试指
示细菌于培养皿中,轻轻以手搓法摇动使其混匀,待培
养基凝固后迅速用灭菌接种环取内生真菌菌块3~4块
(直径约 5 mm),分 3~4点等距离均匀放置,距培养皿
边缘距离不得小于10 mm,小心放入培养基中,使菌块
带菌丝的一面贴在培养基表面,用封口膜密封后将培
养皿置低温10℃以下保持12~14 h,使菌块中的抗菌素
扩散,将培养皿置于28℃下恒温培养3~5天,观察内生
真菌对指示细菌的拮抗作用,并测定抑菌圈的直径。
2 结果与分析
2.1 沙冬青内生真菌分离与分布
从濒危药用植物沙冬青中分离到 41株内生真菌
(见表1),根部分离到内生真菌30株,茎部3株,叶部8
株,所分离到的内生真菌以根部为最多,其次为叶,茎
部最少,不同部位分离的内生真菌菌株数分别占所分
离菌株数的 73.2%、19.5%、7.3%。通过菌落和显微形
态特征观察,初步鉴定为5个目,6个科,19个属(见表
2、表3)。由表3可知,沙冬青内生真菌分布广泛,其中
以丝孢目为优势菌群,共有 25株,占内生真菌菌株总
数的 60.9%;其次为无孢菌群,共有菌株 13株,占内生
真菌总数的31.7%。在丝孢目中分离到的菌株共有11
个属,青霉属和梭孢霉属为优势菌属,占分离到的内生
真菌菌株总数的 14.6%和 12.2%。在无孢目中分离到
的菌株共有5个属,其中组丝核菌属有6株,占分离到
的内生真菌菌株总数的 14.6%,为无孢类群中的优势
菌属。由此可见,濒危植物沙冬青内生真菌在种类组
成上具有多样性特征。
2.2 沙冬青内生真菌抑菌活性
从濒危药用植物沙冬青中分离到的 41株内生真
菌,通过对供试植物病原真菌指示菌的拮抗试验(表
4),发现38株菌均具有对1种或多种植物病原真菌指
示菌有不同程度抑制作用,占分离菌株总数的92.7%;
31株菌对2种或多种供试植物病原真菌指示菌有不同
程度的抑制作用,占分离菌株总数的 75.6%;8株内生
真菌对 3种供试植物病原真菌指示菌有明显抑制作
用,占分离菌株总数的 19.5%;5株内生真菌分别对 4
种供试植物病原真菌指示菌具有明显抑制作用,占分
离菌株总数的12.2%。通过对供试细菌指示菌的拮抗
试验(表 5),发现 15株内生真菌对 1种或多种供试细
菌指示菌具有不同程度的抑制作用,占分离菌株总数
的36.6%;8株内生真菌对1种供试细菌指示菌有明显
的抑制作用,占分离菌株总数的 19.5%;2株内生真菌
分别对2种细菌指示菌有明显的抑制作用。
从表4可以看出,在所分离的内生真菌中,19株内
生真菌对番茄灰霉病菌有明显抑制作用,占分离菌株
表1 沙冬青内生真菌分离部位及其菌株编号*
注:AM表示沙冬青:EF表示内生真菌;R表示根;S表示茎;L表示叶。
·· 42
毕江涛等:濒危药用植物沙冬青内生真菌分离及其抑菌活性初步研究
部位



菌种名称(属)
刺葡萄孢霉属(Echinobotryum sp.)
丝核菌属(Rhizoctonia sp.)
短链孢霉属(Selenotila sp.)
曲霉属(Aspergillus sp.)
卵形孢霉属(Oospora sp.)
毛孢霉属(Trichosporium sp.)
组丝核菌属(Phacodium sp.)
梭孢霉属(Fusidium sp.)
小菌核菌属(Sclerotium sp.)
壳梭孢菌属(Fusicoccum sp.)
青霉属(Penicillium sp.)
简梗孢霉属(Chromosporium sp.)
束丝菌属(Ozonium sp.)
镰孢霉属(Fusarium sp.)
茎叶核菌属(Ectostroma sp.)
交链孢霉属(Alternaria sp.)
黑葱花霉属(Periconia sp.)
拟青霉属(Penicilliopsis sp.)
交链孢霉属(Alternaria sp.)
束丝菌属(Ozonium sp.)
头孢霉属(Cephalosporium sp.)
茎叶核菌属(Ectostroma sp.)
数量/株
1
1
1
3
1
1
6
5
1
1
6
1
2
1
1
1
3
1
1
1
1
1
每个部位合计株
30
3
8
占总菌株的比例/%
73.2
7.3
19.5
表2 沙冬青内生真菌数量与种类

