论文部分内容阅读
引言：近年来，有关植物内生菌的研究已经成为我国微生物学领域研究的热点，由于植物内生菌具有较高的潜在可开发利用价值，使得其越来越受到人们的重视。植物内生菌作为植物微生态系统中的重要组成部分，在其长时间的协同进化中，和植物等进化为了相互依赖的关系，其具有产生活性物质的功能，因此可以用来作为生物的防治资源和外源基因的载体及新药的原料。本文针对植物内生菌进行了分析，重点突出了植物内生菌的概况、作用和应用。
一、植物内生菌概述
（一）有关植物内生菌的概念及其种类
对于植物内生菌的概念有许多不同的定义，其中被公认的定义是指那些在其生活过程中的一定阶段或者全部阶段生活于活体植物的组织内部的微生物，这些微生物并不会对宿主植物产生显著的病害。植物内生菌普遍存在于低等植物和高等植物中。该定义是一个生态学上的概念，而非分类学单位。
植物内生菌主要分为内生真菌、内生放线菌和内生细菌等，其主要寄宿在植物的表皮下的组织之中。植物内生真菌是指那些寄宿在植物的茎和叶之中度过生命周期的一种真菌。该种真菌对其宿主植物的害处非常少，甚至没有害处，它们和宿主植物之间形成共生关系。内生放线菌是一类新的生防微生物资源，其主要生活在健康的植物体内，产生系列活性物质并和宿主植物共同生活，是土壤中重要的一种原核生。内生细菌通常是指能生活在活体的植物组织中，和植物形成和谐关系的一类微生物，该类内生菌能进行生物防治、植物促生和内共生固氮作。内生细菌对于改善农业生态系统，保持植物微生态系统的生物多样性和保护农田的生态平衡等研究中具有重要意义。
（二）植物内生菌研究发展概述
对于植物内生菌的研究要追溯到19世纪中期，在1876年Pasteur从无菌的葡萄果汁中分离出来了植物内生细菌，开创了研究植物内生菌的先河，1886年De Bary首先提出植物内生菌的概念，他将植物内生菌定义为一类在其部分或者是全部生活史中存活于活体植物中，并不会使宿主表现出显著感染症状的微生物。内生菌的概念从1886年Bary提出来之后，距离今天有100余年的时间，在这100余年的时间里并没引起足够的重视，相关研究的进展较慢。到了20世纪末期，植物内生菌的研究才得到微生物学家、植物学家和微生态学家以及作物学家的重视。今天，对于内生细菌的研究已经成为植物微生态学和微生物学学科交叉的新的生长点，同时其也成为我国目前微生物研究领域的热点。目前，有关植物内生菌的研究不仅从深度上还从广度上都有非常大的进展，尤其是对于植物内生细菌的作用研究更是突出。近年来，有一些研究显示，植物内生菌可以作为外源基因的载体，拥有促进植物生长、增强植物抗逆境、增强植物抗病害、增加宿主植物的他感和对病虫害的防治作用等等。
二、植物内生菌的作用
（一）能够促进宿主生长
经过研究发现，一些被感染内生菌的植物拥有比未经感染植株生长速度快的现象，某些内生菌通过人工接种的方式还能够提高植物的存活率，并促使植物发芽。张集慧等人经研究从兰科药用植物之中提取出了五种植物激素，它们分别是吲哚乙酸、玉米素、脱落酸、赤霉素和玉米核苷，这些激素能促进兰花的生长。沈德龙等人研究出水稻的内生成团泛菌YS19可以产生四种植物激素，它们可以调节水稻的生长情况，可以影响水稻的光合作用。
（二）生物固氮作用
很多植物在生长过程中其内生菌会从空气中吸取氮气，并将氮气转变为化合态氮，化合态的内生菌可以通过植株产生的能量产生固氮功能并且不形成特化的组织结构，差不多能够在宿主植物的各个器官之中进行固氮。通过对内生菌的不断研究，有人发现在甘蔗的根、叶和茎之中有许多的新型内生固氮菌，该种内生菌拥有较强的抗酸能力，它是重氮营养醋杆菌，其可以在高糖的环境中成长并维持高效的固氮活性，从而与甘蔗形成一种联合固氮的关系，其特征为严格的寄主唯一性。
