全 文 :书几种禾本科牧草内生细菌的分布特性
车建美1,刘波1,张彦1,胡桂萍1,黄勤楼2,陈忠钿2,翁伯琦2
(1.福建省农业科学院农业生物资源研究所,福建 福州350003;2.福建省农业科学院农业生态研究所,福建 福州350013)
摘要:不同禾本科牧草植株内生细菌含量差异显著,杂交狼尾草闽牧六号内生细菌含量最高,达26.800×104
CFU/g。具体到各个部位,禾本科牧草不同部位内生细菌含量差异也显著。通过微生物鉴定系统对内生菌进行鉴
定的结果表明,64株内生细菌中与 MIDI数据库比较相似性指数大于0.500,可确定其菌种名称的有50株,属于19
个种,隶属于12个属。以分离到的19种内生菌为样本,以各菌株在各部位出现与否为指标,用类平均法对数据进
行系统聚类分析,当λ=8.35时,可将19种内生细菌分为4个大类群。从聚类结果显示,内生菌与宿主植株和不同
分离部位都存在相关性,与宿主植株的关系更密切。
关键词:禾本科牧草;内生细菌;脂肪酸检测;分布特性
中图分类号:S543.01;Q939.1 文献标识码:A 文章编号:10045759(2010)03012408
植物内生菌(endophyte)是指那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官内
部的真菌或细菌,既可以产生各种化学物质,又可以通过竞争或其他作用来抑制杀死各种致病菌,对植物组织没
有引起明显病害症状的菌,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
(latentpathogens)和菌根菌[1]。
自1898年Vogl[2]从毒麦种子内分离出第1株内生真菌以来,植物内生菌作为一种新的微生物资源受到了
广泛关注[3,4]。有关植物内生细菌的研究据不完全资料统计,已从近30种植物分离到近60个属的内生细菌[5],
涉及的植物主要有小麦(犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿)、水稻(犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪)、棉花(犌狅狊狊狔狆犻狌犿spp.)、花生(犃狉犪犮犺犻狊犺狔
狆狅犵犪犲犪)、马铃薯(犛狅犾犪狀狌犿狋狌犫犲狉狅狊狌犿)、番茄(犔狔犮狅狆犲狉狊犻犮狅狀犲狊犮狌犾犲狀狋狌犿)、烟草(犖犻犮狅狋犻犪狀犪狋犪犫犪犮狌犿)等[613],而且
从植物的根、茎、叶、花、果、胚、种子等几乎所有的组织中,均可分离到内生细菌[14]。不仅如此,植物的根瘤中也
含有内生细菌[15]。对于植物内生细菌的鉴定,长期以来采用分离、培养鉴定的方法,近年来,分子生物学的方法
也应用到植物内生细菌的研究中,如利用16SrDNA和ITS(内转录间隔区,internaltranscribedspacer)对甜菜
(犅犲狋犪狏狌犾犵犪狉犻狊)分离的内生菌进行鉴定[16],利用16SrDNA-PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳,denaturinggra
dientgelelectrophoresis)技术结合传统培养方法检测马铃薯内生细菌种群[17],利用RAPD(随机扩增多态性
DNA,randomamplifiedpolymorphicDNA)对臂形草(犅狉犪犮犺犻犪狉犻犪)内生菌进行特异性检测等等[18]。
在自然界的长期进化过程中,植物宿主与内生菌相互选择,互为条件,形成一种共生、互生或者竞争的关系,
并且其相互作用还受到环境因子的影响。环境条件和宿主基因型决定了植物内生菌的遗传多样性[19]。目前对
植物内生菌的研究应用主要集中在内生菌的分离、鉴定及生物防治、促生因子、抑菌活性物质分析等方面[14,20],
研究表明,植物内生菌的生物学功能包括增强宿主的抗病性[2123]、提高植物的生产力[24,25]、抗逆抗虫[26]、具有除
草剂活性[27]等都是在植物内生菌复杂的群落结构条件实现的,因而,了解植物内生细菌的群落结构多样性及其
分布特性,对于研究内生细菌的作用机制、更加有效地利用内生细菌资源等具有重要意义。本研究采用美国 MI