无孢目
(Agnomycetales)
丝孢目
(Hyphomycetales)

无孢科
(Agonomycetaceae)
丛梗孢科
(Moniliaceae)
暗色孢科
(Dematiaceae)

丝核菌属(Rhizoctonia sp.)
组丝核菌属(Phacodium sp.)
小菌核菌属(Sclerotium sp.)
束丝菌属(Ozonium sp.)
茎叶核菌属(Ectostroma sp.)
短链孢霉属(Selenotila sp.)
曲霉属(Aspergillus sp.)
梭孢霉属(Fusidium sp.)
青霉属(Penicillium sp.)
简梗孢霉属(Chromosporium sp.)
头孢霉属(Cephalosporium sp.)
卵形孢霉属(Oospora sp.)
刺葡萄孢霉属(Echinobotryum sp.)
毛孢霉属(Trichosporium sp.)
交链孢霉属( Alternaria sp.)
黑葱花霉属(Periconia sp.)
合计/株
1
6
1
3
2
1
3
5
6
1
1
1
1
1
2
3
表3 沙冬青内生真菌种群组成
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瘤座孢目
(Tuberculariales)
球壳孢目
(Sphaeropsidales)
曲霉目
(Eurotiales)
瘤座孢科
(Tuberculariaeae)
球壳孢科
(Sphaeropsidaceae)
曲霉科
(Eurotiaceae)
镰孢霉属(Fusarium sp.)
壳梭孢属(Fusicoccum sp.)
拟青霉属(Penicilliopsis sp.)
1
1
1
目 科 属 合计/株
续表3
菌株编号
AMEFR001
AMEFR002
AMEFR003
AMEFR004
AMEFR005
AMEFR006
AMEFR007
AMEFR008
AMEFR009
AMEFR010
AMEFR011
AMEFR012
AMEFR013
AMEFR014
AMEFR015
AMEFR016
AMEFR017
AMEFR018
AMEFR019
AMEFR020
AMEFR021
AMEFR022
AMEFR023
AMEFR024
AMEFR025
AMEFR026
AMEFR027
AMEFR028
AMEFR029
AMEFR030
AMEFS001
AMEFS002
番茄灰霉病菌
++
+++
+++





+
+
++

+++
+
+++
+++

+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++




黄瓜枯萎病菌
++
++
++







++

++






+



++
+++
++
+++
++
+++


+
枸杞黑果病菌
+++
+++
+++
+++

++



+++
+++
++
+++
+++
+++
+++



+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+++

++
黄瓜立枯病菌
++
++
++
+






++

+++
++

+



+
+++
+++


++
+
+
+++
+++
+++


小麦全蚀病菌
+++
+++
+++







+++
+
+++






++

+

++
+++

+++
+++
+++
+++
+++
+++
表4 沙冬青内生真菌拮抗植物病原真菌活性
·· 44
毕江涛等:濒危药用植物沙冬青内生真菌分离及其抑菌活性初步研究
AMEFS003
AMEFL001
AMEFL002
AMEFL003
AMEFL004
AMEFL005
AMEFL006
AMEFL007
AMEFL008


