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Dynamic distributes of endophytic fungi from Camellia sinensis

茶树中内生菌的动态分布



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 28(1):82— 85 2008年 1月
茶树中内生菌的动态分布
游见明
(四川理工学院 生物工程系,四川 自贡 643000)
摘 要:从茶树的根、茎 、叶中分离得到 143株内生真菌 ,经显微形态特征观察鉴定为 14个属 ,其中根部 62株
涉及 11个属,茎部 55株涉及9个属,叶部26株涉及 6个属。结果表明,茶树的不同部位内生真菌的数量、分
布和种群存有差异。
关键词:茶树;内生真菌;多样性;优势菌群
中图分类号:Q939 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2008)01—0082—04
Dynamic distributes 0f endophytic fungi
irom Ln, ellta Z SIS ^ ■■● ● ●
YOU Jian-Ming
(Department of Bioengineering,Sichuan University of Science& Engineering,Zigong 643000,China)
Abstract:143 strains of endophytic fungi belonging to 14 genera were isolated and morphologically identified from the
roots,stems and leaves of tea.Among which 62 strains of 1 1 genera were isolated from roots,55 strains of 9 genera
from stems.and 26 strains of 6 genera from leaves.The results showed that the quantity,population,and distribu—
tion of the endophytie fungi varied in different part of the plant Camellia sinensis.
Key words:Camelia sinensis;endophytic fungi;diversity;dominant genera
在正常生长的植物体内,通常定殖着一些真菌,
它们与植物体建立了和谐的关系:植物体为真菌提
供营养及稳定的生活环境 ;真菌通过代谢活动 ,产生
一 些物质,如某些次生代谢物使植物体获得较非感
染植株具有更强的对环境胁迫的抵抗能力(王万能
等,2005;杨春平等,2005;Strobel,2003;Wilson,
1995);这类寄生于正常生长植物体内的真菌就是内
生真菌(endophytic fungi)。内生菌在某些植株上
还会产生和该植物相似的生理活性物质(曾松荣等,
2000;王伟等,1999}李海燕等,1999a,b)。内生真菌
在植物体内是普遍存在的。目前,有关植物内生菌
生物学、生理生态学、次生产物化学的研究 日益增多
(邹文欣等,2001),显示了内生菌具有重要的研究意
义与广泛的应用前景。
茶树(Camellia sinensis),常绿灌木,原产中国,
在中国至少有 2 500年的栽培历史。茶叶内含有咖
啡碱、茶碱、可可碱、有机酸、杀菌物质等,具有兴奋
解倦、益思少睡、消食去痰、解毒止渴、利尿明目、增
加营养等功效,因而是 日常主要饮料之一(安徽农学
院,1993)。就茶树内生真菌的研究少见报道,本文
就茶树内生真菌 的动态分布情况作了初步研究,着
重考察了在茶叶出产时节(3月中旬至 9月)的优势
菌群,为进一步评价内生真菌对茶叶品质形成的影
响等工作奠定基础。
1 材料和方法
1.1材料
茶树品种:早白尖 5号无性系 5年生健壮植株;
采样时间:2005年 3月 12日、5月 8日、7月 15日、
9月 22日;采集地:四川I省自贡市荣县五通农场茶
园(海拔 715 m);采样方法:在不同植株上随机剪取
30 crn左右长度的带叶或不带叶茎段、根;样品用无
菌塑料保鲜袋密封保湿,所有样品在 5 h内进行内
生菌的分离实验。
1.2培养基
(1)WA一抗生素培养基:琼脂 20 g,氨苄青霉素 200
收稿 日期:2006—06—29 修回日期 :2006—12—13
作者简介:游见明(1966一),男,四川I自贡人,硕士,从事生物技术教学和科研等工作。
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1期 游见明:茶树中内生菌的动态分布 83
mg,链霉素 200 mg,水 1 000 mL(周俊辉等,2005)。
(2)马铃薯培养基 :马铃薯 200 g;葡萄糖 10 g;琼脂
20 g;水 1 000 mL;pH 自然。(3)查氏培养基:Na—
CO3 2 g;KC1 0.5 g;FeSO4 0.01 g;K2 HPO4 1.0 g;
MgSO4 0.5 g;蔗糖 30 g;琼脂 20 g;水 1 000 mL;
pH 自然。
1.3方法
1.3.1材料消毒 根、茎刮去外表皮,自来水冲洗一
剪成 2.5 cm小段 ;叶片切成 3 cm 方块一75 乙醇
漂洗30 s一无菌水冲洗一0.1 升汞漂洗 3 min一无
菌水冲洗。经消毒后,无菌条件下将茎、根剪去两
端,取中央0.5 cm左右小段作定植用;叶片剪去四
周边沿,取中央 2 cm方块作为定植用。
1.3.2内生真菌分 离 消毒、剪切好 的样品接到
WA一抗生素平板上,28±1℃培养 2~8 d。待菌丝
从切口处长出后,及时转人 PDA培养基培养;采用
菌丝顶端纯化法,在查氏纯培养上获得纯培养菌落。
1.4内生真菌初步鉴定
根据菌落表面形态、大小、颜色、质地、生长速
度、边缘形态,结合光学显微镜观察孢子形态、产孢
结构、菌丝颜色及有无横隔等微观特征,据相关资料