DI微生物鉴定系统对不同品种禾本科牧草植株分离的内生细菌进行鉴定,了解内生细菌在禾本科牧草植株不同
品种和不同部位的分布特性,为内生细菌资源的进一步研究和开发利用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试的牧草植株为2008年8月从福建省农业科学院农业生态研究所牧草种质资源圃采集的5个禾本科牧
124-131
2010年6月
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
第19卷 第3期
Vol.19,No.3
收稿日期:20090901;改回日期:20091026
基金项目:“十一五”国家科技支撑计划(2007BAD89B138)和福建省财政专项-福建省农业科学院科技创新团队建设基金(STIFY03)资助。
作者简介:车建美(1977),女,山东乳山人,助理研究员,在读博士。Email:chejm2002@163.com
通讯作者。Email:fzliubo@163.com,boqiweng@yahoo.com.cn
草品种,分别为杂交狼尾草闽牧六号、杂交狼尾草(犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿犪犿犲狉犻犮犪狀狌犿×犘.狆狌狉狆狌狉犲狌犿)、矮象草(犘.狆狌狉
狆狌狉犲狌犿犮狏.犕犗犜犜)、杂交狼尾草南牧1号、杂交狼尾草辐射品种,每个品种采集3~5棵植株。带回实验室后24
h内进行微生物的分离。细菌分离与纯化培养均采用NA(营养琼脂,nutrientagar)培养基。
1.2 牧草内生细菌的分离
分别称取牧草根部、茎部和叶片样品各5g,冲洗干净后吸去水分,用75%乙醇浸30~40s,再转入10%次氯
酸钠溶液中浸8min,无菌水漂洗3次,无菌滤纸吸干。用无菌剪刀剪碎样品于无菌研钵中,加入45mL无菌水
后,充分研磨匀浆,用无菌水适量梯度稀释,各取200μL稀释液涂布于NA培养基上进行内生细菌的分离,试验
重复3次。根据菌落形态、颜色、边缘状态、透明度、表面干湿状态等特征判断分离出的菌落种类并计数。按常规
方法挑取单菌落纯化后保存,供测试鉴定。
1.3 牧草内生细菌的脂肪酸鉴定
1.3.1 细菌脂肪酸的提取 1)细菌培养条件:TSBA平板培养基 [30g胰蛋白胨大豆肉汤(TSB,购于Fisher公
司)+15g琼脂+1L水],四线划线法,培养温度(28±1)℃,培养时间(24±2)h。2)获菌:用接种环挑取3~5环
(湿重约40mg)菌落置入干净、干燥有螺旋盖的试管中(最佳获菌区域为第3区)。3)皂化:加入(1.0±0.1)mL
皂化试剂(45gNaOH+150mL甲醇+150mL水),拧紧盖子,振荡5~10s,放入95~100℃沸水中5min,室温
冷却,振荡5~10s,再水浴25min,室温冷却。4)甲基化:开盖加入(2.0±0.1)mL甲基化试剂(325mL6
moL/L盐酸+275mL甲醇),拧紧盖子,振荡5~10s,(80±1)℃水浴10min,移开且快速用流动自来水冷却至
室温。5)萃取:加入(1.25±0.1)mL萃取试剂(200mL正已烷+200mL甲基叔丁基乙醚),拧紧盖子,温和混合
旋转10min,打开管盖,利用干净的移液管取出每个样本的下层水相部分。6)基本洗涤:加入(3.0±0.2)mL洗
涤试剂(10.8gNaOH+900mL水),拧紧盖子,温和混合旋转5min,打开管盖,利用干净的移液管移出约2/3体
积的上层有机相到干净的气相色谱检体小瓶,用于气相检测。上述试剂配制方法由 MIDI公司提供。
1.3.2 细菌脂肪酸的气相色谱检测 细菌脂肪酸成分检测采用美国Agilent6890N型气相色谱系统,包括全自
动进样装置、石英毛细管柱及氢火焰离子化检测器;通过细菌细胞脂肪酸成分进行细菌鉴定的分析软件采用
SherlockMIS4.5(MicrobialIdentificationSystem)和LGS4.5(LibraryGenerationSoftware)(均为美国 MIDI