++
+++
+++

++

+++
+

++
+
+
++
+++
+
++
++
+++
+++
+++
+++
++
+++
++
+++


++



++

+
+++

++
++
+++
+++
+++
++
+++
菌株编号 番茄灰霉病菌 黄瓜枯萎病菌 枸杞黑果病菌 黄瓜立枯病菌 小麦全蚀病菌
续表4
注:拮抗带宽度大小为3次重复试验的平均值;“+”拮抗带宽度小于2 mm;“++”拮抗带宽度介于2~5 mm;“+++”拮抗带宽度大于5 mm;“-”无拮
抗活性。
菌株编号
AMEFR001
AMEFR002
AMEFR003
AMEFR004
AMEFR005
AMEFR006
AMEFR007
AMEFR008
AMEFR009
AMEFR010
AMEFR011
AMEFR012
AMEFR013
AMEFR014
AMEFR015
AMEFR016
AMEFR017
AMEFR018
AMEFR019
AMEFR020
AMEFR021
AMEFR022
AMEFR023
AMEFR024
AMEFR025
AMEFR026
枯草芽孢杆菌
+++
+
++
++


+++
+


+













+

大肠杆菌



++





+++














+++

金黄色葡萄球菌
+
+
























铜绿假单胞菌
+
++
























表5 沙冬青内生真菌拮抗病原细菌活性
·· 45
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数的 46.3%;27株内生真菌对枸杞黑果病菌有明显抑
制作用,占分离菌株数的65.9%;17株内生真菌对小麦
全蚀病菌有明显抑制作用,占分离菌株数的 41.5%;4
株内生真菌对黄瓜枯萎病菌有明显抑制作用,占分离
菌株总数的 9.8%;6株内生真菌对黄瓜立枯病菌具有
明显抑制作用,占分离菌株总数的14.6%。
从表5可以看出,4株内生真菌对大肠杆菌有明显
抑制作用;4株内生真菌对金黄色葡萄球菌有明显抑
制作用,2株内生真菌对铜绿假单胞菌有明显抑制作
用,2株内生真菌对枯草芽孢杆菌有明显抑制作用。
从表 4 和表 5 可以看出,菌株 AMEFR025、
AMEFR029即对供试植物病原真菌指示菌有明显抑
制作用,又对供试细菌指示菌有明显抑制作用,抑菌范
围最宽,其次是菌株AMEFL004、AMEFL008;其中菌
株AMEFR025对番茄灰霉病菌、黄瓜枯萎病菌、枸杞
黑果病菌、小麦全蚀病菌、大肠杆菌5种病原菌抑菌活
性明显,菌株AMEFR029对黄瓜枯萎病菌、枸杞黑果
病菌、黄瓜立枯病菌、小麦全蚀病菌、大肠杆菌 5种病
原菌抑菌活性明显;菌株AMEFL004对番茄灰霉病
菌、枸杞黑果病菌、小麦全蚀病菌、金黄色葡萄球菌 4
种病原菌抑菌活性明显;菌株AMEFL008对番茄灰霉
病菌、枸杞黑果病菌、小麦全蚀病菌、金黄色葡萄球菌
4种病原菌抑菌活性明显。另外,菌株AMEFL005、
AMEFL007分别对大肠杆菌和铜绿假单胞菌、金黄色
葡萄球菌和铜绿假单胞菌有明显抑制作用。
2.3 沙冬青内生真菌抑菌高活性菌株菌属分布
试 验 显 示 ,内 生 真 菌 菌 株 AMEFR025 和
AMEFR029对4种供试真菌指示菌和1种供试细菌指
示菌有明显抑制活性,菌株AMEFL004和AMEFL008
对3种供试真菌指示菌和1种供试细菌指示菌有明显
抑制作用,具有广谱高活性抑菌特征;它们在目水平上
分布于丝孢目和无孢目 2个目,在科水平上分布于丛
梗孢科和无孢科2个科,在属水平上分布于青霉属、束
丝菌属、茎叶核菌属 3 个属,菌株 AMEFR025 与
AMEFR029 同为青霉属, 均来自植物根部,菌株
AMEFL004和AMEFL008来自植物叶部;另外,菌株
AMEFL005对大肠杆菌和铜绿假单胞菌均具有明显
抑菌活性,菌株AMEFL007对金黄色葡萄球菌和铜绿
假单胞菌均具有明显抑菌活性,分别为黑葱花霉属和
头孢霉属。
3 讨论
许多研究显示,植物内生真菌的存在是普遍的,并
具有多样性的特点。该研究通过对濒危药用植物沙冬
青不同组织内生真菌的分离和初步分类鉴定,所分离
到的内生菌分属于5个目,6个科,19个属,并且分离的
内生真菌在不同组织中的数量存在一定的差异,沙冬
青内生真菌具有多样性。试验中分离到的 41株内生
真菌中来自根部的占所分离菌株总数的 73.2%,叶部
为19.5%、茎部最少为7.3%,其中分离菌株大部分来自
于根部,这与袁保红等[32]从小连翘中分离出的内生真
AMEFR027
AMEFR028
AMEFR029
AMEFR030
AMEFS001
AMEFS002
AMEFS003
AMEFL001
AMEFL002
AMEFL003
AMEFL004
AMEFL005
AMEFL006


