内生真菌资源学
红树林内生真菌B77代谢产物研究及微量元素对其次级代谢的影响的开题报告
红树林内生真菌B77代谢产物研究及微量元素对其次级代谢的影响的开题报告1.研究背景真菌是一类特殊的微生物，其具有巨大的生物多样性，广泛分布于亚热带、热带等各种环境中，并在各自的生态环境中产生丰富多彩的代谢产物。
据统计，目前世界上约有10万种以上的真菌，其中仅有不到10%的真菌得到了完全解析。
因此，继续寻找新的、具有生物活性的真菌和其次级代谢物成为了当前的研究热点。
红树林是一种特殊的生态系统，其具有独特的物理、化学和生物学特性。
在红树林中，很多真菌在生长过程中会产生各种代谢产物，这些代谢产物往往具有重要的药理作用，如抗肿瘤、抗炎、抗菌等。
因此，研究红树林内生真菌代谢产物，不仅可以拓展药物资源，也可以为红树林保护提供科学依据。
2.研究目的本研究旨在从南海赤峰红树林内生真菌中筛选出具有活性的代谢产物，并深入研究其生物活性和生物合成途径。
同时，本研究还将探究微量元素对这些代谢产物的次级代谢过程的影响，从而为对红树林生态环境的保护提供理论依据。
3.研究内容和方法（1）红树林内生真菌的分离和鉴定从南海赤峰红树林采集真菌样品，进行分离和纯化，并使用分子生物学方法鉴定其物种。
（2）代谢产物的筛选与提取在体外培养条件下，通过评价相关活性，从红树林内生真菌中筛选出具有生物活性的代谢产物，并采用方法提取和纯化。
（3）代谢产物的鉴定和结构解析通过物质分析和波谱方法，对代谢产物进行鉴定和结构解析，并分析其生物合成途径。
（4）微量元素对代谢产物的次级代谢过程的影响在培养基中添加不同浓度的微量元素，探究其对红树林内生真菌代谢产物次级代谢过程的影响，并分析其机制。
4.研究意义研究红树林内生真菌代谢产物，可以帮助发现具有重要药理活性的天然产物，并为新药的研发提供合适的天然产物基础。
同时，这也有利于拓展中国南海赤峰红树林内生真菌资源，为红树林生态保护提供科学依据。
此外，本研究可以在代谢产物生物合成、微生物生态环境等方面深入探究，促进真菌次级代谢研究领域的发展。
银杏叶部内生真菌多样性的
促进植物共生
一些内生真菌与植物形成共生关 系，共同利用光合作用产物和营 养物质，实现互利共生。
研究意义
01
深入了解内生真菌与植物的共生关系
研究银杏叶部内生真菌的多样性有助于深入了解内生真菌与植物的共生
关系，探索它们在生态系统中的作用和意义。
02 03
发掘潜在的生物资源
银杏叶部内生真菌可能具有开发为生物农药、生物肥料等生物资源的潜 力，通过研究其多样性和生态功能，可以为未来的生物技术应用提供新 的思路和资源。
内生真菌可以产生与宿主 植物相同或相似的生物活 性物质，为药物研发提供 新的来源。
疾病治疗
一些内生真菌产生的化合 物对某些疾病具有较好的 治疗效果，可开发成新的 药物。
在生物肥料方面的应用
促进植物生长
内生真菌可以产生多种促进植物 生长的代谢产物，如腐殖酸、氨 基酸等，提高植物对养分的吸收
和利用。
提高土壤肥力
菌丝和分生孢子形态观察
通过显微镜观察内生真菌的菌丝和分生孢子的形态 、颜色、大小和结构特征，以确定其分类地位。
产孢结构和产孢方式观察
观察内生真菌的产孢结构（如顶囊、瓶梗等 ）和产孢方式（如分生孢子、子囊孢子等） ，以辅助鉴定。
内生真菌的分子鉴定
DNA提取
提取内生真菌的基因组DNA，作为后续分子鉴定的基础。
遗传多样性是指生物体内遗传信息的变异程度，包括 基因序列、基因表达和基因调控等方面的变异。
银杏叶部内生真菌的遗传多样性表现在不同物种、种 群和个体之间的遗传差异上。
通过对内生真菌的遗传多样性进行分析，可以深入了 解其进化历程、适应机制和生态适应性，为菌种选育
和改良提供理论依据。
功能多样性分析
功能多样性是指生物体在生态系统中所 发挥的功能作用的丰富程度和相互依赖 性。
药用植物内生真菌研究进展
药用植物内生真菌研究进展内生真菌是一类寄生于植物内部组织的真菌，它们通常与植物形成共生关系，对植物的生长发育和抗逆性具有重要影响。
近年来，越来越多的研究表明，药用植物内生真菌具有丰富的生物活性成分，具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化等多种药用价值。
药用植物内生真菌的研究备受关注，不仅可以为药用植物资源的开发利用提供新途径，也具有重要的药用和应用价值。
一、内生真菌与药用植物的共生关系内生真菌与药用植物形成的共生关系是一种互惠互利的关系。
内生真菌能够通过与植物根系或其他组织接触，为植物提供养分、水分和抗逆性，同时也能从植物体内获得所需的碳源。
这种共生关系不仅有利于内生真菌在植物内部的定殖和生长，也能够促进药用植物的生长和产生药用成分。
研究药用植物内生真菌的共生关系，可以为药用植物的栽培和生产提供新的思路和方法。
近年来，随着对内生真菌的研究逐渐深入，对药用植物内生真菌的研究也得到了重视，各种新的研究方法和技术被应用于药用植物内生真菌的研究中。
通过对内生真菌的培养、分离、鉴定和活性成分的筛选等研究工作，已经发现了许多具有重要药用价值的内生真菌资源，为药用植物资源的开发和利用提供了新途径和方法。
药用植物内生真菌的研究不仅具有重要的科学意义，而且对于药用植物资源的开发和利用有着重要的意义。
今后，我们还需要进一步加强对药用植物内生真菌的研究力度，深入探究其与植物形成的共生关系和对植物生长产生的影响机制，为药用植物资源的开发和利用提供更多的新思路和方法。
相信通过不懈的努力，药用植物内生真菌的研究一定能够取得更多的丰硕成果，为药用植物资源的开发和利用做出更大的贡献。
药用植物内生真菌研究进展
药用植物内生真菌研究进展药用植物是一个重要的药源，内生真菌在药用植物中的生物学功能和化学成分方面起着重要的作用。
随着现代科学技术的发展，人们对内生真菌的研究逐渐深入，逐步揭示了内生真菌在药用植物中的作用机理及其药理学活性。
本文将从药用植物内生真菌的分类、生物学功能与药理学活性、内生真菌类药物及其应用等方面进行详细介绍。
内生真菌属于真菌界的一支，是在植物的根际土壤中与植物形成一种特别的合生关系，形成菌根。
目前，已经确定了许多药用植物中的内生真菌，这些内生真菌根据不同的分类特征可被大致分成两类：外生菌根和内生菌根。
1. 外生菌根：外生真菌在植物根表面形成菌丝，在植物体内与根的皮层细胞相间穿梭。
药用植物内生真菌的生物学功能与药理学活性药用植物内生真菌中存在着丰富的生物学功能与药理学活性，其中一些物质甚至具有天然的药物活性。
具体来说，药用植物内生真菌在以下几个方面具有着重要的作用。
1. 产生生长激素药用植物内生真菌可以产生一些植物激素，如肽类激素和生长调和激素等。
这些激素能刺激植物的生长和发育，提高植物对病害的抵抗力。
2. 制造抗生素药用植物内生真菌可以制造一些对人类有益的抗生素。
例如，药用植物人参的内生真菌能制造一种重要的抗菌物质，它具有广谱的抗菌作用，可以有效地控制许多疾病的传播。
3. 产生次生代谢产物药用植物内生真菌可以产生许多有益的次生代谢产物，如黄酮、生物碱、苯乙醇类化合物等。
这些化合物具有很强的抗氧化、抗菌、抗炎等多种生物活性，对人体健康有益。
药用植物中的内生真菌是值得进一步发掘和利用的珍贵资源。
在过去的几十年中，许多药用植物中的内生真菌被提取出来，制成类似药物的产品，并被广泛地应用于医药、保健等领域。
1. 菌丝体类药物菌丝体类药物是从药用植物中提取的内生真菌中制备出来的。
它们的主要基质是内生真菌的菌丝体和细胞壁等。
这些药物可以用于治疗心血管系统、神经系统、免疫系统、消化系统等多种疾病。
总之，药用植物中的内生真菌是一个非常重要的药源，在医药、保健等领域中具有广泛的应用前景。