公司产品)。在下述色谱条件下平行分析脂肪酸甲酯混合物标样和待检样本:二阶程序升高柱温,170℃起始,每
min升温5℃,升至260℃,而后再每min升温40℃,升至310℃,维持90s;汽化室温度250℃、检测器温度300℃;
载气为氢气(2mL/min)、尾吹气为氮气(30mL/min);柱前压68.95kPa;进样量lμL,进样分流比100∶1。
1.3.3 细菌脂肪酸鉴定 系统根据各组分保留时间计算等链长(ECL)值确定目标组分的存在,采用峰面积归一
化法计算各组分的相对含量,再将二者与系统谱库中的标准菌株数值匹配计算相似度(similarityindex,SI),从
而给出一种或几种可能的菌种鉴定结果。一般以最高SI的菌种名称作为鉴定结果,但当其报告的几个菌种的SI
比较接近时,则根据色谱图特征及菌落生长特性进行综合判断。以脂肪酸混合标样校正保留时间。
1.4 内生细菌在禾本科牧草植株内的分布特性
以分离到的内生菌菌株为样本,以各菌株在各部位出现与否为指标,组成“0-1”数据矩阵,将所得数据输入
DPS数据处理系统,采用马氏距离为聚类尺度,以类平均法对数据进行系统聚类分析,并自动生成各供试菌株的
聚类图和相异系数表。
2 结果与分析
2.1 不同禾本科牧草植株内生菌含量
不同禾本科牧草植株内生细菌含量差异显著,杂交狼尾草闽牧六号内生细菌含量最高,达26.800×104
CFU/g,其次是杂交狼尾草辐射品种,达6.850×104CFU/g,矮象草、杂交狼尾草南牧1号和杂交狼尾草内生细
菌含量差不多,分别为0.525×104,0.462×104 和0.681×104CFU/g(表1)。
不同禾本科牧草不同部位内生细菌含量差异也显著。叶部的内生细菌含菌量规律为杂交狼尾草闽牧六号≌
杂交狼尾草辐射品种>杂交狼尾草>杂交狼尾草南牧1号>矮象草;茎部的内生细菌含菌量规律为杂交狼尾草
闽牧六号>杂交狼尾草南牧1号>杂交狼尾草,矮象草和杂交狼尾草辐射品种的茎部未分离到内生细菌;根部的
521第19卷第3期 草业学报2010年
内生细菌含菌量规律为杂交狼尾草闽牧六号>杂交狼尾草辐射品种>矮象草>杂交狼尾草南牧1号>杂交狼尾
草。
2.2 不同禾本科牧草内生细菌的鉴定
64株内生细菌中与 MIDI数据库比较相似性指数大于0.500,可确定其菌种名称的有50株,属于19个种,
隶属于12个属(表2),分别是沙门氏菌属、假单胞杆菌属、克雷伯氏菌属、芽孢杆菌属、西地西菌属、不动杆菌属、
微球菌属、克吕沃尔氏菌属、短波单胞菌属、沙雷氏菌属、柠檬酸杆菌属和单胞菌属。其中芽孢杆菌属包含6个
种,假单胞杆菌属包含3个种,其余10个属均包含1个种。
表1 禾本科牧草植株内生细菌含量及分布
犜犪犫犾犲1 犜犺犲犮狅狀狋犲狀狋狊犪狀犱犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀狅犳犲狀犱狅狆犺狔狋犻犮犫犪犮狋犲狉犻犪犻狊狅犾犪狋犲犱犳狉狅犿犳狅狉犪犵犲犵狉犪狊狊犲狊 ×104CFU/g
分离部位
Isolatedparts
杂交狼尾草闽牧六号
Hybrid犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿
minmusix
矮象草
Dwarfelephant
grass
杂交狼尾草辐射品种
Hybrid犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿
radiationisolates
杂交狼尾草南牧1号
Hybrid犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿
nanmuone
杂交狼尾草
Hybrid犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿
根部Root 15.500 0.500 1.650 0.400 0.101
茎部Stem 6.000 0.000 0.000 0.002 0.001
叶片Leaf 5.300 0.025 5.200 0.060 0.580
合计Total 26.800 0.525 6.850 0.462 0.681
