第6章植物内生菌资源
植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望
植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望植物内生菌是指生活在植物内部并与植物共生的微生物，包括细菌、真菌和古菌等。
它们与植物形成共生关系，通过与植物的相互作用，对植物的生长发育、抗性和生态适应性起到重要作用。
植物内生菌也是一些重要的天然产物的生产者，具有重要的生物技术和药用价值。
本文将就植物内生菌的生态学作用和天然产物研究现状展开讨论，并对未来的发展进行展望。
一、植物内生菌的生态学作用植物内生菌与植物形成共生关系，对植物的生长发育和生态适应性起到重要作用。
植物内生菌可以促进植物的生长和发育。
一些植物内生真菌可以通过提高植物的养分吸收效率或者合成生长激素来促进植物的生长；另一些内生菌也可以充当植物的抑制剂，抑制植物过度生长。
植物内生菌可以提高植物的抗逆性。
内生菌可以通过提高植物的抗氧化机制、抗病毒机制等途径来提高植物的抗逆性，使植物更好地适应环境的变化。
植物内生菌还可以影响植物的次生代谢产物的合成，从而影响植物的防御机制和适应性。
由于植物内生菌与植物之间存在着复杂而微妙的相互作用，研究植物内生菌的生态学作用对于揭示植物与微生物共生的机理、提高植物的产量和抗逆性具有重要意义。
二、植物内生菌产生的天然产物研究现状植物内生菌是许多重要的天然产物的生产者，其产生的次生代谢产物具有广泛的生物活性，被广泛应用于农业、医学和化工等领域。
青霉素、链霉素等抗生素就是由植物内生真菌产生的。
植物内生真菌还可以产生一些抗肿瘤、抗炎、抗氧化等生物活性物质，具有重要的药用价值。
近年来，对植物内生菌产生的天然产物的研究取得了长足的进展。
在植物内生菌产生的天然产物研究方面，目前主要表现在以下几个方面：1. 分离和鉴定：随着科学技术的不断进步，研究人员对植物内生菌产生的天然产物进行了深入的分离和鉴定工作。
通过生物化学、分子生物学和生物技术等手段，一大批新的天然产物被发现，为新药物的开发奠定了重要的基础。
2. 生物合成途径：通过研究植物内生菌产生天然产物的生物合成途径，可以为生物合成和基因工程的应用提供重要的信息和资源。
微生物资源
产抗癌药物内生真菌
1.产紫杉醇内生真菌：多数为小盘 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）
内生真菌资源运用存在的问题
(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。 (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。
植物内生菌的生物多样性
• 植物内生菌为植物组织内的正常菌群, 包括 植物内生真菌、内生细菌和内生放线菌, 广 泛分布于各种陆生及水生的低等植物和高等 植物中。植物内生菌具有丰富的生物多样性, 主要有以下三方面: 寄主物种类多样性、 内生菌在寄主植物不同部位分布多样性和内 生菌自身种类多样性。
植物内生菌的分类
4.其它生物学作用
• 植物的他感作用是指植物植株向环境中释放某些化学 物质, 影响周围其它植株生理生化代谢及生长过程的 现象。这种作用是种间关系的一部分, 是生存竞争的 一种特殊形式, 种内关系也有此现象。他感作用是自 然界存在的普遍现象。 • 研究表明：有的感染内生菌植物会对周围的其它植物 产生抑制或促进其生长的他感作用, 其中牧草内生菌 产生的毒麦碱对邻近植物有较强的他感作用。感染内 生细菌的红花车轴草( T rif olium p r atense ) 也具有 抑制玉米生长的他感作用[ 31] 。在植物与内生菌的 作用过程中, 有的内生菌成为了分解宿主植物自身组 织的先锋, 有的内生菌能够诱导宿主植物细胞的活性 物质代谢[ 33~ 35] 。植物内生菌的上述生物学作用使 其在菌- 植物- 动物- 环境生态系统中扮演着重要角色。
植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望
植物内生菌的生态学作用与天然产物研究现状及展望植物内生菌（Endophytic fungi）是一类生活在植物内部组织中的真菌。
它们和植物形成共生关系，对植物生长和生态系统的稳定性起着重要的作用。
近年来，随着对植物内生菌的研究不断深入，人们发现它们具有丰富的天然产物资源，对农业、医药等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍植物内生菌的生态学作用、天然产物研究现状及展望。