药用植物内生真菌_生物活性物质的新来源
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银杏叶部内生真菌多样性的研究
的研究》2023-10-29CATALOGUE 目录•研究背景和意义•研究目的和方法•实验结果和分析•结论和讨论•参考文献01研究背景和意义银杏是一种具有重要经济价值和生态价值的植物，其叶片在医药、保健和观赏等领域都有广泛应用。
近年来，随着生物技术的不断发展，对银杏内生真菌的研究逐渐成为热点。
内生真菌是指生活在植物体内，但不引起植物明显病害的真菌。
这些真菌在植物体内可以产生多种代谢产物，如抗生素、激素和酶等，对植物生长和发育具有重要影响。
因此，对银杏叶部内生真菌多样性的研究具有重要的理论和实践意义。
研究背景研究意义通过对银杏叶部内生真菌多样性的研究，可以深入了解内生真菌与银杏之间的关系，探索内生真菌对银杏生长和发育的影响。
内生真菌的代谢产物具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗菌、抗炎等，对其进行深入研究有助于发现新的药物先导化合物和生物农药。
对银杏叶部内生真菌多样性的研究还有助于了解内生真菌在不同环境下的适应机制和进化历程，为植物内生真菌资源的开发和利用提供理论依据。
02研究目的和方法探索银杏叶部内生真菌的种类和多样性了解内生真菌与银杏生长和健康的关系为开发利用内生真菌资源提供科学依据研究目的数据分析利用生物统计学方法对数据分析，比较不同采样点、不同生长条件下内生真菌多样性的差异及其与银杏生长和健康的相关性。
研究方法采样与处理选择健康的银杏树，采集叶片并记录相关信息。
将叶片样本进行处理，分离内生真菌。
菌种分离与鉴定采用培养法和形态学特征观察法对分离得到的内生真菌进行鉴定，并记录每种真菌的形态、生长特性等。
多样性分析对分离得到的内生真菌进行多样性分析，包括物种丰富度、种群结构、物种分布等。
03实验结果和分析实验结果菌落特征各异这50份菌株在PDA培养基上呈现出不同的菌落形态和颜色，有的呈白色、有的呈灰色、有的呈黑色等。
发现3种新菌种通过形态学和分子生物学鉴定，发现其中有3种新的菌种，它们在已知的真菌数据库中没有记录。
植物内生真菌
植物内生真菌一、内生真菌的概念内生真菌是在宿主植物的茎和叶内生存并完成生活周期的真菌。
这类真菌中，有许多种类很少形成孢子，或者在宿生植物上形成的孢子（或者孢子果）不容易识别。
真菌感染植物组织，菌丝存在于细胞内和细胞间。
与病原菌不同，这些真菌对宿主植物几乎没有害处，它们和植物之间或者是相互依存的共生关系，或者是不太密切的共生关系。
草本植物内生真菌侵染种子内部，播种后，真菌随着幼苗的生长和植株的发育成熟而生长，这些真菌没有吸器，出现在茎、叶、花序组织，而不出现在根内，这一点与菌根真菌不同。
受侵染的植株在营养生长阶段不表现出被内生真菌侵染的特点，但是，当植物开花的时候，就可以观察到浸染的真菌。
与内生真菌容易混淆的一个概念是内生菌根，菌根是高等植物的根与真菌形成的共生联合体，内生苗根是菌根当中的一种类型，内生菌根的共同特征是根的表面不产生菌套，仅有稀疏的外生菌丝，菌丝在根部皮层组织的细胞间延伸，但不产生哈蒂氏网，菌丝体可侵入细胞内部，并形成不同形状的吸器，而宿主植物的根一般无形态及颜色的变化。
故内生菌根用肉眼很难识别。
二、内生真菌的一般特征内生真菌存在于根以外的植物组织细胞，可以用显微镜观察，也可以通过纯培养把它们分离出来进行研究。
分离内生真菌时要对植物组织进行表面消毒，然后切成小片放在培养基上培养3～5天，内生真菌就生长在培养基上，可根据孢子和菌丝的特征，对它们进行分类鉴定。
可以按常规方法把内生真菌从多种植物上分离出来，已经发现的内生真菌包括许多子囊菌和半知菌、一些担子菌及少量的卵菌。
主要的内生真菌包括药用Chloroscypha和Lophodermium（散斑壳属）中的一些种类以及Cryptoxline、Cryptosporriopsis（拟隐孢菌属）、Phomopsis（拟茎点霉属）和 Phyllosticta（叶点霉属）中的一些种类。
其中许多可以从植物组织中偶然分离到。
这类真菌的共生生活方式与其占主导地位的腐生生活方式来讲，似乎是次要的。
内生真菌研究进展
植物内生真菌研究进展植物内生真菌（Endophytic fungus）是指在生活史中某一阶段或整个阶段存在于健康植物组织内部，对植物组织没有引起明显病症或对宿主没有造成明显伤害的真菌。
内生真菌在植物组织中普遍存在，具有丰富的物种多样性。
它是生活在植物组织内的一类微生物, 是植物微生态系统中的天然组成成分，且长期生活在植物体内的特殊环境中, 与寄主协同进化, 根据内共生理论, 内生真菌可能产生与宿主相同或相似的具有生物活性的次生代谢产物。
1898年，Vogl等人从黑麦草Lolium temulentum L. 种子内分离出第一株内生真菌，引起了人们对植物内生真菌的注意。
特别是美国学者从短叶红豆杉Taxus brevifolia的韧皮部分离到一株产抗癌物质紫杉醇的内生真菌，更是掀起了各国学者对内生真菌的研究热潮。
1 植物内生真菌的研究方向内生真菌活性成分的筛选有两条思路。
一是根据部分内生真菌具有合成和宿主植物相同或相似活性成分的能力这一特点，从药用植物中寻找具有合成确定化合物的内生真菌，常用方法是对分离得到的内生真菌培养液提取物通过色谱技术、单克隆抗体免疫检测等手段来确定该内生菌是否有产生目的化合物的能力。
这一思路目标明确、针对性强、工作量相对较小，是目前从内生真菌中筛选活性物质的主要方法，采用这种方法已从多种资源缺乏的药用植物的内生菌中分离得到了和宿主植物相同或相似的活性物质。
这种思路具有一定的偶然性，因为不能证实所有的植物中都存活着具有合成和宿主植物相同或相似活性物质的内生真菌。
二是按照传统的化合物分离纯化鉴定的思路，寻找未知但具有特定活性的化合物。
首先是按照目的选择不同的筛选模型进行活性菌株的筛选。
其次是对筛选出的活性菌株发酵培养、分离纯化活性物质，再对活性物质进行理化研究及结构鉴定。
2 内生真菌药用活性物质及其生物学作用2.1 抗肿瘤活性物质2.1.1萜类化合物紫杉醇是存在于各种紫杉属植物树皮和树叶中的萜类化合物, 被当今世界上认为是广谱、活性最强的抗癌药物。
药用植物内生真菌研究进展
药用植物内生真菌研究进展药用植物内生真菌是指生长在药用植物内部的真菌，与药用植物相互作用并相互补充，对植物生长发育和生理生化过程都具有一定的促进作用。
因此，对药用植物内生真菌的研究一直受到广泛的关注。
本文将着重介绍药用植物内生真菌的研究进展，包括内生真菌的物种、分离与鉴定方法以及与药用植物的相互作用等几个方面。
已经证实的药用植物内生真菌主要有以下几个物种：细菌属（Burkholderia）、丝状菌属（Streptomyces）、放线菌属（Actinomycetes）、拟青霉属（Aspergillus）、黄曲霉属（Penicillium）等。
这些菌株可以从药用植物中分离得到，并且有着一定的生物活性。
例如，Burkholderia物种可以产生一些有机酸、激素等物质，促进植物的生长发育；而Streptomyces物种则是天然产生的许多新药物的来源。
二、药用植物内生真菌的分离与鉴定方法药用植物内生真菌的分离与鉴定是研究该领域的重要方面。
目前，常用的内生真菌分离方法有以下几种：表面消毒法、体内钻孔法、均质法、泥土拍板法等。
其中，表面消毒法是最为常用的一种方法，其基本原理是通过对植物表面进行消毒，去除外部微生物的干扰，然后将植物分段切割并移植到适宜的培养基上进行分离。