（三）抗逆境和抗病虫害作用
内生菌可以增强宿主植物的抗逆性，如：通过用棉花的内生细菌回接棉花的方式，能够减轻人工接种感染的棉花枯萎情况。内生菌还可以提高宿主植物对各种其他生物如线虫、昆虫等害虫的抗性。
三、植物内生菌的应用分析
（一）内生菌在医药中的应用
经过相关研究表明，从植物中提取出来的内生菌可以产生许多活性物质，这些活性物质拥有较大的药用价值。从一些植物中提取出的内生菌可以代谢产生抗肿瘤活性物质，这物质是抗癌物或者是其前体的重要来源，例如紫杉醇是一种提取于短叶红豆杉的二萜类生物碱，可以抑制微管解聚和稳定微管，是从植物之中发现的抗癌药物质之一；植物内生菌微生物类群可以产生许多拥有不同抗菌活性的物质，植物内生菌产生的抗微生物物质可以作为抗生素，例如肽、有机酸等抗生素。
（二）内生菌在农业中的应用
相关研究显示，植物内的内生菌和病原菌拥有同样的生态位，通过在植物体内的争夺空间和营养，迫使病原菌没有正常的营养而死亡，进而提高宿主植物的抵制病虫害的能力。同时，内生菌能够产生抗生素、毒素等激素，这些激素可以诱导植物产生系统抗性，来提高植物的抗逆性和抗害虫性等能力，例如：有机胺类、吲哚双萜、双吡咯烷类和吡咯里西啶类等生物碱可以对线虫等产生毒性，达到生物防治的作用。内生菌能够发生次生代谢产物，这些产物也能够消灭害虫。
总之，植物内生菌的特性决定了其具有非常广泛的研究前景，拥有巨大的应用潜力，是一个潜力巨大的微生物新资源。伴随着我国生物化学、分子生物学和微生态学相关学科的发展，植物内生菌的研究将会更加广泛，其在医药和农业等领域的应用也会更加深入。
参考文献
[1]姜怡，杨颖，陈华红，等.植物内生细菌资源[J].微生物学通报，2005.
[2]赫荣乔.植物内生细菌成为我国当前微生物研究领域的热点[J].微生物学通报，2009.
[3]孔庆科，丁爱云.内生细菌作为生防因子的研究进展[J].山东农业大学学报：自然科学版，2001.
（作者单位：哈尔滨师范大学）
一、植物内生菌概述
（一）有关植物内生菌的概念及其种类
对于植物内生菌的概念有许多不同的定义，其中被公认的定义是指那些在其生活过程中的一定阶段或者全部阶段生活于活体植物的组织内部的微生物，这些微生物并不会对宿主植物产生显著的病害。植物内生菌普遍存在于低等植物和高等植物中。该定义是一个生态学上的概念，而非分类学单位。
植物内生菌主要分为内生真菌、内生放线菌和内生细菌等，其主要寄宿在植物的表皮下的组织之中。植物内生真菌是指那些寄宿在植物的茎和叶之中度过生命周期的一种真菌。该种真菌对其宿主植物的害处非常少，甚至没有害处，它们和宿主植物之间形成共生关系。内生放线菌是一类新的生防微生物资源，其主要生活在健康的植物体内，产生系列活性物质并和宿主植物共同生活，是土壤中重要的一种原核生。内生细菌通常是指能生活在活体的植物组织中，和植物形成和谐关系的一类微生物，该类内生菌能进行生物防治、植物促生和内共生固氮作。内生细菌对于改善农业生态系统，保持植物微生态系统的生物多样性和保护农田的生态平衡等研究中具有重要意义。
（二）植物内生菌研究发展概述