一、植物内生菌的生态学作用植物内生菌是一类生活在植物内部组织中的微生物。
它们与植物形成共生关系，通过与植物共生，植物内生菌可以帮助植物提高对环境胁迫的适应能力，增强植物的抗病能力和抗逆性。
植物内生菌对于植物的生长发育、养分吸收、抗病抗逆等方面起着重要的作用。
1.1 植物内生菌与植物生长发育植物内生菌能够通过产生生长激素和植物生长调节物质等方式促进植物的生长发育。
一些研究表明，植物内生菌可以促进植物根系的生长和发育，提高植物的营养吸收和养分利用效率。
1.2 植物内生菌对植物的抗病抗逆作用1.3 植物内生菌对土壤和生态系统的影响植物内生菌的存在和活动对土壤的肥力、结构和生物多样性等起着重要的影响。
它们可以促进土壤中的养分循环，提高土壤的养分利用效率，维持土壤的生态平衡。
植物内生菌还可以影响植物群落的结构和功能，对生态系统的稳定性和健康起着重要的作用。
二、植物内生菌天然产物的研究现状随着对植物内生菌的研究不断深入，人们发现植物内生菌具有丰富的次生代谢产物资源，其中包括抗生素、生物碱、多糖、酶等多种物质。
这些物质在农业、医药等领域具有重要的应用价值，受到人们的广泛关注。
植物内生菌产生的抗生素具有抑制细菌、真菌和病毒等微生物的活性，对一些重要的农业病害具有良好的控制效果。
青霉素、链霉素等广泛应用于农业生产中的抗生素就是通过发酵生产的方式从植物内生菌中获得的。
植物内生菌产生的生物碱具有广泛的抗肿瘤、抗炎、抗氧化等生物活性。
一些研究表明，植物内生菌产生的生物碱对一些重要的医学问题具有重要的应用前景，受到人们的广泛关注。
石大药用植物学课件06菌类植物
菌类
二、担子菌亚门 担子菌亚门是一群多种多样的真菌，约1.6万种。 1、特征：①菌丝具横隔，有单核菌丝和双核菌丝
（又称初生菌丝和次生菌丝），担孢子萌发时形成 单核菌丝，单核菌丝接合，核不结合而形成双核菌 丝。双核菌丝时期相当长。 ②形成担子、担孢子。
菌类
2、分类：分为四纲 ①层菌纲—银耳、木耳、灵芝、蘑菇等。 ②腹菌纲—马勃、鬼笔等 ③锈菌纲 ④黑粉菌纲 以蜜环菌讲解伞菌的形态及名词
第六章 菌类植物
菌类
分类
菌类植物是一个不具自然亲缘关系的类群，它 和藻类一样是一群没有根、茎、叶分化的低等植物， 营养方式是异养 (凡是从活的动植物体内吸取养分 叫寄生。凡是从死的动植物体内或无生命的有机物 质吸取养分叫腐生)。菌类的种类极其繁多, 形态结 构变化较大, 通常分为细菌门, 粘菌门和真菌门3门。
菌类
一、子囊菌亚门 为真菌中种类最多的一个亚门，近3万种。
有性生殖：雌雄细胞结合→产囊丝→子囊→子囊孢子 子囊存在于子囊果（子实体）中，有3种类型： 子囊盘：子囊果盘状、杯状或碗状，子囊盘中有许多 子囊和隔丝垂直排列在一起，形成子实层，子实层完 全暴露于外。
菌类
闭囊壳：子囊果完全闭合成球形，无开口， 待其破裂后子囊孢子才能散出。
菌类
一、真菌的经济意义： 1、食用 2、药用 3、误食毒蘑菇甚至可中毒死亡，有些真菌 使人患病。鹅膏科的有些毒蘑菇可麻痹神经 产生幻觉，国外有人用它代替毒品吸食。
菌类
二、特征
1、真核生物 2、异养（heterotrophy）：无质体，不含 叶绿素，有寄生（parasitism）、腐生 （saprophytism）、共生（symbiosis）。 3、形态：无根茎叶分化，菌体为多细胞的 丝状体，少数为单细胞个体。
内生真菌资源学
• 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。
南医大药用植物学课件06菌类植物
• 子囊果的类型
• 子囊盘(apothecium):子囊果盘状、 杯状或碗状, 子实层完全暴露在外； • 子 囊 壳 (perithecium): 为 瓶 形 的 子 囊果, 顶端有一开孔； • 闭囊壳(cleistothecium):为球形的 子囊果, 无孔口；
子囊果的形态是子囊菌分类的重 要根据。
第六章 菌类植物
概述
• 菌类植物的特征
不具叶绿素和其他色素，不能自制养料，是典型的异养植 物。与具有叶绿素和其他色素并具有色素体能进行光合作用的 自养藻类，以及有茎、叶或根、茎、叶构造的高等植物完全不 同。
• 分类
➢ 传统的分类，把细菌门放在菌类植物的范畴，因此，菌类植 物包括三个独立门，即细菌门、粘菌门和真菌门。
冬虫夏草菌 Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc.