鉴定方法则包括形态学、生理生化和分子生物学等多个方面。
其中，形态学是最为直观的一种鉴定方法，主要是通过观察内生真菌的形态、菌落、孢子等特征进行判断。
而生物学和分子生物学方法则可以更加准确地鉴定内生真菌的种类和亲缘关系。
三、药用植物内生真菌与药用植物的相互作用药用植物内生真菌与药用植物之间的相互作用是研究药用植物内生真菌领域的重点。
这种相互作用是一种共生关系，内生真菌通过促进植物生长发育、提高植物免疫力、产生各种有益物质等方式来帮助植物生长，而植物则为内生真菌提供适宜的生长环境和营养物质。
一些研究表明，药用植物内生真菌可以增加植物的抗氧化能力、抗病毒性能力等。
博士-内生真菌
三、内生真菌与药物
1. 遗传载体
内生真菌生活在树干、叶柄、根 和叶部的细胞内。由于它们有可能作 为遗传载体使用，因此在生物技术上 很有用处。
2.药物源
1995年销路最好的20种药物中，有 6种来自真菌；1983年至1994年间批准 的520种新药中，39％是天然产物或它 们的衍生物。因此天然产物对制药工业 极其重要。
❖ 内生菌的产孢
典型的内生真菌在植物组织内部 以菌丝的形式存在，在植物体外看 不见。只有在他们产孢时才能看见， 由此通常是季节性的、短暂的。
❖ 种群的分布
一般讲，在某种寄主上的各种叶部内生真 菌是由相对稳定并紧密结合在一起的群体组成 的，其特征是由少数几种优势种所决定的。
在任何一种寄主上除了能稳定地分离出的 按作物分组的内生真菌外，如对内生真菌的植 物寄主进行调查无一例外地都会得出一串长长 的偶见寄主名录；场所对这些种类的分布的影 响比寄主的影响大。
可用常规方法鉴定，有的要接种到灭菌的原寄主 组织上或用近紫外灯光照射，对其产孢有促进作用。
❖ 林下落叶的分离
在枯枝落叶分解初期，可分离出在针叶 林树冠的叶部组织和干部组织中生活的内生 真菌。许多常见的内生真菌代表着早期潜伏 性入侵并定殖在组织中的真菌。它们能迅速 生长和产孢，这是它们对衰老的反映。这些 真菌可在枯枝落叶分解初期分离出来。
一、内生真菌的基本特征 二、分离与培养 三、内生真菌与药物 四、内生真菌与生物防治 五、相互关系研究方法
一、内生真菌的基本特征
植物内生真菌的生物学作用
内生真菌长期生活在植物体内的特殊 环境中，并与宿主协同进化，在演化过程 中二者形成了稳定的生态关系，一方面内 生真菌可从宿主中吸收营养供自己生长需 要，另一方面内生真菌在宿主的生长发育 和系统演化过程中起重要的作用，可通过 自身的代谢产物或借助于信号转导作用对 植物体产生影响 。
内生真菌及其意义
内生真菌及其意义*摘要内生真菌是一大类未被充分研究过的真菌它们生活在健康的植物体内不引起任何病害症状内生真菌具有丰富的多样性总数可超过一百万种许多内生真菌与植物寄主形成互惠共生体并有寄主专化性器官专化性和组织专化性内生真菌具有重要的生态学意义和经济意义内生真菌可以产生许多次生代谢产物在农业医学生物技术领域中有广泛的应用前景关键词内生真茵共生多样性专化性代谢物1 前言真菌是吸收异养型的真核生物种类繁多植物内生真菌是一大类尚未被充分认识的真菌许多真菌学家对此了解也不多从已有研究结果来看内生真菌具有重要的生态学意义和经济意义其物种多样性也是非常丰富的内生菌Endophyte 的概念最早由De Bary 1886 是指生活在植物组织内的微生物用以区分那些生活在植物表面的表生菌Epiphyte 按此定义植物的寄生菌菌根菌也归属于内生真菌的概念范畴Carroll 1986 将内生菌的范畴仅限于植物体内那些不引起症状的有机体不包括寄生与兼性寄生的病原真菌和互惠共生的菌根菌Petrini 1991 则认为在生活史的某一阶段能够在植物体内生活而下对寄主植物明显有害就是内生茵这个定义包括一些在生活史中的某些阶段营表面生的内生菌和潜伏性病原菌Latent pathogen 寄生菌Parasite虽然也生活在寄主植物组织内但引起明显的病害症状因此不是内生真菌内生菌根菌生活在植物根部与植物互惠共生可以算是内生菌但通常意义上的内生菌不包括菌根菌内生菌中有内生细菌和内生真菌Fisher 等1992 本文主要讨论的是植物内生真菌与其它普通真菌腐生菌寄生菌相比内生真菌的研究历史不长Lewis 1924 首先报道了禾本科植物叶片存在内生真菌但此后的研究工作一直很少直到最近20 年内生真菌的研究才开始比较活跃禾本科植物中内生真菌与寄主形成互惠共生关系内生真菌可增强寄主的抗病虫性及其它抗逆能力可望用于生物防治的广阔前景内生真菌种类繁多它们在其寄主植物组织内部的生长发育过程中其代谢产物不仅对植物体本身有着各种各样的影响而且对取食动物或其它生物也有各种不同的作用已有的研究表明某些内生真菌离体培养的代谢产物可对一些动物的消化系统繁殖系统神经系统和免疫系统等产生影响Clay 1989内生真菌有可能成为开发新型有用物质的重要生物资源最近已从紫杉中分离到一种内生真菌Taxomyces andreanae 该菌可以产生与寄主相同的抗癌代谢产物紫杉醇Stierle 等1993 引* 国家自然科学基金和科委基础重大项目PD85 31 03 资助生物多样性研究进展起了人们的极大关注可以说植物内生真菌是真菌学中一个引人注目的重要研究领域2 研究方法从植物体内分离内生真菌非常关键的一步是对植物组织表面消毒如果表面消毒得不彻底一些表生真菌就会先长出来影响了内生真菌的分离同样如果表面消毒时间过长还有可能杀死植物体内的内生真菌目前常用次氯酸钠作为消毒剂petrini,1986 其分离过程如下植物材料先用水冲洗然后在75 或96 的乙醇中浸泡1 分钟然后在次氯酸钠水溶液中1:2 5 浸泡3 5 分钟消毒剂浓度高低消毒时间长短取决于植物材料如果植物材料幼嫩如花嫩叶等所用次氯酸钠溶液浓度低一些浸泡时间也短一些反之对一些老硬的植物材料如树枝针叶等则用较浓的次氯酸钠溶液和需要较长的浸泡时间然后在75 或96酒精中浸泡30 秒钟后最后在无菌水中洗一下分离所用的培养基一般为1 一2 麦芽浸膏琼脂MEA 培养基为了防止细菌污染可在培养基中加用抗菌素如链霉素四环素等在温箱20 25 培养至一个月或更长并随时挑取长出的菌落进行纯化内生真菌的鉴定方法基本上与其它真菌相似可以用1 麦芽浸膏培养基培养数周有的需要培养数月相当一部分内生真菌在人工培养基上下产孢因此用常规方法无法进行鉴定如果将其接种到灭菌的原寄主组织上或用近紫外灯光照射对某些内生真菌的产孢具有促进作用3 内生真菌的多样性内生真菌作为一类未被充分研究过的真菌人们对其多样性认识也是很肤浅的甚至在谈论真菌多样性时也未予以足够的重视Hawkswortb 1991 从目前已研究过数百种植物中包括苔藓蕨类还没有发现没有内生真菌的植物因此可以说内生真菌在植物体内是普遍存在的一般来说可以从植物体内分离到大量内生真菌每种植物有数十种之多Fisher 等1993报道了Eucalyptus nitens 上的内生菌有60 种Bills 和Polishook 1992 发现Chamaecyparis thyotdes 上的内生真菌有88 种之多虽然大部分内生真菌种类分布是广泛性的但也有不少内生真菌具有某种程度上的寄主专化性如按每种植物大约只有4 5 种真菌是寄主专化性的按地球目前已知25 万种植物计算内生真菌总数可以超过100 万种Petrini 1991 还不包括苔藓蕨类中的内生真菌内生真菌主要属于子囊菌和半知菌少数为担子菌比较常见的种类有Cryptocline Cryptosporiopsis leptostroma Phyllosticta Xylaria 等最近报道从植物体内分离到了接合菌Petrini 等19924 