++




+







+++








+++


+





+++


+++









++



+++

菌株编号 枯草芽孢杆菌 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌 铜绿假单胞菌
续表5
注:抑菌圈直径大小为3次重复试验的平均值;“+”抑菌圈直径小于10 mm;“++”抑菌圈直径10~15 mm;“+++”抑菌圈直径大于15 mm;“-”无拮抗
作用。
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毕江涛等:濒危药用植物沙冬青内生真菌分离及其抑菌活性初步研究
菌主要存在于植株的根和叶中,与茎部组织中分离到
的内生真菌相对较少的结果相一致,出现此种情况可
能与植物不同组织器官的营养状况和所处的周围环境
及其相互作用有关;另外,在沙冬青不同组织器官中所
分离的内生真菌种类组成上差异较大,所分离的青霉
属、梭孢霉属和组丝核菌属菌株集中分布在沙冬青根
中,说明这些内生真菌在沙冬青中的分布具有一定的
组织专一性,从而适合其侵入和定植。
在分离到的内生真菌菌株中,无孢类群的菌株比
例为 31.7%,低于Fish等报道的 41.3%,说明该试验所
采用的培养方法是可行的[38-39]。在该试验中所分离的
高活性菌株为青霉属、束丝菌属、茎叶核菌属,其较高
的抑菌活性和较宽的抗菌谱与一些试验研究中得到的
结 果 相 一 致 [40-42]。 另 外 ,菌 株 AMEFR025 和
AMEFR029均为青霉属,在试验中抑菌活性测试结果
非常相似,一定意义上说明试验具有较好的重复性。
抑菌活性试验表明,所分离菌株中有 31株菌对 2
种以上供试植物病原真菌指示菌有不同程度的抑制作
用,占总分离菌株总数的75.6%,15株内生真菌对1种
或多种供试细菌指示菌具有不同程度的抑制作用,占
分离菌株总数的 36.6%;试验中 27株内生真菌对枸杞
黑果病菌有明显抑制作用,19株内生真菌对番茄灰霉
病菌有明显抑制作用,17株内生真菌菌株对小麦全蚀
病菌有明显抑制作用,有5株内生真菌对4种供试植物
病原真菌均具有明显抑制作用,4株菌对大肠杆菌具
有明显抑菌活性,4株菌对金黄色葡萄球菌具有明显
抑菌活性,2株菌对铜绿假单胞菌具有明显抑菌活性,
表明濒危药用植物沙冬青内生真菌具有广泛的抗菌活
性,这可能与沙冬青具有药用特性和特殊的荒漠生态
环境有关,这为筛选具有广谱和选择性抗菌药物提供
了资源。
4 结论
试验研究中沙冬青内生真菌分离菌株分属于5个
目、6个科、19个属,且不同植物组织分离的菌株数量
和分类地位不同,说明沙冬青作为濒危药用植物,长期
生活在荒漠生态环境条件下,具有较为丰富的内生真
菌,其系统分布于根、茎、叶组织中,并具有组织专一性
特征。
试验研究中沙冬青内生真菌分离菌株的75.6%对
2种或多种供试植物病原真菌指示菌有不同程度的抑
菌活性,36.6%的分离菌株对1种或多种供试细菌指示
菌具有不同程度的抑制作用,12.2%的分离菌株对指
示真菌具有明显抑制作用,19.5%的分离菌株对指示
细菌有明显抑制作用,说明沙冬青多数内生真菌能够
产生具有抗菌活性物质,这可能与沙冬青作为药用植
物及其特殊生态环境有密切关系,并预示沙冬青蕴藏
着丰富的内生真菌资源,其开发和利用具有重要的生
态学意义和经济价值。
试验结果显示内生真菌广谱高活性菌株属于青霉
属、束丝菌属、茎叶核菌属,今后应继续加强对该菌属
的研究。
参考文献
[1] 夏恩龙,彭柞登,翟明普.沙冬青的分布和保护利用研究[J].防护林
科技,2006(4):56-70.
[2] 李昌龙,尉秋实,李爱德.孑遗植物沙冬青的研究进展与展望[J].中
国野生植物资源,2004,23(5):21-23.
[3] 王继飞,杨锋.宁夏濒危植物沙冬青面临的问题及保护建议[J].安
徽农学通报,2009,15(1):123-124.
[4] 王华,贾桂霞,丁琼.沙冬青抗逆性研究进展与应用前景[J].中国农
学通报,2005,21(12):121-125.
[5] Chen G Q, Carwford D, Huang H W, et al. Genetic structure and
mating system of Ammopiptanthus mongolicus( Leguminosae), and
endangered shrub in Northwest China[J]. Plant Species Biologym,