蝉花菌
Cordyceps sobolifera Berk. et Br.
担子菌
• 担子菌的特征
• 具典型的双核菌丝
本纲菌类全是多细胞有 机体，菌丝有横隔，有两 种菌丝体，即初生菌丝体 (primary mycelium) 和 次 生菌丝体(secondary mycelium)。初生菌丝体的细 胞单核，在生活史中生命 很短。次生菌丝体的细胞 二核，又称双核菌丝体 (dicaryophytic mycelium)，在生活史中时期很长。高等担 子菌由次生菌丝体形成子实体，称担子果，为三生菌丝体， 其营养菌丝仍为二核菌丝。
三个门的植物的形态、构造、繁殖和生活史差别很大，彼 此并无亲缘关系。
➢ 近代分类，把真菌划为一个界，即真菌界(Kingdom Fungi)， 包 括 两 个 门 ， 即 粘 菌 门 (Myxomycophyta) 和 真 菌 门 (Eumycophyta) ， 而 把 细 菌 门 (Bacteriophyta) 放 在 原 核 生 物 界(Kingdom Prokaryotes)中。
高中生物竞赛第6章 菌类植物课件
1
6.1 菌类植物概述
6.1.1 一般特征 • 无根、茎、叶的分化，无光合色素，不
能自制养料，需依靠有机物生活的一类 低等生物——异样原植体植物。
2
6.1.2 分类
• 细菌门：不含光合色素的原核生物，单细胞，体 积小，通过细胞分裂进行繁殖。
• 粘菌门：介于动、植物之间不含光合色素的真核 生物。无细胞壁，变形虫体型，用孢子繁殖，孢 子具纤维素壁。
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6.3 粘菌门
介于动物、植物之间的生物。 • 生长期——裸露的、多核的、无细胞壁
的原生质团，称变形体（动物性）。与 原生动物变形虫在构造、运动和摄食方 式相似。 • 生殖期——产生具有纤维素细胞壁的孢 子（植物性）。与真菌相似。
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灯笼菌
发网菌 10
6.4 真菌门
6.4.1 主要特征
6.4.1.1 营养体
18
6.4.3 主要代表类群
(1)食用菌：子囊果中型，由菌盖和菌柄组成。 菌盖表面有网状棱纹，边缘全部和菌柄相连。
①银耳：担子果由胶质瓣片组成，白色或带褐
色。
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②木耳：担子果（子实体）胶质、耳状，褐色，干燥变黑。 ③蘑菇（蘑菇属）：菌盖肉质、伞形，菌柄中生。
20
④香菇 ⑤猴头
21
⑥灵芝 ⑦竹荪
• 真菌门：具真核，不含光合色素，产生孢子的生 物。真菌大多为分枝的丝状体，几丁质细胞壁， 生殖方式有有性生殖和无性生殖。
3
6.2 细菌门
6.2.1 细菌 6.2.1.1 生境
分布很广，在土壤、水体、空气、 高山、甚至人、动植物体内外都有分布。 6.2.1.2 形态
球状、杆状、螺旋状、丝状
4
6.2.1.3 构造
植物内生菌PPT
1.植物内生菌能够通过促进植物根系发育和固氮作用为宿主植物提供更多 的无机氮素; 2.能够通过分泌多种胞外酶系如漆酶、蛋白水解酶等使宿主植物更好地利 用有机氮素;
3.能够提高宿主氮代谢关键酶如硝酸还原酶( NR) 、谷氨酰胺合成酶( GS)
等酶的活性; 4.能够提高宿主植物激素水平和维生素含量从而促进宿主氮代谢; 5.能够通过影响宿主植物氮代谢促进宿主植物分蘖、提高宿主植物叶绿素 含量和光合速率等等。
（2）内生菌最初可能是通过降解植物细胞纤
维素，破坏细胞壁，进入植物体内的； （3）根际菌通过植物侧根的裂缝进入植物中 经过长期的协同进化作用，与植物建立 了一种和谐的内生关系，即成为内生菌。
种类
1 2 3 4
内生真菌 内生细菌
（Endophytic fungi）
（Endophytic bacteria）
内生放线菌 （Endophyticactinomyces） 其他