进行菌株鉴定(魏景超,1 982;邵力平等,1 984;中国
科学院微生物研究所,1 978;巴尼特等,1 979),鉴定
到属。少数菌落由于无明显产孢结构或不产孢子而
未鉴定出,归为未知菌。
表 1 茶树内生真菌总株数
Table 1 Overal endophytic fungi from Camellia sinensis
2 结果与分析
2.1茶树内生真菌组成
从分离到的菌株统计结果看,茶树的内生真菌
具多样性,其数量和种类随样品采集时间、植株的部
位不同而变化(表 1)。根据这些菌株的形态特征,
初步鉴定分属于 14个类群(表 2)。大多内生真菌
可定到属,同时在 PDA培养基上人工培养条件下,
部分菌株无明显的产孢结构或不产生分生孢子,只
能依据菌丝与菌落形态特征进行初步鉴定(Gamboa
等 ,2001)。
从分离的实验结果来看 ,在茶树 中分离到的 14
个类群的内生真菌中,许多类群包含不止一种真菌,
如丛赤壳属(Nectria sp.),表明茶树的内生真菌同
其他植物的内生真菌一样具多样性(邹文欣等,
2001;Anorld等 ,2000)。
表 2 茶树内生真菌种类
Table 2 Species of endophytic fungi in Camellia sinensis
属 Genus 种类 Species
毛壳霉属
毛盘孢属
毛霉属
木霉属
丛赤壳属
曲霉属
卵孢霉属
青霉属
枝霉属
绿色木霉
假丝酵母属
链格孢属
瘤座霉属
镰刀霉属
未知菌
2.2内生真菌在茶树中的分布
比较同时期样品内生菌情况可以发现:茶树不
同部位内生真菌的分布存在差异,有各自的优势菌
群。总起来看,根部内生真菌在种类与数量上较为
丰富。各部位具体情况见表 3(表中:占总菌株数的
比例一该部位分离到的菌株数/该次采样分离的总
株数×100 ;种类出现率一该部位分离到的菌株的
种类数/分离到的总的种类数×100 )。
表 4是同一菌群在茶树不同部位 4次采样中总
的出现率(一某菌群在某部位四次出现总数/该部位
四次分离到菌株的总的种类数 ×1O0 )。结果表
明:同一种菌群在不同部位并不平均分布,即存在部
位特异性。如根 中的优势菌群主要是镰刀霉属
(Fusarium spp.)、丛赤壳属(Nectria sp.);而茎中
主要是木霉 属(Trichotderma sp.);叶中主要是链
格孢属(Alternaria sp.)等。
2.3茶树内生真菌分布随季节的变化
在 3月、5月、7月、9月份的样品内生真菌在数
量与种类上也存在着差别(表 5)。
3月、5月份茶树内生真菌的检出率较高,7月
份(夏季)内生真菌的检出率相对较低,原因可能有
二:①由于 7~8月份,正至川南雨季时节,气温较
一~~一~一一一
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高,各种霉菌大量繁殖 ,从而抑制和干扰了内生真菌
的生长。②在高温多湿条件下,茶树生长较旺盛,在
内生菌定植的速度一定时,分离检出率必然受影响。
虽然不同季节茶树内生真菌的检出率有所不同,但
内生真菌在种类上绝大部分一致,表明这些内生真
菌存在于茶树体内已达到相对稳定,多数可在植株
整个生长过程中保存下去(宋子红等,1999)。
表 3 不同部位内生真菌随季节而变化的情况比较
Table 3 Comparison of the endophytic fungi in
different plant positions as season changes
部位
Pos
及时
ition间 菌株数 嚣甍
.q and e ⋯+r⋯ain_~tim genus Pe rcent( )P。ercant
3 小结与讨论
(1)对茶树内生菌进行分离培养的结果表明:寄
生于茶树的真菌种类较多,它们在茶树中的分布具
有部位特异性和随季节变化而变化的特性,即存在
优势种类现象。内生真菌与植物相互协调生活,形
成共生关系,内生菌种类和数量常与植物生长的年
限及所处的环境条件有一定关系(Guo,2001);这反
映出,茶树体内寄生的不同的内生菌所占据的生态
位不同,因此,其分布受到各种环境因子的影响。
不同季节采摘的茶叶,其成分品质存在一定的
差异,这种差异除了与茶树生长的环境因素变化有
关外,结合本次实验关于茶树内生菌分布特征的结
果,这种差异是否与茶树内生菌优势菌群在不同季
节的分布变化存在某种关系?是怎样的关系?这些
问题的解答有待于进一步的实验。
(2)涉及茶树内生真菌的培养过程,在培养基的
选择中忽略了内生真菌对茶树的特异性,因而分离
出来的种类可能仅仅只是茶树所带有的所有内生菌
中的一部分,可能有部分实际上在茶树体内的内生
真菌在本文中没有被分离出来,如果改变培养条件,
这些 内生 菌可 能会 被 发 现。这 也是需 培养方 法
(culture—dependent)分离内生菌面临的问题;因此
本次实验所得到的对于茶树内生真菌分布的认识可
能还处于比较局部、不够客观和全面的状况。
表 4 茶树不同部位内生菌优势菌群的出现率 ( )
Table 4 Occurrence rate of the dominant genera in
different positions of Camellia sinensis
表 5 不同季节的茶树内生菌比较
Table 5 Comparison of the endophytic fungi from
Camellia sinensis at diferent seasons
在需培养方法基础上结合非培养方法(culture—
independent)。一方面在尽可能接近茶树的真实生
境条件下来分离培养茶树的内生菌,最大限度的分
离其所带有的菌株类型;另一方面,借助基于分子生
物学基础上产生的微生物种群检测技术,对茶树内
生菌进行检测,从而更加客观地反映茶树内生真菌
变化的真实面貌,这是评价内生菌对茶树生理的影
响、对茶叶品质特征形成的影响等工作的基础。
参考文献:
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游见明:茶树中内生菌的动态分布 85
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