内生真菌与寄主植物的关系根据已有的研究结果表明对禾本科植物的内生真菌来说其与寄主的关系多为互惠共生的然而在其它植物中其内生真菌与其寄主植物作用的关系是非常复杂的到目前为止还有许多尚不清楚内生真菌生活在植物体内利用植物体的营养物质而生长发育但它们又下对寄主植物造成损害Bernstein 和Carroll 1977 证明在不同生长时期的Pseudotsuga menziesii 针叶中各自生活着数种内生真菌但对寄主无明显影响有些研究表明禾本科植物内生真菌能够增加寄主植物抗逆性以及对病虫害的抵抗力原因是禾本科的一些内生真菌产生的生物碱对某些昆虫和食草动物有害使寄主植物增强了防御能力Clay,l989 禾本科植物中常见的内生菌Acremonium 系活体营养与寄主植物形成了互惠共生体并不破坏植物的组织或细胞使植物与真菌之间的代谢或营养循环相互关联还促使感染内生真菌的植物增强光合作用延长植生物多样性研究进展物的生长期Peirini 1991 一些内生真菌如Acremonium spp 能产生对植物病原菌如Colletotrichum graminicola Drechslera erthrospila 具有拮抗作用的物质Wicklow 等1988的研究表明玉米上的内生茵Fusariummoniliforme 可阻止Aspergillus flavus 在寄主植株上的扩展其有可能产生一种对A. flavus 有抗性的物质然而许多内生菌与寄主植物未见明显的互惠共生关系如内生性腐生菌Endophyticsaprobes 潜伏性生长在植物体内和木栓生菌Phellophyte Kowalski 等1992有人推测这类真菌可能被迫生活在植物体内而一旦植物组织开始衰老就首先定殖于濒死的组织上并优先开始分解利用其有机物对内生真菌来说进入植物体可以在植物体内生存同时可以促进真菌的生长和传播内生真菌有可能产生刺激植物生长的物质可以促进植物的生长但对感染内生真菌的植物来说其生理状况以及生长类型的改变是非常复杂的难以预料有人报道牛尾草感染了A.coenophialum 后对于重生物产量并没有影响Siegel 等1984 同时也有不同的报道牛尾草感染内生真菌后可以增加产量对马唐侵入以及夏天干旱中恢复都有好处Funk 等1985 尽管这些报道相互不同很难判断但感染内生真菌的牛尾草和多年生的黑麦草具有明显的对食草动物的抗性Siegel 等1987 在实验室研究表明有些昆虫喜欢吃没有感染内生菌的植株总的来说感染了内生真菌的植株比没有感染的植株对外界环境有更好的适应性如感染了内生菌的植株对水分的利用比没有感染内生菌的植株更有效有人研究感染A. lolii 的多年生黑麦草总的叶面积分孽数叶片的生长量都有所增加Latch 等1985 Acremonium感染的植株可以增强对昆虫的抗性这些植株产生一系列有广泛生物活性的化学物质如感染A.lolli 的牧草可产生peramine 生物碱感染A. coenophialum 的植株可以产生麦角生物碱Siegel等19875 内生真菌寄主专化性和组织专化性内生真菌要经过识别寄主孢子萌发然后才定殖于合适的植物组织内内生真菌具有不同程度的专化性有些内生真菌的寄主专化性不高只有表现在植物科的水平上在同一地点同科不同种的植物上的内生真菌有可能是相似的不同器官的内生真菌群落可能显著不同表现出了器官专化性Sieber 1988 发现Lophodermium piceae 和Tiarosporella parca 在云杉Piceaabies 的针叶上较多而在嫩枝上则几乎没有Carroll 等1977 首先报道的组织专化性从针叶叶柄上分离的许多内生真菌极少在针叶的其它部位发现Stone 1986 发现两种真菌Rhabdocline parkeri 和Phyllosticta sp 共同存在于Pseudotsuga menziesii 针叶上但它们分别存在于不同部位Rhabdocline parkeri 在针叶上表皮和皮下组织中而Phyllosticta sp.存在于针叶的叶肉的细胞内Rodrigues 1994发现内生真菌在Euterpe oleracea 叶子的叶脉和叶肉组织显著不同推测一些内生真菌可能只利用特定的营养物质内生真菌器官和组织专化性吸收不同的营养物质这可能是一种防止内生真菌的小生境重叠在相同环境相互竞争的一种机理也有一种可能就是某些真菌对它生存环境的一种适应Petrini 19916 内生真菌的分布特点从一个寄主植物上可以分离到大量的内生真菌形成自身特定的真菌群落在迄今所有研究过的数百种植物上的只有一种或少数几种内生真菌在一种植物上占优势在Picea abies生物多样性研究进展上Lophodermium piceae 是最常见分离到的内生真菌Butin 1986 Sieber 1988 而Abies balsamea 上最常分离到的是Phyllosticta multicorniculata 一般来说植物上内生真菌的群落与采集地点有关Sieber-Canavesi 等1988 研究表明欧洲白冷杉Abies alba 在相同地点采集的样品内生真菌组成与它们在田间的相对位置有关Petrini 1987 观察到高山植物上的内生真菌很大程度上取决于生存的外界内生真菌的定殖率与冰雪覆盖期寄主植物弱营养供给成正相关在极端环境条件下内生真菌的定殖率是比较低的如沙漠中的Opunta stricta 只有23 种内生真菌比其它地区的植物要少得多Fisher 等1994在同种植物上同一地区的内生真菌群落是相似的但不同年龄上的植株内生真菌的种类和分布显著不同一般来说成年植物上的内生真菌种类比幼龄植株要丰富内生真菌可以通过空气雨水传播成年植株有更多的机会接触真菌加上植株生理状况改变次生代谢物的产生都有可能促进某些真菌的生长Fisher 等1993 不过也有报道成年植株比幼龄植株的内生真菌要少Rodrigues 1994 这可能由于植株生长在不良的环境中内生真菌不适应恶劣的环境条件而逐渐被淘汰不同内生真菌种类对不同树龄的反应也有差异在Euterpe oleracea 上的内生真菌如分生节孢子种类在老树中比幼龄植株要多而其它真菌如Hypoxylon spp Lentendraeopsis sp 等则在幼龄植株中较多Rodrigues 19947 内生真菌的应用内生真菌生活在植物体内的特殊环境中有可能产生对人体有用的代谢产物许多真菌产生对人体动植物病原菌有抗性的物质Fisher 等1993 与普通其它真菌相比内生真菌产生的抗菌活性普遍较高从紫杉中分离到的一种内生真菌Taxomyces andreanae 能够产生与紫杉内相同的紫杉醇Stierle 等1993 内生真菌要进入植物组织需要破坏细胞壁的溶解酶以克服植物防护的自然屏障有的研究表明从不同寄主上分离的不同内生菌可以产生果胶酶酯酶纤维素酶Fisher 等1993 另一方面牧草感染内生真菌后对食草动物有毒这对牧草业非常不利由此而造成的损失在美国每年可高达数亿美元Siegel 等1987 内生真菌对昆虫的抗性可用于生物防治利用其对动物有毒的物质与对昆虫有害的物质的差异由于内生真菌具有高度的寄主专化性可以作为生物工程中的合适载体内生真菌还有可能作为生物污染的指示物Fisher 等19938 结束语目前内生真菌的研究在许多方面还远远不够广泛和深入迄今研究过内生真菌的植物也不过数百种之多深入开展内生真菌的研究对丰富真菌的多样性知识和内生真菌的开发应用具有重要的意义__。
内生真菌研究进展
植物内生真菌研究进展植物内生真菌（Endophytic fungus）是指在生活史中某一阶段或整个阶段存在于健康植物组织内部，对植物组织没有引起明显病症或对宿主没有造成明显伤害的真菌。