表2 禾本科牧草内生细菌
犜犪犫犾犲2 犈狀犱狅狆犺狔狋犻犮犫犪犮狋犲狉犻犪犻狊狅犾犪狋犲犱犳狉狅犿犳狅狉犪犵犲犵狉犪狊狊犲狊
菌株编号
Numberofstrains
属
Genusname
种名
Speciesname
中文种名
Chinesename
相似系数
Similarityindex
4946 短波单胞菌属犅狉犲狏狌狀犱犻犿狅狀犪狊spp. 犅狉犲狏狌狀犱犻犿狅狀犪狊狏犲狊犻犮狌犾犪狉犻狊 泡囊短波单胞菌 0.507
4948 沙雷氏菌属犛犲狉狉犪狋犻犪spp. 犛犲狉狉犪狋犻犪狅犱狅狉犻犳犲狉犪 气味沙雷氏菌 0.741
4949 柠檬酸杆菌属犆犻狋狉狅犫犪犮狋犲狉spp. 犆犻狋狉狅犫犪犮狋犲狉犳狉犲狌狀犱犻犻 弗氏柠檬酸杆菌 0.877
4950 单胞菌属犛狆犺犻狀犵狅犿狅狀犪狊spp. 犛狆犺犻狀犵狅犿狅狀犪狊狊犪狀犵狌犻狀犻狊 单胞菌属细菌(无中文名称) 0.797
4951 假单胞杆菌属犘狊犲狌犱狅犿狅狀犪狊spp. 犘狊犲狌犱狅犿狅狀犪狊犪犲狉狌犵犻狀狅狊犪 铜绿假单胞菌 0.943
4954 克雷伯氏菌属犓犾犲犫狊犻犲犾犾犪spp. 犓犾犲犫狊犻犲犾犾犪狆狀犲狌犿狅狀犻犪犲狅狕犪犲狀犪犲 臭鼻肺炎克雷伯菌 0.701
4960 芽孢杆菌属犅犪犮犻犾犾狌狊spp. 犘犪犲狀犻犫犪犮犻犾犾狌狊犾犪狉狏犪犲狆狌犾狏犻犳犪犮犻犲狀狊 芽孢杆菌属细菌(无中文名称) 0.532
4964 西地西菌属犆犲犱犲犮犲犪spp. 犆犲犱犲犮犲犪犱犪狏犻狊犪犲 戴氏西地西菌 0.679
4965 芽孢杆菌属犅犪犮犻犾犾狌狊spp. 犅犪犮犻犾犾狌狊狏犻狊犮狅狊狌狊 粘稠芽孢杆菌 0.555
4971 不动杆菌属犃犮犻狀犲狋狅犫犪犮狋犲狉spp. 犃犮犻狀犲狋狅犫犪犮狋犲狉犮犪犾犮狅犪犮犲狋犻犮狌狊 乙酸钙不动杆菌 0.769
4970 芽孢杆菌属犅犪犮犻犾犾狌狊spp. 犅犪犮犻犾犾狌狊犮犲狉犲狌狊 蜡状芽孢杆菌 0.825
4976 微球菌属犕犻犮狉狅犮狅犮犮狌狊spp. 犕犻犮狉狅犮狅犮犮狌狊犾狌狋犲狌狊 藤黄微球菌 0.730
4983 芽孢杆菌属犅犪犮犻犾犾狌狊spp. 犅犪犮犻犾犾狌狊犿犲犵犪狋犲狉犻狌犿 巨大芽孢杆菌 0.879
4999 芽孢杆菌属犅犪犮犻犾犾狌狊spp. 犘犪犲狀犻犫犪犮犻犾犾狌狊狆狅犾狔犿狔狓犪 多粘芽孢杆菌 0.846
5000 假单胞杆菌属犘狊犲狌犱狅犿狅狀犪狊spp. 犘狊犲狌犱狅犿狅狀犪狊犺狌狋狋犻犲狀狊犻狊 假单胞菌属细菌(无中文名称) 0.750
5014 克吕沃尔氏菌属犓犾狌狔狏犲狉犪spp. 犓犾狌狔狏犲狉犪犮狉狔狅犮狉犲狊犮犲狀狊 栖冷克吕沃尔菌 0.819
5018 沙门氏菌属犛犪犾犿狅狀犲犾犾犪spp. 犛犪犾犿狅狀犲犾犾犪狋狔狆犺犻犿狌狉犻狌犿 鼠伤寒沙门氏菌 0.740
5022 芽孢杆菌属犅犪犮犻犾犾狌狊spp. 犅犪犮犻犾犾狌狊狊狆犺犪犲狉犻犮狌狊 球形芽孢杆菌 0.650
5031 假单胞杆菌属犘狊犲狌犱狅犿狅狀犪狊spp. 犘狊犲狌犱狅犿狅狀犪狊狆狏.狊狔狉犻狀犵犪犲犵犾狔犮犻狀犲犪 丁香假单胞菌大豆致病变种 0.616
621 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.3
2.3 内生细菌在禾本科牧草植株内的分布特性
以分离到的19种内生菌为样本,以各菌株在各部位出现与否为指标,用类平均法对数据进行系统聚类分析,
当λ=8.35时,可将19种内生细菌分为4个大类群(表3和图1)。
表3 禾本科牧草植株不同部位内生细菌的种类和分布
犜犪犫犾犲3 犜犺犲犲狀犱狅狆犺狔狋犻犮犫犪犮狋犲狉犻犪犻狊狅犾犪狋犲犱犳狉狅犿犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犻狊狊狌犲狊狅犳犳狅狉犪犵犲犵狉犪狊狊犲狊
编号
Number
杂交狼尾草闽牧六号
Hybrid犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿
minmusix
根Root 茎Stem 叶Leaf
矮象草
Dwarfelephant
grass
根Root 茎Stem 叶Leaf