2009,24(3):179-188.
[6] Liu M, Lu C, Shen X, et al. Characterization of multiple cold
induced genes from Ammopiptanthus mongolicus and functional
analysis of gene AmEBP1[J]. Plant Molecular Biology, 2009, 69(5):
529-539.
[7] 郭永忠,李振永,张源润,等.沙冬青容器育苗及造林技术研究[J].山
东林业科技,2004,155(6):22-23.
[8] 刘美芹,卢存福,尹伟伦.珍惜濒危植物沙冬青生物学特性及抗逆
性研究进展[J].应用与环境生物学报,2004,10(3)1:384-388.
[9] Hallman J, Mahaffee W F, Kloepper J W, et al. Bacterial
endophytes in agriculture crops[J].Canadian Journal of
Microbiology,1997(43):895-914.
[10] Ding T, Jiang T, Zhou J, et al. Evaluation of antimicrobial activity
of endophytic fungi from Camptotheca acuminata(Nyssaceae) [J].
Genetics and Molecular Research,2010,9(4):2104-2112.
[11] Refaei J, Jones E B G, Sakayaroj J, et al. Endophytic fungi from
Rafflesia cantleyi: species diversity and antimicrobial activity[J].
Mycosphere,2011,2(4):429-447.
[12] Aly A H, Debbab A, Kjer J, et al. Fungal endophytes from higher
plants: a prolific source of phytochemicals and other bioactive
natural products[J]. Fungal Diversity,2010,41(1):1-16.
[13] Rodriguez R L, White Jr J F, Arnold A E, et al. Fungal endophytes:
diversity and functional roles[J]. New Phytologist,2009,182(2):
314-330.
[14] 张祺玲,杨宇红,谭周进,等.植物内生菌的功能研究进展[J].生物
技术通报,2010(7):28-34.
[15] Stierle A, Strobel G, Stierle D. Taxol and taxane production by
Taxamyces andreanae, an endophytic fungus of Pacific yew[J].
Science,1993,260(5105):214-216.
[16] 姚玉秀,魏希颖.药用植物内生真菌生物活性及其成分研究[J].药
·· 47
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
用生物技术,2011,18(2):185-188.
[17] Strobel G, Daisy B. Bioprospecting for microbial endophytes and
their natural products[J]. Microbiology and Molecular Biology
Reviews,2003,67(4):491-502.
[18] Yu H, Zhang L, Li L, et al. Recent development and future
prospects of antimicrobial metabolites produced by endophytes[J].
Microbiological Research,2010,165(6):437-439.