内生真菌在植物组织中普遍存在，具有丰富的物种多样性。
它是生活在植物组织内的一类微生物, 是植物微生态系统中的天然组成成分，且长期生活在植物体内的特殊环境中, 与寄主协同进化, 根据内共生理论, 内生真菌可能产生与宿主相同或相似的具有生物活性的次生代谢产物。
1898年，Vogl等人从黑麦草Lolium temulentum L. 种子内分离出第一株内生真菌，引起了人们对植物内生真菌的注意。
特别是美国学者从短叶红豆杉Taxus brevifolia的韧皮部分离到一株产抗癌物质紫杉醇的内生真菌，更是掀起了各国学者对内生真菌的研究热潮。
1 植物内生真菌的研究方向内生真菌活性成分的筛选有两条思路。
一是根据部分内生真菌具有合成和宿主植物相同或相似活性成分的能力这一特点，从药用植物中寻找具有合成确定化合物的内生真菌，常用方法是对分离得到的内生真菌培养液提取物通过色谱技术、单克隆抗体免疫检测等手段来确定该内生菌是否有产生目的化合物的能力。
这一思路目标明确、针对性强、工作量相对较小，是目前从内生真菌中筛选活性物质的主要方法，采用这种方法已从多种资源缺乏的药用植物的内生菌中分离得到了和宿主植物相同或相似的活性物质。
这种思路具有一定的偶然性，因为不能证实所有的植物中都存活着具有合成和宿主植物相同或相似活性物质的内生真菌。
二是按照传统的化合物分离纯化鉴定的思路，寻找未知但具有特定活性的化合物。
首先是按照目的选择不同的筛选模型进行活性菌株的筛选。
其次是对筛选出的活性菌株发酵培养、分离纯化活性物质，再对活性物质进行理化研究及结构鉴定。
2 内生真菌药用活性物质及其生物学作用2.1 抗肿瘤活性物质2.1.1萜类化合物紫杉醇是存在于各种紫杉属植物树皮和树叶中的萜类化合物, 被当今世界上认为是广谱、活性最强的抗癌药物。
药用植物内生真菌研究进展
药用植物内生真菌研究进展植物内生真菌是一种生活在植物内部的真菌，它们与植物共生共存，并且对植物的生长和生理功能发挥着积极的作用。
近年来，随着对内生真菌研究的深入，越来越多的研究表明药用植物内生真菌具有潜在的药用价值，成为研究的热点之一。
本文将从内生真菌的种类、药用植物中的内生真菌及其药用价值、内生真菌化合物的研究进展等方面展开介绍。
一、内生真菌的种类内生真菌是真菌演化的一个独特分支，在植物内部形成与之共生的完整菌体，与植物共同生存和发展。
内生真菌种类众多，我们常见的有放线菌、木霉属、拟青霉属等。
这些内生真菌在植物的根、茎、叶等各部位都能发现，它们与植物的根系形成密切的联系，通过共生关系促进植物养分的吸收和生长发育。
二、药用植物中的内生真菌及其药用价值药用植物中的内生真菌可以说是药用植物中的“药”用植物，在药用植物中的内生真菌种类繁多，其中一些内生真菌产生的次生代谢产物具有显著的药用活性，例如：青霉素、阿司匹林、阿魏酸等。
通过与植物的共生作用，这些内生真菌产生的活性物质与植物体内的化合物发生相互作用，从而增强了药用植物的药用功效。
内生真菌还可以分解植物体内的有毒物质，净化植物体内环境，保护植物免受外界环境的侵害。
三、内生真菌化合物的研究进展内生真菌中产生的次生代谢产物具有多种药用活性，因此越来越多的科学家将研究重点放在了内生真菌化合物的开发和利用上。
在国内外的研究中发现，内生真菌产生的次生代谢产物具有抗肿瘤、抗菌、抗炎、抗氧化等多种生物活性，其中一些化合物已经成为了临床抗癌药物的主要原料或前体。
由蘑菇内生真菌产生的β-葡聚糖具有提高机体免疫功能、抗肿瘤等功效。
在内生真菌化合物的研究中，人们也逐渐认识到了内生真菌中存在的多样性和复杂性，不同的内生真菌可能产生各具特色的次生代谢产物，因此在研究中需要全面考虑内生真菌的种类和分布情况。
近年来，国内外的研究者通过多种手段对内生真菌的化合物进行提取、分离和鉴定，取得了不少的进展，但是也存在许多问题有待解决。
内生菌
内生真菌及其意义*摘要内生真菌是一大类未被充分研究过的真菌它们生活在健康的植物体内不引起任何病害症状内生真菌具有丰富的多样性总数可超过一百万种许多内生真菌与植物寄主形成互惠共生体并有寄主专化性器官专化性和组织专化性内生真菌具有重要的生态学意义和经济意义内生真菌可以产生许多次生代谢产物在农业医学生物技术领域中有广泛的应用前景关键词内生真茵共生多样性专化性代谢物1 前言真菌是吸收异养型的真核生物种类繁多植物内生真菌是一大类尚未被充分认识的真菌许多真菌学家对此了解也不多从已有研究结果来看内生真菌具有重要的生态学意义和经济意义其物种多样性也是非常丰富的内生菌Endophyte 的概念最早由De Bary 1886 是指生活在植物组织内的微生物用以区分那些生活在植物表面的表生菌Epiphyte 按此定义植物的寄生菌菌根菌也归属于内生真菌的概念范畴Carroll 1986 将内生菌的范畴仅限于植物体内那些不引起症状的有机体不包括寄生与兼性寄生的病原真菌和互惠共生的菌根菌Petrini 1991 则认为在生活史的某一阶段能够在植物体内生活而下对寄主植物明显有害就是内生茵这个定义包括一些在生活史中的某些阶段营表面生的内生菌和潜伏性病原菌Latent pathogen 寄生菌Parasite虽然也生活在寄主植物组织内但引起明显的病害症状因此不是内生真菌内生菌根菌生活在植物根部与植物互惠共生可以算是内生菌但通常意义上的内生菌不包括菌根菌内生菌中有内生细菌和内生真菌Fisher 等1992 本文主要讨论的是植物内生真菌与其它普通真菌腐生菌寄生菌相比内生真菌的研究历史不长Lewis 1924 首先报道了禾本科植物叶片存在内生真菌但此后的研究工作一直很少直到最近20 年内生真菌的研究才开始比较活跃禾本科植物中内生真菌与寄主形成互惠共生关系内生真菌可增强寄主的抗病虫性及其它抗逆能力可望用于生物防治的广阔前景内生真菌种类繁多寄主植物组织内部的生长发育过程中其代谢产物不仅对植物体本身有着各种各样的影响而且对取食动物或其它生物也有各种不同的作用已有的研究表明某些内生真菌离体培养的代谢产物可对一些动物的消化系统繁殖系统神经系统和免疫系统等产生影响Clay 1989内生真菌有可能成为开发新型有用物质的重要生物资源最近已从紫杉中分离到一种内生真菌Taxomyces andreanae 该菌可以产生与寄主相同的抗癌代谢产物紫杉醇Stierle 等1993 引* 国家自然科学基金和科委基础重大项目PD85 31 03 资助生物多样性研究进展起了人们的极大关注可以说植物内生真菌是真菌学中一个引人注目的重要研究领域2 研究方法从植物体内分离内生真菌非常关键的一步是对植物组织表面消毒如果表面消毒得不彻底一些表生真菌就会先长出来影响了内生真菌的分离同样如果表面消毒时间过长还有可能杀死植物体内的内生真菌目前常用次氯酸钠作为消毒剂petrini,1986 其分离过程如下植物材料先用水冲洗然后在75 或96 的乙醇中浸泡1 分钟然后在次氯酸钠水溶液中1:2 5 浸泡3 5 分钟消毒剂浓度高低消毒时间长短取决于植物材料如果植物材料幼嫩如花嫩叶等所用次氯酸钠溶液浓度低一些浸泡时间也短一些反之对一些老硬的植物材料如树枝针叶等则用较浓的次氯酸钠溶液和需要较长的浸泡时间然后在75 或96酒精中浸泡30 秒钟后最后在无菌水中洗一下分离所用的培养基一般为1 一2 麦芽浸膏琼脂MEA 培养基为了防止细菌污染可在培养基中加用抗菌素如链霉素四环素等在温箱20 25 培养至一个月或更长并随时挑取长出的菌落进行纯化内生真菌的鉴定方法基本上与其它真菌相似可以用1 麦芽浸膏培养基培养数周有的需要培养数月相当一部分内生真菌在人工培养基上下产孢因此用常规方法无法进行鉴定如果将其接种到灭菌的原寄主组织上或用近紫外灯光照射对某些内生真菌的产孢具有促进作用3 