杂交狼尾草辐射品种
Hybrid犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿
radiationisolates
根Root 茎Stem 叶Leaf
杂交狼尾草南牧1号
Hybrid犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿
nanmuone
根Root 茎Stem 叶Leaf
杂交狼尾草
Hybrid
犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿
根Root 茎Stem叶Leaf
4946 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4948 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4949 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4950 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4951 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4954 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4960 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4964 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4965 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4971 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4970 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0
4976 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
4983 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1
4999 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
5000 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
5014 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
5018 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
5022 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
5031 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
类群Ⅰ包括7个菌种,分别是4946(泡囊短波单胞菌)、4948(气味沙雷氏菌)、4949(弗氏柠檬酸杆菌)、4950
(犛.狊犪狀犵狌犻狀犻狊)、4951(铜绿假单胞菌)、4954(臭鼻肺炎克雷伯菌)和4960(犘.犾犪狉狏犪犲狆狌犾狏犻犳犪犮犻犲狀狊),它们的共同
特征是均分离自杂交狼尾草闽牧六号。
类群Ⅱ包括5个菌种,分别是4964(戴氏西地西菌)、4965(粘稠芽孢杆菌)、4971(乙酸钙不动杆菌)、4970(蜡
状芽孢杆菌)和4976(藤黄微球菌),存在于矮象草和杂交狼尾草辐射品种。
类群Ⅲ包括3个菌种,分别是4983(巨大芽孢杆菌)、4999(多粘芽孢杆菌)和5000(犘.犺狌狋狋犻犲狀狊犻狊),其共同特
征是在杂交狼尾草叶片内均有存在。
类群Ⅳ包括4个菌种,分别是5014(栖冷克吕沃尔菌)、5018(鼠伤寒沙门氏菌)、5022(球形芽孢杆菌)和5031