对于植物内生菌的研究要追溯到19世纪中期，在1876年Pasteur从无菌的葡萄果汁中分离出来了植物内生细菌，开创了研究植物内生菌的先河，1886年De Bary首先提出植物内生菌的概念，他将植物内生菌定义为一类在其部分或者是全部生活史中存活于活体植物中，并不会使宿主表现出显著感染症状的微生物。内生菌的概念从1886年Bary提出来之后，距离今天有100余年的时间，在这100余年的时间里并没引起足够的重视，相关研究的进展较慢。到了20世纪末期，植物内生菌的研究才得到微生物学家、植物学家和微生态学家以及作物学家的重视。今天，对于内生细菌的研究已经成为植物微生态学和微生物学学科交叉的新的生长点，同时其也成为我国目前微生物研究领域的热点。目前，有关植物内生菌的研究不仅从深度上还从广度上都有非常大的进展，尤其是对于植物内生细菌的作用研究更是突出。近年来，有一些研究显示，植物内生菌可以作为外源基因的载体，拥有促进植物生长、增强植物抗逆境、增强植物抗病害、增加宿主植物的他感和对病虫害的防治作用等等。
二、植物内生菌的作用
（一）能够促进宿主生长
经过研究发现，一些被感染内生菌的植物拥有比未经感染植株生长速度快的现象，某些内生菌通过人工接种的方式还能够提高植物的存活率，并促使植物发芽。张集慧等人经研究从兰科药用植物之中提取出了五种植物激素，它们分别是吲哚乙酸、玉米素、脱落酸、赤霉素和玉米核苷，这些激素能促进兰花的生长。沈德龙等人研究出水稻的内生成团泛菌YS19可以产生四种植物激素，它们可以调节水稻的生长情况，可以影响水稻的光合作用。
（二）生物固氮作用
很多植物在生长过程中其内生菌会从空气中吸取氮气，并将氮气转变为化合态氮，化合态的内生菌可以通过植株产生的能量产生固氮功能并且不形成特化的组织结构，差不多能够在宿主植物的各个器官之中进行固氮。通过对内生菌的不断研究，有人发现在甘蔗的根、叶和茎之中有许多的新型内生固氮菌，该种内生菌拥有较强的抗酸能力，它是重氮营养醋杆菌，其可以在高糖的环境中成长并维持高效的固氮活性，从而与甘蔗形成一种联合固氮的关系，其特征为严格的寄主唯一性。
（三）抗逆境和抗病虫害作用
内生菌可以增强宿主植物的抗逆性，如：通过用棉花的内生细菌回接棉花的方式，能够减轻人工接种感染的棉花枯萎情况。内生菌还可以提高宿主植物对各种其他生物如线虫、昆虫等害虫的抗性。
三、植物内生菌的应用分析
（一）内生菌在医药中的应用
经过相关研究表明，从植物中提取出来的内生菌可以产生许多活性物质，这些活性物质拥有较大的药用价值。从一些植物中提取出的内生菌可以代谢产生抗肿瘤活性物质，这物质是抗癌物或者是其前体的重要来源，例如紫杉醇是一种提取于短叶红豆杉的二萜类生物碱，可以抑制微管解聚和稳定微管，是从植物之中发现的抗癌药物质之一；植物内生菌微生物类群可以产生许多拥有不同抗菌活性的物质，植物内生菌产生的抗微生物物质可以作为抗生素，例如肽、有机酸等抗生素。
（二）内生菌在农业中的应用
相关研究显示，植物内的内生菌和病原菌拥有同样的生态位，通过在植物体内的争夺空间和营养，迫使病原菌没有正常的营养而死亡，进而提高宿主植物的抵制病虫害的能力。同时，内生菌能够产生抗生素、毒素等激素，这些激素可以诱导植物产生系统抗性，来提高植物的抗逆性和抗害虫性等能力，例如：有机胺类、吲哚双萜、双吡咯烷类和吡咯里西啶类等生物碱可以对线虫等产生毒性，达到生物防治的作用。内生菌能够发生次生代谢产物，这些产物也能够消灭害虫。
总之，植物内生菌的特性决定了其具有非常广泛的研究前景，拥有巨大的应用潜力，是一个潜力巨大的微生物新资源。伴随着我国生物化学、分子生物学和微生态学相关学科的发展，植物内生菌的研究将会更加广泛，其在医药和农业等领域的应用也会更加深入。
参考文献
[1]姜怡，杨颖，陈华红，等.植物内生细菌资源[J].微生物学通报，2005.
[2]赫荣乔.植物内生细菌成为我国当前微生物研究领域的热点[J].微生物学通报，2009.
[3]孔庆科，丁爱云.内生细菌作为生防因子的研究进展[J].山东农业大学学报：自然科学版，2001.
（作者单位：哈尔滨师范大学）