目前，已报道的各种农作物及经济作物中发现的植物内生细菌有革兰氏阳 性菌和革兰氏阴性菌，已超过 129 种，分属于 54 个属，除根瘤菌外，主要为 假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus) 、土壤杆菌属(Agrobacterium)、泛菌属(Pantoea)、气杆菌(Aerobacter)、固 氮螺菌属(Azospirillium)、等。 这些内生细菌多属于土壤微生物，但内生菌种类多样。 研究发现，植物内 生菌几乎存在于植物的所有组织中，不仅存在于植物的根、茎、叶、花、果、 胚、种子中，在植物根瘤中也广泛分布。
Thanks
系密切,同时能产生丰富多样的活性物质,因此从中发现新的有活性的化
合物潜力相当大。从植物内生菌中寻找新的抗癌、抗病基因及其物质具 有深远意义。可通过基因工程提高活性物质的产量。
植物内生菌
(3)植物内生菌在果蔬保鲜中的作用
感谢提出批评与指正！
内生放线菌
内生放线菌侵入多种被子植物，形成根瘤共生固氮体 系。早在十九世纪后期，人们就发现了这类非豆科的 根瘤，并发现根瘤内有生微生物。因内生放线菌生长 缓慢且分离比较困难，故对其研究相对较少。
促生作用
生物固氮作用
外源基因载体ຫໍສະໝຸດ 防病作用 组培污染植物内生菌的 生物学作用
病理学作用
生物治理 focus
植物内生菌
XXX 2017-10-22
目录
1 植物内生菌定义 2 植物内生菌种类 3 植物内生菌功能 4 植物内生菌应用
1.内生菌的发 De Bary
现与定义
1866
植物内生菌 Endophyte
Kleopper 1992
与“E表nd生op菌hy（teE”p一ip词hy最te早） 用来相特区指别那，些首不先引提起出症了状、
• 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微生物。
2.种类
1 内生真菌 （Endophytic fungi） 2 内生细菌
（Endophytic bacteria）
3 内生放线菌
（Endophytic actinomyces）
内生真菌
种子内携生带菌的的内概生念真菌
能够定殖在植物 细突 寄并和胞出 主与谐间强植寄联隙调物主合或了的植关细内共物系胞生生建的内菌关立，与系
一类微生物
Wilon 1995
生部活分史腐或生某个菌阶、段
普遍 潜能伏进性入病活原体植菌物和组菌织根内菌，等 认可 并也不应引包起涵明在显内组生织菌变化
的真范菌畴或之细内菌
植物内生菌
分类：共生固氮菌，自生固 氮菌
3.3植物内生放线菌
除根瘤菌外，还有放线菌侵入多种被子植物宿主，形成根瘤的共生固氮体系。早 在十九世纪后期，人们就发现了这类非豆科的根瘤，并发现根瘤内有生微生物， １８８１年布隆科斯特（Brunchost）将它称为Frankia，但当时并不知道它是什么 微生物。确定内生菌是放线菌，将它分离出来，在人工培养上获得纯培养，并回 接成功，则是１９７８年卡拉汉姆在杨梅科香蕨木上首次证实的 。
黄 瓜 内 生 菌
3.植物内生菌的分类
1.植物内生真菌 2.植物内生细菌 3.植物内生放线菌
3.1内生真菌
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。
4. 3 增强宿主植物对环境胁迫的抗性
内生菌增强植物的抗逆性可分为非生物胁迫和生物胁迫两 类。非生物胁迫主要表现在可增强抗高温、 抗干旱、抗盐碱等方面, 有研究结果表明感染内生菌的牧 草对环境胁迫如干旱 具有更强的抗性。生 物胁迫主要表现在可阻抑昆虫和食 草动物的采食、抵抗病 虫害等方面, 保护宿主免受危害。
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。
植物内生菌
内生细菌的侵染及之间的关系
侵染方式
关于内生细菌的侵染方式有许多假说， 有人通过研究植物内生细菌分解纤维 素的情况认为，一些植物内生细菌可 能是通过分解植物表皮和细胞壁进入 植物，并且利用植物组织中的纤维素 为碳源，以维持生命活动的需要。
专性内生细菌只能存活于植物体内， 它们跟随植物的整个生活史而存活并 能通过种子传播到下一代。
植物内生菌种类
内生真菌（Endophyti fungi） 内生细菌（Endophyti bacteria） 内生放线菌（Endophytic
actinomyces）
内生真菌（Endophyti fungi）
从牧草中分离得到的内生真菌香柱菌，所产 生的波胺碱和黑麦草碱类物质对昆虫具有杀 伤作用，对牲畜等脊椎动物无毒。