(丁香假单胞菌大豆致病变种),共同特征是均存在于杂交狼尾草南牧1号和杂交狼尾草植株中。
在每个大类群中又可以分为不同的亚类群。如在类群Ⅰ中可以分为3个亚类群,第1个亚类群为菌株4946
(泡囊短波单胞菌)、4948(气味沙雷氏菌)和4949(弗氏柠檬酸杆菌),其共同特征为存在于杂交狼尾草闽牧六号
茎部,第2个亚类群为4950(犛.狊犪狀犵狌犻狀犻狊)和4951(铜绿假单胞菌),共同存在于杂交狼尾草闽牧六号叶片中,第
3个亚类群为4954(臭鼻肺炎克雷伯菌)和4960(犘.犾犪狉狏犪犲狆狌犾狏犻犳犪犮犻犲狀狊),共同存在于杂交狼尾草闽牧六号根
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图1 内生细菌聚类分析
犉犻犵.1 犆犾狌狊狋犲狉犪狀犪犾狔狊犻狊犳狅狉犲狀犱狅狆犺狔狋犻犮犫犪犮狋犲狉犻犪犻狊狅犾犪狋犲犱犳狉狅犿犳狅狉犪犵犲犵狉犪狊狊犲狊
部。说明牧草内生菌在不同牧草植株内的分布与宿主植株和不同部位密切相关,尤其与宿主植株相关。
3 讨论
细菌的鉴定方法有很多种,常规鉴定的内容有形态特征和理化特性。形态特征包括显微形态和培养特征;理
化特性包括营养类型、碳氮源利用能力、各种代谢反应、酶反应和血清学反应等。BIOLOG鉴定系统以微生物对
不同碳源的利用情况为基础,检测微生物的特征指纹图谱,建立与微生物种类相对应的数据库。通过软件将待测
微生物与数据库参比,得出鉴定结果。微生物自动鉴定系统采用Sherlock全自动细菌鉴定系统,通过对不同菌
株的脂肪酸图谱进行分析,并与标准数据库进行比对,来鉴定细菌及酵母。该技术是细菌或酵母种水平鉴定的有
效手段之一[28]。另外还有分子生物学鉴定、功能基因鉴定等。
脂肪酸是生物体内不可缺少的能量和营养物质,是生物体的基本结构成分之一,脂肪酸和细菌的遗传变异、
毒力、耐药性等关系密切[29,30]。细菌细胞结构中普遍含有的脂肪酸成分与细菌DNA具有高度的同源性,各种细
菌均具有特征性的细胞脂肪酸指纹图谱[28]。国内外已有把脂肪酸用于细菌鉴定的报道[3133]。MIDI软件方法与
传统鉴定方法相比,最大的优势就是鉴定速度快捷,准确、成本低,可进行菌株追踪和自建数据库等优点,从而避
免了传统鉴定方法中繁琐、人为因素影响很大的缺陷。这套鉴定方法可广泛应用在疾病控制、医疗卫生、食品安
全、军事安全、环保以及进出口检验检疫等多个领域[28]。微生物自动鉴定系统对细菌的鉴定判别依赖于相似性
指数,当相似性指数大于0.500,说明匹配性很高,为典型种;大于0.300小于0.500,说明匹配性较低,为非典型
种;小于0.300,说明数据库没有此菌种的数据,给出的是最接近的种。本研究采用相似性指数高于0.500的细
菌鉴定的结果,能可靠地反映细菌鉴定的种类。
根据植物与内生细菌的关系可将内生细菌分为兼性内生细菌和专性内生细菌。目前假单胞杆菌属、肠杆菌
属(犈狀狋犲狉狅犫犪犮狋犲狉)、沙雷氏菌属、产碱菌属(犃犾犮犪犾犻犵犲狀犲狊)、志贺氏菌属(犛犺犻犵犲犾犾犪)和柠檬酸杆菌属及革兰氏阳性细
菌一些属的内生细菌都属于兼性内生,它们不仅存在于植物的根、茎、叶,还常见于土壤[34,35]。朱育菁等[36]从茶
叶(犆犪犿犲犾犾犻犪狊犻狀犲狀狊犻狊)中分离出微杆菌属、根瘤菌属等内生菌,从龙眼(犇犻犿狅犮犪狉狆狌狊犾狅狀犵犪狀)果实中检测到分属于
821 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.3
肠杆菌属、果胶杆菌属(犘犲犮狋狅犫犪犮狋犲狉犻狌犿)、克吕沃尔氏菌属和沙门氏杆菌属的内生细菌[37]。本研究也分离到假单
胞杆菌属、沙雷氏菌属和柠檬细菌属、克吕沃尔氏菌属等内生细菌,同时获得的其他属的细菌均有相应的研究文
献,且有些已经进行较为详细深入地研究[3841]。
在植物体内不同的内生菌相互作用,并建立一种生态平衡,其中一些是分离频率高、数量大的优势种群。而
另一些属于稀有种[42]。本研究对禾本科牧草内生菌进行的脂肪酸鉴定结果表明芽孢杆菌和假单胞菌是禾本科
牧草的优势内生菌群,这与史应武等[16]的研究结果一致,其在对新疆昌吉和石河子两地种植的甜菜内生菌进行