内生真菌的多样性内生真菌作为一类未被充分研究过的真菌人们对其多样性认识也是很肤浅的甚论真菌多样性时也未予以足够的重视Hawkswortb 1991 从目前已研究过数百种植物中包括苔藓蕨类还没有发现没有内生真菌的植物因此可以说内生真菌在植物体内是普遍存在的一般来说可以从植物体内分离到大量内生真菌每种植物有数十种之多Fisher 等1993报道了Eucalyptus nitens 上的内生菌有60 种Bills 和Polishook 1992 发现Chamaecyparisthyotdes 上的内生真菌有88 种之多虽然大部分内生真菌种类分布是广泛性的但也有不少内生真菌具有某种程度上的寄主专化性如按每种植物大约只有4 5 种真菌是寄主专化性的按地球目前已知25 万种植物计算内生真菌总数可以超过100 万种Petrini 1991 还不包括苔藓蕨类中的内生真菌内生真菌主要属于子囊菌和半知菌少数为担子菌比较常见的种类有Cryptocline Cryptosporiopsis leptostroma Phyllosticta Xylaria 等最近报道从植物体内分离到了接合菌Petrini 等19924 内生真菌与寄主植物的关系根据已有的研究结果表明对禾本科植物的内生真菌来说其与寄主的关系多为互惠共生的然而在其它植物中其内生真菌与其寄主植物作用的关系是非常复杂的到目前为止还有许多尚不清楚内生真菌生活在植物体内利用植物体的营养物质而生长发育但它们又下对寄主植物造成损害Bernstein 和Carroll 1977 证明在不同生长时期的Pseudotsuga menziesii 针叶中各自生活着数种内生真菌但对寄主无明显影响有些研究表明禾本科植物内生真菌能够增加寄主植物抗逆性以及对病虫害的抵抗力原因是禾本科的一些内生真菌产生的生物碱对某些昆虫和食草动物有害使寄主植物增强了防御能力Clay,l989 禾本科植物中常见的内生菌Acremonium 系活体营养与寄主植物形成了互惠共生体并不破坏植物的组织或细胞使植物与真菌之间的代谢或营养循环相互关联还促使感染内生真菌的植物增强光合作用延长植生物多样性研究进展物的生长期Peirini 1991 一些内生真菌如Acremonium spp 能产生对植物病原菌如Colletotrichum graminicola Drechslera erthrospila 具有拮抗作用的物质Wicklow 等1988的研究表明玉米上的内生茵Fusariummoniliforme 可阻止Aspergillus flavus 在寄主植株上的扩展其有可能产生一种对A. flavus 有抗性的物质，然而许多内生菌与寄主植物未见明显的互惠共生关系如内生性腐生菌Endophyticsaprobes 潜伏性生长在植物体内和木栓生菌Phellophyte Kowalski 等1992有人推测这类真菌可能被迫生活在植物体内而一旦植物组织开始衰老就首先定殖于濒死的组织上并优先开始分解利用其有机物对内生真菌来说进入植物体可以在植物体内生存同时可以促进真菌的生长和传播内生真菌有可能产生刺激植物生长的物质可以促进植物的生长但对感染内生真菌的植物来说其生理状况以及生长类型的改变是非常复杂的难以预料有人报道牛尾草感染了A.coenophialum 后对于重生物产量并没有影响Siegel 等1984 同时也有不同的报道牛尾草感染内生真菌后可以增加产量对马唐侵入以及夏天干旱中恢复都有好处Funk 等1985 尽管这些报道相互不同很难判断但感染内生真菌的牛尾草和多年生的黑麦草具有明显的对食草动物的抗性Siegel 等1987 在实验室研究表明有些昆虫喜欢吃没有感染内生菌的植株总的来说感染了内生真菌的植株比没有感染的植株对外界环境有更好的适应性如感染了内生菌的植株对水分的利用比没有感染内生菌的植株更有效有人研究感染A. lolii 的多年生黑麦草总的叶面积分孽数叶片的生长量都有所增加Latch 等1985 Acremonium感染的植株可以增强对昆虫的抗性这些植株生一系列有广泛生物活性的化学物质如感染A.lolli 的牧草可产生peramine 生物碱感染A.coenophialum 的植株可以产生麦角生物碱Siegel等19875 内生真菌寄主专化性和组织专化性内生真菌要经过识别寄主孢子萌发然后才定殖于合适的植物组织内内生真菌具有不同程度的专化性有些内生真菌的寄主专化性不高只有表现在植物科的水平上在同一地点同科不同种的植物上的内生真菌有可能是相似的不同器官的内生真菌群落可能显著不同表现出了器官专化性Sieber 1988 发现Lophodermium piceae 和Tiarosporella parca 在云杉Piceaabies 的针叶上较多而在嫩枝上则几乎没有Carroll 等1977 首先报道的组织专化性从针叶叶柄上分离的许多内生真菌极少在针叶的其它部位发现Stone 1986 发现两种真菌Rhabdocline parkeri 和Phyllosticta sp 共同存在于Pseudotsuga menziesii 针叶上但它们分别存在于不同部位Rhabdocline parkeri 在针叶上表皮和皮下组织中而Phyllosticta sp.存在于针叶的叶肉的细胞内Rodrigues 1994发现内生真菌在Euterpe oleracea 叶子的叶脉和叶肉组织显著不同推测一些内生真菌可能只利用特定的营养物质内生真菌器官和组织专化性吸收不同的营养物质这可能是一种防止内生真菌的小生境重叠在相同环境相互竞争的一种机理也有一种可能就是某些真菌对它生存环境的一种适应Petrini 19916 内生真菌的分布特点从一个寄主植物上可以分离到大量的内生真菌形成自身特定的真菌群落在迄今所有研究过的数百种植物上的只有一种或少数几种内生真菌在一种植物上占优势在Picea abies生物多样性研究进展上Lophodermium piceae 是最常见分离到的内生真菌Butin 1986 Sieber 1988 而Abiesbalsamea 上最常分离到的是Phyllosticta multicorniculata 一般来说植物上内生真菌的群落与采集地点有关Sieber-Canavesi 等1988 研究表明欧洲白冷杉Abies alba 在相同地点采集的样品内生真菌组成与它们在田间的相对位置有关Petrini 1987 观察到高山植物上的内生真菌很大程度上取决于生存的外界内生真菌的定殖率与冰雪覆盖期寄主植物弱营养供给成正相关在极端环境条件下内生真菌的定殖率是比较低的如沙漠中的Opunta stricta 只有23 种内生真菌比其它地区的植物要少得多Fisher 等1994在同种植物上同一地区的内生真菌群落是相似的但不同年龄上的植株内生真菌的种类和分布显著不同一般来说成年植物上的内生真菌种类比幼龄植株要丰富内生真菌可以通过空气雨水传播成年植株有更多的机会接触真菌加上植株生理状况改变次生代谢物的产生都有可能促进某些真菌的生长Fisher 等1993 不过也有报道成年植株比幼龄植株的内生真菌要少Rodrigues 1994 这可能由于植株生长在不良的环境中内生真菌不适应恶劣的环境条件而逐渐被淘汰不同内生真菌种类对不同树龄的反应也有差异在Euterpe oleracea上的内生真菌如分生节孢子种类在老树中比幼龄植株要多而其它真菌如Hypoxylon sppLentendraeopsis sp 等则在幼龄植株中较多Rodrigues 19947 内生真菌的应用内生真菌生活在植物体内的特殊环境中有可能产生对人体有用的代谢产物许多真菌产生对人体动植物病原菌有抗性的物质Fisher 等1993 与普通其它真菌相比内生真菌产生的抗菌活性普遍较高从紫杉中分离到的一种内生真菌Taxomyces andreanae 能够产生与紫杉内相同的紫杉醇Stierle 等1993 内生真菌要进入植物组织需要破坏细胞壁的溶解酶以克服植物防护的自然屏障有的研究表明从不同寄主上分离的不同内生菌可以产生果胶酶酯酶纤维素酶Fisher 等1993 另一方面牧草感染内生真菌后对食草动物有毒这对牧草业非常不利由此而造成的损失在美国每年可高达数亿美元Siegel 等1987 内生真菌对昆虫的抗性可用于生物防治利用其对动物有毒的物质与对昆虫有害的物质的差异由于内生真菌具有高度的寄主专化性可以作为生物工程中的合适载体内生真菌还有可能作为生物污染的指示物Fisher 等19938 结束语目前内生真菌的研究在许多方面还远远不够广泛和深入迄今研究过内生真菌的植物也不过数百种之多深入开展内生真菌的研究对丰富真菌的多样性知识和内生真菌的开发应用具有重要的意义__道地药材形成的途径之一——植物内生菌道地药材是传统公认的品质最优、疗效最佳、产生于某一特定环境并在应用和流通中信誉卓著的一类中药材。