内生细菌之间的相互关系
在宿主植物中，内生细菌是相互作用、 共同起作用促进植物的生长。但内生 细菌之间是相互制约的，一种内生细 菌可能抑制其中一些其他内生菌，从 而促进另一些内生菌的生长，生长到 一定程度即达到平衡而共存于一个生 态空间，使内生细菌之间在宿主植物 中达到一种动态平衡。
应用前景及其存在问题
内生细菌对虫害的防治也有一定的作 用，主要表现在其产生包括生物碱在 内的一些毒素，同时，可避免化学药 物防治带来的环境污染及昆虫的抗药 性问题。
促生长作用
研究表明，有些植物内生细菌能 产生如植物生长素、赤霉素以及 细胞激动素等促进植物生长的物 质，一般来说，感染内生菌的植 株往往比未感染内生菌的植株生 长快。
从杜鹃花植物中分离的链霉菌产生新的抗真 菌物质fistupyrone，对植物病原真菌甘蓝黑 斑交链格孢有抑制作用。
植物内生菌作用
生态 生物 经济 ？
生物作用
植物内生菌的多样性及其对植物生长的影响
植物内生菌的多样性及其对植物生长的影响植物是生命的主体之一，它们通过与外部环境互动，从而实现生长与繁殖。
但是，在植物的生长过程中，与其它生物体之间存在着微生物的互动，其中内生菌就是最为重要的一部分。
内生菌是指生活在植物体内或表面的微生物菌群，它们与植物有着复杂的共生关系。
内生菌可以提供大量的有益物质，如生长因子、抗生素和氮素等，促进植物的吸收和利用，从而达到促进植物生长和发育的作用。
同时，它们与植物共同抵御外界的逆境，增强植物的抗病能力和适应性，从而提高植物的生产力和种质资源的利用价值。
内生菌的多样性十分丰富，不同种类的内生菌会与植物建立不同的关系，并对植物的生长和发育产生不同的影响。
例如，Rhizobium菌根菌可以和植物的根系共生，在供应氮素和其他有机物质的同时，改变植物的根部形态，促进根系的生长和分化，增强植物的抗病和适应产品。
而VAM菌根菌更可以与植物根系共生形成菌根，生产异酸、孢子等有益物质，提高植物的光合效率和养分吸收能力，从而增加植物的产量和种子的品质。
除了根系，内生菌还存在于植物的花部、叶片和种子表面等部位，并对植物的生长和发育产生影响。
例如，枯草芽孢杆菌可以通过种子内部，进一步提高植物的成活率和抗病能力；而放线菌则可以在植物花部、叶片上繁殖，分泌生长素、抗生素等，促进植物的幼苗生长和枝条部位的发育。
随着研究的深入，内生菌的多样性和功能越来越受到人们的关注。
科研人员通过对不同物种内生菌的分离、鉴定和筛选，终于得到了一些有利于植物生长的菌株，为植物的栽培和生产提供了有力的支持。
举例来说，固氮菌、抑菌链霉菌和壳多糖细菌等菌株，已经被广泛应用于柑橘、棉花、大豆等作物的种植中，促进了植物的生长和发育。
总的来说，内生菌的多样性是丰富的，它们之间的相互作用也是复杂的。
不同的内生菌菌株，与不同植物的种类和品种的适配关系也是不同的。
因此，科学地研究和利用内生菌资源，将有助于优化农业生产和提高植物资源的利用价值。
植物内生菌的研究进展
植物内生菌的研究进展植物内生菌是指与植物共生生长在植物内部组织中的微生物。
这些内生菌通常生活在植物的根系或叶片内部，并与植物形成一种共生关系。
内生菌可以为植物提供营养物质、增强植物的抗逆性、抑制植物病原菌的生长等，对植物的生长发育和健康具有重要影响。
近年来，关于植物内生菌的研究取得了一系列的进展，为我们深入了解植物和内生菌之间的相互作用提供了新的视角。
本文将就植物内生菌的研究进展进行详细介绍。
1. 植物内生菌的分类和多样性植物内生菌主要包括根际真菌、细菌和放线菌等。
根际真菌是目前研究较为广泛的一类植物内生菌，主要包括丛枝菌根真菌和单株菌根真菌。
丛枝菌根真菌和植物根系形成菌根共生，通过真菌菌丝和植物根系形成菌根结构，促进植物吸收养分和水分；单株菌根真菌则在植物的根系内部形成菌丛共生，也能促进植物的生长和发育。
植物内生菌的种类还包括一些内生细菌和放线菌，它们与植物形成共生关系，也对植物的生长发育产生正面影响。
研究发现，在植物内生菌中存在着丰富的多样性，不同类型的内生菌对植物的影响也各具特点。
深入了解植物内生菌的分类和多样性对于揭示植物和内生菌之间的相互作用具有重要意义。
2. 植物内生菌与植物健康的关系植物内生菌与植物的健康密切相关，它们可以为植物提供多种益生菌，增强植物的抗逆性和抵抗力。
