丹参为唇形科植物丹参Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥根及根茎。在栽培生产中,病害、连作障碍等问题越来越严重,给丹参的安全生产和药材品质带来严重的威胁。研究发现植物内生菌能促进宿主生长发育,增强抗逆境能力;调节机体代谢及次生代谢产物的合成等。丹参具有丰富的内生真菌,它们与丹参的品质形成具有相关性。但内生真菌对丹参生长和代谢的影响缺乏系统分析。本研究采用内生真菌与丹参试管苗共培养方式,根据试管苗的生长情况,筛选出能与试管苗正常共生的内生真菌;测定接种内生真菌后试管苗生物量、叶绿素含量、氮碳代谢关键酶、抗氧化酶以及苯丙氨酸解氨酶活性,从而筛选出能干预植物生长代谢的内生真菌;再将筛选出的内生真菌接种丹参再生苗盆栽,测定再生苗生物量、光合指标、氮碳代谢关键酶活性以及产物含量、抗性酶活性以及药用部位活性成分含量,从而探求内生真菌对丹参生长代谢的影响。主要研究结果如下:(1)内生真菌存在致病性和非致病性两类。非致病性内生真菌能影响植物的生物量,但效应不同。从前期保存的18株丹参内生真菌中,共筛选出9株可以与丹参试管苗共生的非致病性内生真菌,包括DS5、DS7、DS8、DS10、DS12、DS13、DS16、DS17、DS18。其中8株内生真菌能促进试管苗的生物量积累。盆栽实验中,9株内生真菌均能促进丹参再生苗生物量的积累,其中9株菌均能增加地上部分鲜重;7株内生真菌可增加丹参地下部分鲜重和干重以及丹参药用部位鲜重,8株菌能增加丹参药用部位干重。其中菌株DS16对丹参药用部位鲜重和干重促进作用最大。(2)内生真菌通过干预植物的碳、氮代谢,影响植物生长发育。9株非致病性内生真菌中,6株能提高叶绿素含量;5株能促进丹参再生苗光合代谢,大多数菌株能提高蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)的活性以及碳代谢产物糖的含量。其中菌株DS7对SS活性影响最大,DS16对SPS活性影响最大,DS17对叶片可溶性糖和根中还原性糖含量影响最大,DS18对叶片还原性糖含量影响最大,DS5对根中可溶性糖含量影响最大。内生真菌普遍能提高硝酸还原酶(NR)、谷氨酸合成酶(GOGAT)以及谷氨酰胺合成酶(GS)活性,同时也能促进氮代谢产物可溶性蛋白的积累。其中菌株DS18对NR活性促进作用最强,DS13对GS活性以及可溶性蛋白含量促进作用最强,DS10对GOGAT活性促进作用最强。可见,植物内生菌通过影响光合作用、碳氮代谢促进植物生长,但各菌株的作用环节不尽相同。(3)内生真菌通过提高抗性酶活性,增加植物的抗逆性。在组培实验中,5株内生真菌能增强丹参试管苗中抗性酶的活性,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT),9株内生真菌均能降低丹参试管苗丙二醛(MDA)含量,3株内生真菌能提高试管苗苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性。在盆栽实验中,菌株DS13对SOD和CAT活性影响最大,DS8对POD活性影响最大,DS5对脯氨酸含量影响最大,DS16对MDA含量影响最大,DS13对PAL活性促进作用最强。可见,内生真菌增加植物抗逆性的作用环境和强度不同。(4)内生真菌干预植物次生代谢产物的积累,但效应不同。9株内生真菌均未影响丹参活性成分的种类,但对丹参活性成分含量以及组成有一定影响。DS16对迷迭香酸和丹酚酸B的积累最有利,DS12对二氢丹参酮、丹参酮I和丹参酮ⅡA的积累最有利,DS10对咖啡酸的积累最有利,DS17对丹酚酸A的积累最有利,DS8对隐丹参酮的积累最有利,同时内生真菌对所测4种丹参酮类含量的影响较4种丹酚酸类成分明显,DS12促进4种丹参酮类活性成分含量最明显,DS16促进4种丹酚酸类活性成分生物积累量的作用最大;总体而言,菌株DS16对4种丹参酚酸类成分含量的促进作用最强,DS12对4种丹参酮类活性成分生物积累量的促进作用最大,DS5可以提高丹参中4种丹酚酸类成分与4种丹参酮类成分的摩尔比,其余内生真菌均能降低4种丹酚酸类和4种丹参酮类摩尔比。菌株DS12对咖啡酸和迷迭香酸摩尔比、丹酚酸B与迷迭香酸摩尔比以及丹酚酸A与迷迭香酸摩尔比的影响最大,DS5对二氢丹参酮、隐丹参酮与丹参酮I的摩尔比影响最大,DS17对丹参酮ⅡA与丹参酮I的摩尔比影响最大。可见内生真菌能够影响丹参活性成分的组成,包括对水溶性成分和脂溶性成分含量的分配以及水溶性成分和脂溶性成分中各成分含量的分配。综上可见,内生真菌能影响丹参的生物量,碳氮代谢酶以及产物的活性和含量,通过影响不同抗性酶类活性增加植物的抗逆性,同时也影响丹参活性成分的积累与组成。这为探讨内生真菌影响丹参品质的机制提供了数据基础。