植物内生菌 微生物学
植物内生菌生命科学学院2011级 2011012911 姜悦摘要：植物内生菌资源的开发作为一个新的研究领域已经引起了科学界的广泛关注，这种科学界的热点问题往往最能激起我们的求知欲。
为此，通过阅读相关书籍和报刊，我写下这篇读书报告。
报告主要从植物内生菌的定义、来源、运动以及应用等方面作以综述，并在结尾处提出目前植物内生菌资源开发过程中遇到的重大难题。
希望通过此篇读书报告，能够让同学们产生对植物内生菌资源开发方面的研究兴趣，更重要的是鞭策自己，在科学的道路上不懈探索和前进。
关键词：植物内生菌定义来源运动应用植物体内普遍存在着内生菌，由于其生活在没有外在感染症状的健康植物组织内部，因此植物内生菌的存在和作用长期以来未被发现。
直到20世纪30年代，由于牲畜食了感染内生真菌的牧草，给畜牧业造成重大损失，才开始对植物内生菌有了初步认识。
内生菌一词“endophyte”最早是由德国科学家DeBarry于1886年提出的。
此后，很多科学家给内生菌下过定义。
1986年，Carrol将植物内生菌定义为生活在地上部分、活的植物组织内不引起明显症状的微生物。
到了1991年，Petrini提出植物内生菌是指生活史的一定阶段生活在活体植物组织内不引起植物明显病害的微生物。
次年，Kleopper等认为植物内生菌是指能够定殖在植物细胞间隙或细胞内，并与寄主植物建立和谐联合关系的一类微生物，并首次提出了“植物理内生细菌”的概念，他认为能在植物体内定殖的致病菌和菌根菌不属于内生菌。
经过科学家们的不断探索和修正，目前，植物内生菌较被公认的定义是指那些在其生活史的一定阶段或者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者细菌，被感染的宿主植物(至少是暂时)不表现出外在症状，植物内生菌是一个生态学概念，而非分类学单位。
植物内生菌数量巨大，种类繁多，每一种生物都可能包含数百万到数千万的微生物。
内生真菌广泛分布于低等植物和高等植物。
已经从几百种禾本科植物，上千种双子叶、单子叶植物分离到内生真菌。
微生物资源内生真菌及应用
微生物资源内生真菌及应用内生真菌是一类生活在其他生物体内部或表面上，与其共生的真菌。
它们在生态系统中起着重要的作用，可以帮助宿主植物吸收养分、提高抗逆性、抑制病原菌的生长等。
除此之外，内生真菌还具有一定的药用和工业利用价值。
下面将介绍一些常见的内生真菌以及它们的应用。
首先是蘑菇。
蘑菇是一类常见的内生真菌，它们与植物的根部形成共生关系，对植物生长具有促进作用。
一些蘑菇还具有药用价值，如灵芝、茯苓、松茸等，被广泛用于中医药领域。
此外，蘑菇还可以作为食用菌来食用，是人们日常饮食中的常见食材。
其次是黑曲霉。
黑曲霉是一种在植物或动物体内生长的内生真菌，具有分解纤维素、木质素等植物细胞壁成分的能力。
因此，黑曲霉被广泛应用于食品、饲料、生物能源等领域。
它可以用来制作发酵食品，如豆豉、豆腐乳等，也可以用于饲料添加剂的生产，还可以用来生产生物柴油、生物乙醇等生物能源产品。
另外，还有木霉。
木霉是一种常见的内生真菌，能够分解木质素，因而被广泛应用于生物质降解领域。
它可以用来制作木质纤维板、造纸、生物柴油等产品，对于减少对传统木材的依赖，保护森林资源具有重要意义。
此外，内生真菌还可以应用于环境修复、污水处理、土壤改良等领域。
例如，内生真菌可以利用其分解有机物的能力来降解污水中的有机污染物，净化水质；它还可以通过与植物的共生关系来帮助植物吸收重金属等污染物，修复受污染的土壤。
总的来说，内生真菌资源具有巨大的潜力和价值，它们不仅可以帮助植物生长、改良土壤，还可以应用于食品、医药、环保等众多领域，对于人类社会的可持续发展具有重要意义。
因此，应该加强对内生真菌资源的保护和利用，推动其在各个领域的应用，为人类福祉和环境保护做出更大的贡献。
真菌内生生长与代谢的研究与应用
真菌内生生长与代谢的研究与应用真菌内生生长是指一些特定种类的真菌，在植物体内或土壤中形成根系似的网络结构与植物共生。
这种内生菌体可以为植物供应养分、增强其耐旱抗逆能力，同时也能增加土壤肥力、改善土壤结构，对于植物学和土壤学的研究具有重要意义。
并且，真菌内生生长与代谢也被广泛应用于食品、医药、化工等领域。
真菌内生生长研究的历史真菌内生生长的研究历史可以追溯到20世纪初期。
最早研究这一领域的是一位植物营养学家Daniel Arnon和他的研究团队。
他们发现一些土壤中富含磷的土壤中会存在内生菌体形成的根系似的网络结构，这些菌体可以为植物供应极为丰富的磷元素。
后来，科学家们又陆续发现了一些能够与树木、灌木等多种植物形成内生关系的真菌，这些真菌可以为植物提供水分、氮元素、氨基酸等多种重要物质，同时也可以为植物提供保护免受害虫和疾病侵袭的作用。
真菌内生生长的效益真菌内生生长对于植物的生长和发育具有重要作用。
在自然环境中，许多植物生长在贫瘠的土壤中，而内生真菌可以帮助这些植物在光照、温度等不利环境下获得更多的水分和养分，提高植物抗旱能力和海拔适应性。
内生真菌与植物的共生关系也可以增加植物对寄生菌和病原体的抵抗力，提高植物的免疫力。
此外，真菌内生生长还可以改善土壤环境，增加土壤的肥力、抗侵蚀性和重金属污染的抗性等。
真菌内生代谢物的应用真菌内生代谢物是指真菌在共生过程中产生的代谢产物，如化合物、蛋白质、细胞器和其他生物活性分子。
这些代谢产物具有抗氧化、抗菌、抗炎、止痛、免疫增强等多种药理活性，因此被广泛应用于食品、医药、化工等领域。
食品领域：真菌内生代谢物可以用于果汁、红酒等食品的防腐保鲜，还可以用于乳制品、面包、肉类等食品添加剂中，防止食品变质和腐败。
医药领域：真菌内生代谢物具有广泛的药理活性，在抗肿瘤、抗菌、抗炎、免疫增强、心血管保护等方面有着广泛的应用。
化学领域：真菌内生代谢物还可以应用于生物质转化、生物降解、可再生能源等方面，对于解决环境问题有着重要作用。
内生真菌11
内生真菌的生物学吕国忠（沈阳农业大学植物保护系110161沈阳）一、内生真菌的定义二、分离技术对内生真菌类群评价的影响三、产孢和鉴定四、组织学五、分类六、生物多样性七、生态学八、内生真菌寄主专化性的生态学和生理学九、内生真菌产生的次生代谢产物十、内生真菌产生的酶十一、展望附录Ⅰ植物组织中内生真菌染色方法内生真菌的生物学1993年11月15~20日在北京中科院微生物所微生物资源国家重点实验室举办了内生真菌生物学讲习班，由宋大康先生通过联合国教科文组织微生物学讲座（UNESCO，Chair in Microbiology）渠道，邀请瑞士联邦高等技术学院（Swiss Federal Institute of Technology，Eidglnossische Technische Hochschule，简称ETH）Orlando Petrini教授（Mucrobiologisches Institut，ETH-Zentium，CH-8092 Zurich，Switzerland）讲授“内生真菌生物学”。