一方面，内生菌可以通过共生结构与植物形成密切联系，向植物提供养分和水分，增强植物的生长发育；它们还可以产生一些次生代谢产物，通过拮抗作用抑制植物病原微生物的生长，减少植物病害的发生。
内生菌还能够促进植物的免疫系统的激活，增强植物对外界逆境的适应能力。
3. 植物内生菌与土壤微生物群落的相互作用植物内生菌不仅与植物本身密切相关，还与土壤微生物群落之间存在着复杂的相互作用。
内生菌通过与土壤中的其他微生物相互作用，影响土壤微生物群落的结构和功能。
内生菌可以与根际固氮细菌形成共生关系，促进土壤中固氮细菌的活化和固氮作用，为植物提供更多的氮素营养；内生菌还可以通过产生次生代谢产物、竞争养分等方式影响土壤中的其他微生物的生长和代谢情况，调控整个土壤微生物群落的结构和功能。
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。
菌类植物资源PPT课件
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第二节 菌类资源
2、细菌的经济价值与危害
细菌的营养方式多数为异养，有的是从活的动植物体 内吸收有机物，称寄生细菌。寄生细菌能致人畜的疾病和 植物病害。如水稻白叶枯病、棉花角斑病、花生青枯病以 及蔬菜软腐病。
有的是从动植物遗体或其，地球上的碳、氮循环， 绿色植物生活的原料，必须经过腐生细菌的腐烂方可吸收。
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拓拓展展知知识识
青霉素的面世
▪
如果不是一次世界大战，青霉素可能要到50年
代才会开发出来。
弗莱明（Alexander Fleming）于 20年代中期 发现了可以杀死细菌的青霉菌。10年后，英国生化 学家弗洛里（Howard Florey）开始对它进行研究。 是二次世界大战的爆发推动了青霉素的提早面世。
由于急需一种治疗传染病的药物，英国政府才 开始支持弗洛里的研究：无论在哪里作战，英国士 兵都是他的试验对象。
总之，如果没有这些清洁员，大自然的确是会被 尸体所覆盖的，结果，将是N、P、K、C……各种元 素无法循环，整个生物界的生命就要终止。
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第二节 菌类资源
菌类植物生活环境比较广泛，在水、空气、 土壤以至动、植物的身体内，它们均可生存。植 物体有单细胞的、多细胞的，其形态多种多样。 其中有些体积很小，要借助高倍显微镜才能看见， 有些就比较大，肉眼可见。
制革等工业，也用于提取生长素、抗生素等 ▪ 完成自然界的物质循环
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拓展知识
人造大虾
▪
一个水果奇缺的国家代表团到美国访问。客人们在超级市场
上看到苹果、菠萝、香蕉、杨梅、樱桃、梨和杏等，大喜之下，
立即买来并吃得津津有味。发展到了今天，国际市场上已出现一
植物内生菌群与植物健康的维护
植物内生菌群与植物健康的维护植物不仅仅是单一的个体，它们生长的过程中十分复杂，与其他植物、昆虫、微生物、环境等有着密切的联系。
而其中，植物内生菌群是一个重要的组成部分，对于植物自身的健康维护起着至关重要的作用。
一、植物内生菌群的定义及分类植物内生菌群是指存在于植物内部或周围土壤中的微生物群落，它们与植物之间建立了一种共生关系，通过调节植物生长发育、抗病能力、营养需求等方面的机制实现了互利共赢。
一般来说，植物内生菌群可以分为以下几类：1.根际微生物：藏身于植物根际土壤内的微生物，包括一些根瘤菌、细菌、真菌等，它们可通过根系或者周围环境的方式进入植物内部，与植物形成较紧密的关系。
2.叶片内生菌群：存在于植物叶片、茎干等内部或表面的微生物，它们可通过空气、水、虫子等方式进入植物体内，与植物建立相对独立的共生关系。
3.内生真菌：包括枝孢菌、丝链菌、内生拟杆菌等，这些真菌都需要在植物内部生长繁殖，它们与植物的生长发育、免疫系统等方面具有密切关系。
二、植物内生菌群的功能及机制植物内生菌群与其宿主植物之间存在一种共生关系，他们利用各自的特殊机制，相互合作共同维护植物身体中的平衡状态。
