植物内生菌的研究进展

作者:未知

  摘要:植物内生茵分布广、种类多,目前已研究过的所有陆生及水生植物中几乎都存在内生茵,内生茵次生代谢产物丰富,在植物病害生物防治方面发挥着巨大作用。综述了植物内生菌的代谢产物研究;内生茵糖类、甘露醇的研究,抗氧化能力、多酚含量、抑菌性的研究,同时,对植物内生菌在植物病害生物防治中的应用前景进行讨论,以期为植物内生茵资源的开发利用提供参考。
  关键词:植物内生茵;代谢产物;抑茵性
  1植物内生真菌
  植物内生真菌是指在健康植物寄生的,在各种组织和器官内部或细胞间隙中度过全部或近乎全部生活周期而不使寄主表现任何症状的一类真菌。近年来,由于内生真菌的次生代谢物在病虫害的生物防治、医药工业上的用途和范围逐渐增大。因此,有关内生真菌的研究逐渐受到重视。
  内生真菌普遍存在于各种陆生和水生植物中,种类多,分布范围比较广。目前对内生真菌的研究主要集中在热带地区和亚热带地区具有经济价值以及药用价值的植物中,禾本科植物是内生真菌的常见宿主植物。植物内生真菌主要分布于植物的叶鞘、种子、花、茎、叶片和根等细胞间,多数情况下,在叶鞘和种子中分布量最多,而叶片和根含量极微。内生真菌的生物多样性决定了其代谢物质的多样性,研究表明,从植物中分离出的内生真菌能产生多种活性物质,其中一些是新物质,具有特殊生物活性。
  2内生真菌代谢产物的研究
  从真菌独特的次级代谢产物中己经开发出许多具有治疗疾病作用的化学药物,其中用于治疗肿瘤的化合物己筛选出20余种,李海燕等从桃儿七茎中分离出1株内生真菌能产生鬼臼毒素;张玲琪等从长春花茎皮中分离出的1种内生真菌能产生长春新碱;从云南巍山长春花茎皮中分离出的链格孢属能产生长春碱,生物碱是内生真菌中普遍存在的一类物质,细胞松弛素属于生物碱类物质,既具有抗肿瘤活性、又具有抗菌活性,雷公藤的内生真菌可以产生3种结构新颖的細胞松弛素,都表现出抗癌活性,这些内生菌为开发抗肿瘤药物提供了宝贵的资源。
  3内生真菌糖类,甘露醇的研究
  糖类广泛存在于动物、植物、微生物中,是自然界中存在最多并具有重要生理功能的一类化合物大量的研究表明,真菌多糖具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、增强免疫等多方面的生物学功能。据中国经济真菌多媒体数据库系统统计,我国已知经济真菌1341种,大多数真菌的抗癌活性成分为多糖。
  我国发现有价值的真菌多糖有几十种,其中化学结构较清楚的有十几种。香菇多糖对机体的免疫调节研究得比较详细,近年来关于多糖抗氧化作用的报道越来越多,而且许多真菌多糖表现出较强的抗突变作用,真菌多糖除了上述几种活性之外,还具有抗感染、抗衰老、降血糖、抗炎症、抑制细菌、抗血栓、抗凝血、抗溃疡、防辐射等活性。因此,利用真菌多糖在抗肿瘤方面和提高机体免疫力的优势,开发新型的真菌多糖类抗肿瘤生物药物,对于提高癌症患者的机体免疫力有重大意义,同时在功能性食品深加工方面也有着广阔的应用前景。
  甘露醇是一种不易吸潮的六元糖醇,热量低、无毒副作用,在人体生理代谢中,具有与胰岛素无关,不致龋齿,不提高血糖值等特点,可用作肥胖病人、糖尿病人的甜味剂,甘露醇的药理作用表现在脱水利尿,降低颅内压,扩张血管治疗眼科疾病,老年嗜睡症,治疗重度肺心病,右心衰竭,顽固性肝硬化腹水等病症,部分内生真菌甘露醇含量较高,为开发天然甘露醇提供了来源。
  4内生真菌抗氧化力,多酚含量的研究
  酚类物质是一类存在于植物中的二级代谢产物,广泛存在于水果、蔬菜等植物中。这类物质在结构上有共同特点,即在苯环上具有一个或多个羟基,通常以酯化和糖苷化的形式存在于植物组织中。多酚多为多羟基酚类化合物,又称单宁,具有独特的功能活性。随着当前科学界对酚类物质深入细致地研究,越来越多的研究资料显示,酚类物质具有较强的抗氧化作用,抗心脑血管疾病,抵抗肿瘤,抗癌变抑菌消炎,同时还具有美白防晒,延缓衰老的功效。抗氧化物质的抗氧化活性与其还原力存在着直接的联系,抗氧化物质通过自身的还原作用,给出电子而清除自由基,还原力越强,抗氧化性越强因此,可通过测定还原力来说明抗氧化活性的大小。
  5内生真菌抑菌性的研究
  植物的各种病害每年给农业生产带来极大的危害和损失,如立枯丝核菌,除了侵染玉米、大豆、花生、甘蔗、棉花、马铃薯等,还会引起禾谷类作物和经济作物的立枯、猝倒等症状,该菌引发的水稻纹枯病导致水稻结实率下降,千粒重降低,水稻减产最高可达50%;尖孢镰刀菌,土传病原真菌,寄主范围广,具有高度的寄主专化性,可引起香蕉、西瓜、番茄等100多种植物发生枯萎病,串珠镰刀菌引发水稻恶苗病、小麦根腐病、玉米苗枯病、玉米穗腐病等。由串珠镰刀菌引起的玉米苗枯病是世界上广泛发生、为害严重的玉米病害之一。拟盘多毛孢属真菌主要寄主是加拿利海枣、椰子、散尾葵、酒瓶椰子、棍棒椰子等,随着棕榈植物的广泛种植,其病害的防治已成为不可忽视的问题。
  由于病原菌的多样性和变异性,生产上尚缺乏有效的化学防治手段并且高浓度的化学农药易造成环境污染、农药残留等问题。然而目前从植物内生菌中已经筛选到多种具有抑菌活性的物质,从内生菌和植物相互关系分析来看,内生菌分泌的这些抑菌物质可能有利于抵御植物病原真菌的感染。李桂玲等从三尖衫、南方红豆杉和香榧中分离到约90株拟青霉属、镰孢菌属等内生真菌,均对一种或多种植物病原真菌有抑制作用;从番茄的根部皮层分离出的内生菌尖镰孢霉对病原菌有很好的抑制作用。兰琪等发现从苦皮藤中分离出多株内生真菌对番茄灰霉病菌、小麦赤霉病菌、苹果炭疽病菌和玉米小斑病菌有抑制作用。由此可见,内生真菌为植物病害生物防治提供了天然资源菌。
  6展望
  植物内生真菌具有丰富的代谢产物,从植物特别是药用植物中寻找能够产生活性物质的菌株有着非常重要的意义,利用生物防治不但能有效减轻作物病虫害,还可以降低对环境的污染,选择抑制植物病原真菌的微生物开发研制微生物制剂,可直接用于病害的生物防治,具有广阔的前景。
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