参加该讲座的有贵州农业大学、四川农业大学、北京农业大学、东北林业大学及中科院微生物所等有关单位约20名同志参加了此讲座。
近十多年来在对植物与真菌的相互关系的研究中发现，除了寄生、共生等关系外，还有许多真菌在健康植物体内和谐地生活着，这些真菌叫内生菌（Endophytes），至今我们对于植物与这类真菌之间的关系尚不明了，但可以肯定的是几乎所有的植物体内部具有内生真菌，而且内生真菌具有明显的寄主专化性，有人估计，在每种植物上就可能有2~5种寄主专化性的内生真菌，那么在现在世界上的27万至40万种的维管束植物上就至少有50~200万种内生真菌有待于我们去研究，这还不包括在其它较低等植物类型上存在的内生真菌。
由于这类真菌在生境上的特殊性，一方面有很多新的分类单元（taxa）有待于我们去发现，另一方面有希望从中发现一些对人类有用的物种和菌株。
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• 2.1.2 产鬼臼毒素内生菌 鬼臼毒素(Podophyllotoxin)：一类 天然木脂类化合物1946 年King 和Sullivan 证实鬼臼树脂和 鬼臼毒素对动物实验癌细胞有破坏作用。 • 2.1.3 产喜树碱内生真菌喜树碱属于喹啉类生物碱, 是继紫 杉醇之后第二个获准上市的具高效抗癌活性的天然药物。 • 2.1.4 产长春碱内生真菌长春花(Catharanthus roseus(L.)Don) 全草可入药。目前已经从长春花中分离出了70多种生物碱, 具较强的抗肿瘤活性成分主要是二聚吲哚类化合物, 如长 春碱(VLB)、长春新碱(VCR)等。 • 2.1.5 产球毛壳甲素A 内生真菌球毛壳甲素 A(Chaetoglobosin A)是20 世纪80 年代发现的一种新抗癌化 合物。张玲琪等[11] 首次报道了从美登木(Maytenus hookeri.)的茎、叶中分离出一株内生真菌———球毛壳菌 (Chaetomium globosum.), 可产球毛壳甲素。
植物内生真菌资源的研 究进展
苏晨曦
概述
物内生真菌(Plant endophytic fungi)是指寄生在 健康植物茎干或叶片及根部，完成其全部或部分生 活周期，但不形成明显侵染的一类真菌。植物内生 真菌由于长期生活在稳定的植物微生物系统中，和 宿主建立了共生或半共生关系，因此它是植物体内 的正常菌群，可通过组织学方法或严格表面消毒从 植物体中分理处内生真菌，也可以直接从植物组织 中扩增出真菌DNA的方法来证明其内生，宿主植 物与其内生真菌彼此互影响，研究表明已分离出的 大多数植物内生真菌能够产生与宿主相同或相似的 活性成分。由于植物内生菌来自独特的生存环境而 成为人们寻找微生物新药的一个重要药源，具有重 要的药用价值。
• (2)有些已分离到的内生真菌在人工培养基上不产生 可育性孢子, 就会由于菌丝体的死亡而造成菌种丢 失, 因此不能准确地反映出植物组织内生菌的数量 和种群。 • (3)内生真菌所产生的次生代谢产物含量很低, 目前 每升发酵液中仅能获得很少的活性成分,一般的检测 手段很难检测到, 加大了新化合物的分离难度, 很难 达到工业生产水平, 而且在分离纯化及多次传代后 内生真菌的生物特性退化, 其代谢产物特性不稳定, 这也给产物的检测带来困难。
5、展望
• 近些年来, 内生真菌的研究已经受到医药学、 生态学、微生物学、植物病理学、动物学等领域 科学家的广泛重视。植物内生真菌产生的次生代 谢物丰富、化学结构特殊、生物活性多样以及结 构类型新颖, 为寻找新生物活性物质及天然药物开 发和应用开辟新的途径。同时也将成为发展绿色 农业,开发绿色农产品有效手段。 • 植物内生真菌是一个巨大的资源库, 通过对植 物内生真菌的全面系统的研究, 不断地丰富真菌资 源, 将会更好地为人类做出贡献。
2.2 产抑菌活性成分内生真菌
• Srobel 等从雷公腾(Tripterygeum wilfordii)和 锡兰肉桂(Cinnamomum zeylanicum)中各分离出一 株内生真菌, 产生的活性成分对多种致病真菌有抑 制作用; 欧洲紫杉(Taxus baccata)中分离出一株内 生真菌, 属于枝顶霉属(Acremonium), 从其菌丝体 中提取出一种白灰制菌素A(leucinostatina- A), 不 仅对人体的某些肿瘤细胞有很强的抑制作用, 还具 有较强的抗真菌活性。
3 植物内生真菌在农业中的应用研究概况
• 植物内生真菌在农业中的应用近几年备受关 注。寄生在植物体内的内生真菌可以产生多种活 性物质,如吡咯烷类生物碱、并吡咯吡嗪、麦角 碱、吲哚二萜等活性物质, 可以提高植物的抗病 菌、抗线虫的能力, 并对草食性昆虫有较强的毒 性。研究还发现, 植物内生真菌不但可以增强植 物对氮、磷等元素的摄取能力, 分泌植物激素如 GA3、IAA 等活性物质促进植物的生长, 而且还 可以提高植物的抗逆性。感染内生真菌的植株在 种子发芽、幼苗存活、分蘖花序、生物量等方面 具有很大的优势。
2.1 产为小盘多拉毛霉 1963 年美国化学家MCWani 和Monre E Wall 首次 从太平洋紫杉树皮中分离到了紫杉醇的粗提物, 该活性物质为一 种四环二萜化合物, 1979 年美国 NCI 证实紫杉醇独特的抗癌机理。 注： National Cancer Institute, USA （美国国家癌 症研究院）
2 .药用植物内生真菌资源的应用 药用植物是药物的主要来源之一, 很多 抗癌药物的获得是从植物内提取, 但是植物 体内这些活性成分含量往往都很低。靠天 然采挖药用植物不仅会受到地理环境和时 令的限制, 过度的采伐将可能导致该物种的 枯竭, 破坏生物多样性, 造成生态严重失衡, 而植物内生真菌将有可能从根本上解决抗 癌、抗真菌药用植物的供应问题。
4 问题
• 近年来, 植物内生真菌的研究成为人们研究一 大热点。但是，缺乏全面深入系统的研究, 还有许 多问题有待解决。主要是以下几个方面的问题: (1)有些内生真菌专一性地寄生在植物体内, 不能在 人工培养基上生长, 即使使用不同的营养培养基培 养, 也不能确保把生活在植物组织内的所有真菌全 部分离出来。
1.植物内生真菌存在的广泛性和生物多样性
内生真菌普遍存在于各种植物体内, 具有分布广、种 类多等特点, 在低等的苔藓、蕨类及裸子植物和被子植物 等所有研究过的陆生及水生植物中都有内生真菌的存在。 近些年的研究结果表明, 植物内生真菌广泛存在于植物的 不同器官和组织的细胞以及细胞间隙中, 其中内生真菌的 菌丝在叶鞘和种子中含量最多, 而叶片和根中的含量极微。 研究发现, 从不同植物体内分离到的内生真菌的种类和数 量均有差异。内生菌的宿主专一性有较大的变化, 一些内 生真菌能够从不同种属的植物宿主体内分离出来, 有些种 类的内生真菌专一性较强,它们仅限于某些特殊种属的几种 植物, 或专一的寄生在某一种特定的植物中。那么根据内 生真菌与宿主专一性的分析, 平均每种宿主植物有4～5 种 寄生菌, 目前世界上已知的植物种类大约有25 万种, 据此推 算内生真菌的种类至少有110×106 种。这无疑为科学研究 提供丰富的资源, 并将极大地丰富物种的多样性。