1.提高植物免疫力：植物内部微生物通过竞争异物资源，产生抗生素等方式，可以协助植物有效抵御外部的病原菌和真菌等入侵；同时它们还能增强植物自身的免疫能力，让植物更易于抵御病毒侵袭。
2.调控植物生长发育：植物内部微生物会分泌出一些生长激素、铁、磷等营养物质来帮助植物舒张，促进植物的生长与发育。
3.参与植物营养代谢：植物内部微生物可以协助植物合成氨基酸、蛋白质等重要成分，也能帮助植物从土壤中吸收有机营养物质，增强植物的光合作用效率等。
三、如何维护植物内生菌群的健康？植物内生菌群的健康不仅对植物自身的生长发育、免疫能力起着至关重要的作用，同时与农业生产的效益、环境保护等方面也存在密切关系。
1.保护土壤：为了维护植物内生菌群的健康，同时维护土壤生态系统的平衡状态，我们需要尽可能地减少化学农药、化学肥料的使用，提倡有机肥料、生物肥料等，保护土壤生态系统的健康。
第6章植物内生菌资源
思考题
1、说明内生菌分离纯化时，样品采集及表面消毒时的主 要处理方法要求。
2、植物内生菌样品预处理的基本方式有哪些（列举即可）
3、查网络资源，写出下列培养基的配方。TSA; R2A ; SNA
附SNA：SNA培养基是synthetic low nutrient agar的缩写，即合成低营养 琼脂，是用来培养串珠镰刀菌的。在SNA上培养产生小型分生孢子， 成链状或假头状。
1）提高营养状况 2）发酵提取物 3）产生促进植物生长的物质（含某些小分子的代谢物）
第6章植物内生菌资源
4.2 植物内生菌在农林业生产中 的应用
（二）生防作用 1. 内生真菌在生防中的应用 2. 内生细菌在生防中的应用 （1）产生抗菌物质 （2）酶解活性 （3）竞争优势 （4）诱导宿主系统抗性 （三）增强宿主抗逆性 （四）植物生长抑制剂
4.2 植物内生菌在农林业生产中 的应用
（一）促生作用
内生菌促进植物生长的机制多样化，包括促进矿物质 和营养物质的吸收和利用，释放促进植物生长的激素， 调节植物自身激素的合成，提供氮、磷元素，或协助 增强植物与菌根真菌或根瘤菌的共生作用。提高植物 对病原菌的抵抗能力，对环境压力的护等也最张达到 促进植物生长的效果。
的物种：恶臭假单孢菌、巨大芽孢杆菌；同种菌在不同环 境遗传特征已经发生变化，体现了菌株的适应性与遗传变
迁） （二）植物物种（植物物种不同意味着根构型、表面结
构、根分泌物成分及菌根化损伤等非植物体因素也不相同，
直接导致最初从根部入侵的细菌种类。） （三）植物基因型（不同基因型的宿主植的生物化学
成分的差异，直接影响到其内生细菌的群落组成。）
第六章 植物内生菌资源
Entophytic Relationship
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3.1 植物内生真菌
2）主要或只在植物地上部分的组织内在在 水平传播； 形成高局部性的感染；对宿主植物的有益或有害作用 不存在环境特殊性；多样性水平高。
第6章植物内生菌资源
2.4 分离培养基
（一）细菌分离培养基 TSA：大豆酪蛋白琼脂培养基。
酪蛋白胰酶消化物 15g 大豆粉木瓜蛋白酶消化物 5g 氯化钠 5g 琼脂 15g 纯化水 1000ml
第6章植物内生菌资源
R2A培养基也是沉 降法检测环境微 生物的标准配方
第6章植物内生菌资源
非麦角类内生真菌：能从无症状的非维管植物及蕨类、 裸子和被子植物等维管植物中分离获得的内生真菌。
第6章植物内生菌资源
3.1 植物内生真菌
（一）麦角类内生真菌 一小部分进化上相关的麦角菌物种，比较难于培养，
且仅与一些冷暖型草种共生，通常能在植物的茎内形 成细胞间的系统性感染，主要通过垂直形式传播，从 植物母体通过种子传播给下一代。 Clay &Schardl又将这一类内生真菌分为Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ 型。（含义掌握） 通常这类内生真菌可以促进植物生物量的积累，提高 其耐旱能力，产生一些对动物有毒害的化学物质。
第6章植物内生菌资源
2.4 分离培养基
（三）真菌分离培养基 （四）特殊目的菌选择性分离培养基 （五）添加抑制剂
第6章植物内生菌资源
第三节 植物内生菌资源和种类与分布
推测地球上每一种植物，无论是单子叶还是双子叶植物都有内 生菌存在。 植物内生菌资源的研究主要采用纯培养（culture-dependent)和 免培养（culture-ihdependent)技术与手段。