[19] 赫荣乔.植物内生菌成为中国当前微生物研究领域的热点[J].微生
物学通报,2009,36(1):1.
[20] 赵旭,常思静,景春蛾,等.中国植物内生菌研究进展[J].中国沙漠,
2010,30(1):87-91.
[21] 陈向东.植物内生菌是有待深入开发的资源宝库[J].微生物学通
报,2012,39(2):282.
[22] 朱强,王俊,梁文裕.宁夏珍惜濒危药用植物资源及其保护[J].中国
野生植物资源,2009,28(1):12-16.
[23] 肖雯,贾恢先.沙冬青种子中金雀花碱成分分析[J].兰州大学学报
(自然科学版),2007,43(2):43-46.
[24] 贾宁,方梅.沙冬青提取物(JA1)对小鼠肝癌H22细胞体外增殖和
皮下移植生长的抑制[J].中国兽医学报,2007,27(5):710-714.
[25] 毕江涛,贺达汉,陈卫民,等.沙冬青根瘤菌遗传多样性和系统发育
分析[J].西北植物学报,2009,29(4):0695-0703.
[26] 宋萍,洪伟,吴承祯,等.雷公藤内生真菌的抑菌活性研究[J].中国农
学通报,2010,26(5):262-266.
[27] 苏印泉,朱红薇,马希汉,等.杜仲内生真菌的抑菌活性筛选[J].西北
植物学报,2005,25(6):1153-1157.
[28] 陈苹,戴好富,解修超,等.海南粗榧内生真菌的分离与初步鉴定[J].
微生物学通报,2008,35(9):1455-1460.
[29] 王家明,宋亚琼,刘宏亮,等.雷公藤内生真菌的分离鉴定及抗肿瘤
活性菌株筛选[J].西北林学院学报,2011,26(5):145-148.
[30] 魏景超.真菌鉴定手册 [M].上海:上海科学技术出版社,1982:
405-649.
[31] 巴尼特 H L,亨特B B著.半只菌属图解[M].沈崇尧译.北京:科学出
版社,1977:64-211.
[32] 袁保红,杜青平,邓祖军.小连翘内生真菌种群分布及其抗菌性研
究[J].广东药学院学报,2007,23(3):307-311.
[33] 张苗苗,张蓉,王生荣.高寒草地植物内生真菌的分离及其抑菌活
性初探[J].安徽农业科学,2009,37(7):3072-3075.
[34] 徐磊,王艳红,郑友兰.温莪术内生真菌对植物病原真菌抑菌活性
的研究[J].华西药学杂志,2009,24(6):591-594.
[35] 蔡永欣,花日茂,柏钰,等.喜树内生真菌的分离及其对植物病原菌
的抑制作用测定[J].安徽农业大学学报,2010,37(4):748-752.
[36] 程丽娟,薛泉宏.微生物学实验技术[M].西安:世界图书出版公司,
2000:104-105.
[37] 孙奎,苏印泉.无花果内生真菌的抑菌活性研究[J].安徽农业科学,
2010,38(23):12455-12459.
[38] Fisher P J, Petrini O, Petrini L E, et al. Fungal endophytes from the
leaves and twigs of Quercus ilex L. from England, Majorca and
Switzerland.[J]. New Phytologist,1994(127):133-137.
[39] 邵士成,吴少华,陈有为,等.云南元江印楝植物内生真菌的种类组
成[J].生物多样性,2008,16(1):63-67.
[40] Shan T J, Sun W B, Lou J F, et al. Antibacterial activity of the
endophytic fungi from medicinal herb, Macleaya cordata[J].
African Journal of Biotechnology, 2012,11(19):4354-4359.
[41] 李治滢,陈有为,杨丽源,等.川乌植物内生真菌抗菌活性的研究[J].
天然产物研究与开发,2009,21:676-678,701.
[42] Liu C H, Liu T T, Yuan F F, et al. Isolating endophytic fungi from
evergreen plants derterming their antifungal activities[J]. African
Journal of Microbiology Research,2010,4(21):2234-2248.
·· 48