了分离、鉴定和分析的结果表明,甜菜内生菌多属于细菌,其中假单胞杆菌属和芽孢杆菌属的分离频率分别在
33.2%~59.2%和12.7%~28.1%,是甜菜植株中的优势内生菌群。
植物内生菌的分布与群落结构不仅与植物的种类、基因型有关,还与植物的生长阶段、环境条件有关,存在复
杂的多样性[43]。本研究结果表明,不同品种禾本科牧草内生菌的多样性有所不同,杂交狼尾草闽牧六号内生菌
的多样性要高于其他品种,这与朱育菁等[36]的研究结果相同,在其研究中发现,茶叶内生菌的种类与分布因茶树
品种和叶片龄期而存在差异。李倍金等[25]的研究结果也表明,测定的13个禾草品种的根、叶组织中均有内生细
菌分布,并且不同禾草品种的内生细菌菌群密度有较大差异。史应武等[16]在对天山北坡甜菜内生菌的分离研究
中也发现,甜菜根中内生菌的多样性高于茎、叶。另外,在不同的禾草品种的不同组织中,根中分离的内生菌菌群
密度最大[25]。本研究结果与之相同,不同禾本科牧草内生菌在根部的多样性要高于茎部和叶片。对不同品种禾
本科牧草植株分离的内生细菌的鉴定及其分布的研究,可以有助于了解内生细菌在禾本科牧草植株不同品种和
不同部位的分布特性,为充分的对内生细菌资源进行进一步研究和开发利用奠定了基础。
致谢:感谢浙江大学谢关林教授和徐幼平老师在内生菌脂肪酸鉴定过程中提供的无私帮助和给予的支持;感谢浙
江农业大学农业生物与环境科技创新平台提供的仪器帮助。
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CHEJianmei1,LIUBo1,ZHANGYan1,HUGuiping1,HUANGQinlou2,
CHENZhongdian2,WENGBoqi2
(1.AgriculturalBioresourceResearchInstitute,FujianAcademyofAgriculturalSciences,
Fuzhou350003,China;2.ResearchCenterofEcologicalAgriculture,Fujian
AcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou350013,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theendophyticbacteriawereisolatedfromdifferentforagegrassesaccordingtoculturemethodand
identifiedbyusingfattyacididentificationtechnology.Theresultsshowedthatthecontentsofendophyticbac
teriaofhybridpennisetum“Minmusix”,whichwas26.800×104CFU/g,washigherthanotherforagegras
ses.Theendophyticbacteriaisolatedfromdifferentforagegrasseswerefrom19speciesbelongingto12genera.
Theclusteranalysisresultsshowedthatthe19strainscouldbeseparatedinto4groups.Itwasconcludedthat
thedistributioncharactericsofendophyticbaceriawererelatedtodifferentforagegrassesanddifferentisolated
parts,especialytothedifferentforagegrasses.
犓犲狔狑狅狉犱狊:foragegrasses;endophyticbacteria;fattyaciddetection;distributioncharacteristics
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