第6章植物内生菌资源
第一节 植物内生菌的发现及其研究意义
Petrini 1991:内生微生物的定义应该强调，感染寄主时 不表现出症状，但是经过一段潜伏期后，可能也会引 起病害。
Hirsch & Braun 1992：定殖于于活体植物组织内，且 不引起任何即时的、明显的负面影响的真菌。
因此：目前内生微生物的定义涵盖性上看，实质上包 括了定殖于植物组织内部的任何微生物。
第6章植物内生菌资源
第6章植物内生菌资源
第6章植物内生菌资源
2.4 分离培养基
（二）放线菌分离培养基 在内生放线菌的分离中，由于放线菌的生长缓慢，通
常培养一个月左右才在植物表面有菌落长出。因此， 想获得尽可能多的放线菌，既要尽量抑制真菌和其他 细菌的生长，同时也要尽可能避免影响内生放线菌的 生长。 许多研究者认为，一些贫营养的培养基和土壤放线菌 分离常用的部分经典培养基，在内生放线菌的分离中 均取得了较好的效果。
第6章植物内生菌资源
2.2 表面消毒
1.Samish等总结比较总结不同的消毒技术后，推荐的 标准消毒技术程序：首先用自来水或商品净化剂反复 冲洗植物材料表面，按照材料的不同决定不同次氯酸 钠、乙醇或是升汞的最佳消毒时间，再用无菌水冲洗， 最后，用无菌滤纸吸干水分。其中次氯酸钠与乙醇联 用，是最常用的表面消毒程序。
2.特殊的处理：吐温20、吐温80和TritonX-100等表面 活性剂，可以减少溶剂的表面张力，使其充分作用于 植物表面的凹陷处
3.检验表面消毒效果的方法：3种方法（教材208页）
第6章植物内生菌资源
2.3 样品预处理
（一）组织块分离法 （二）组织浸渍法 （三）组织离心法 （四）真空与压力抽取植物体液 （五）其他方法
第6章植物内生菌资源
第二节 植物内生菌的分离
本节为重点掌握内容。
第6章植物内生菌资源
2.1 样品的采集
1.植物样品的鉴定与采集地点的具体定位与记录； 2.根据研究目的与经验采集植物的不同部位； 3.样品的预处理：①修剪成长短适宜的组织块，用75%
乙醇擦拭样品表面，或短时间浸泡、灼烧，使表面干 燥后，用石蜡封住切口，放入无菌塑料袋，并保存于 低温盒中带回实验室；②将乙醇初步处理后的样品保 存于磷酸缓冲液中。 4. 样品的保存：通常保存于4℃中，并尽量缩短从采 样到分离操作的时间，减少组织表面腐生菌对内生菌 的影响。
第六章 植物内生菌资源
Entophytic Relationship
第6章植物内生菌资源
第一节 植物内生菌的发现及其研究意义
一、内生菌现象及概念 1879年 De Bary对这一现象进行了描述。 Stone的定义：植物内生菌（endophyte)指这样一类微
生物，即被它们所感染的宿主植物不会或至少暂时不 会表现出明显的症状，能超乎在植物组织内观察到或 是从严格表面消毒的植物组织中分离得到，抑或是从 植物组织中直接扩增到其核酸DNA。 这一概念为目前比较接受，即教材所说：一切生活在 植物体内的腐生、寄生或共生的真菌、细菌、放线菌 等，也包括了那些潜伏在宿主体内的病原微生物。
第6现及其研究意义
二、研究意义 生态学意义：多种营养形式，影响到植物与食草动物
之间的关系。 相关的研究方向（请掌握）：群落组成、生物学特性、
生物多样性、种群生态学、进化生物学、内生菌与宿 主及草食动物的相互作用及它们所产生的代谢产物多 样性。 巨大的遗传多样性宝库，大量丰富新物种的来源。
第6章植物内生菌资源
3.1 植物内生真菌
依据其宿主类别、定殖方式 、生态功能、进化关系可 将其分为两大类：即麦角类内生真菌 （clavicipitaceous endophyte)和非麦角内生真菌 （nonclavicipitaceous endophyte)。
麦角类内生真菌：一些与禾草、牧草等共生的内生真 菌；（分泌麦角碱，致人畜中毒，无症状、系统和、 种子携带）
第6章植物内生菌资源
3.1 植物内生真菌
（二）非麦角类内生真菌 至今有超过1000篇文献对非麦角类内生真菌的报道 分为三类： 1）包含丰富物种，通常能在植物体根、茎、叶部位形
成广泛的定殖；通过种种或地下茎传播；在根际分布 少；可赋予植物非环境适应性和环境适应性；生长于 恶劣环境中的植物被此类内生真菌感染的频率高达 90%~100%。