植物内生放线菌及其生理活性物质研究进展
发布时间：2023-01-19 02:21:12 来源：文档文库
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第２８卷第３期 ２０１１年６月 生物学杂志 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＢＩＯＬＯＧＹ ＶｏＩ．２８ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ，２０１１ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５—１７３６．２０１ １．０３．０７７ 植物内生放线菌及其生理活性物质研究进展 黄小龙，周双清，陈吉良 （海南大学农学院，海南儋州５７１７３７） 摘要：植物内生放线茵是一类具有巨大开发潜力的新微生物资源。目前从许多活体植物组织内已分离到种类众 多的植物内生放线茵，已有的研究表明植物内生放线菌能产生许多重要的生理活性物质，如抗生素类物质、植物生 长促进剂、植物生长抑制刺以及具有新特性的酶类。植物内生放线菌在农业生产、医药新药的筛选上显示出广阔的 应用前景。 关键词：植物内生放线茵；活性物质；生物多样性 中图分类号：Ｑ９３９．１３ ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５—１７３６（２０１１）０３—００７７—０３ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｄｖａｎｃｅｓ ｏｎ ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ ＨＵＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｌｏｎｇ，ＺＨＯＵ Ｓｈｕａｎｇ—ｑｉｎｇ，ＣＨＥＮ Ｊｉ—ｌｉａｎｇ （Ａｇｒｏｎｏｍｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈａｉｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｎｚｈｏｕ ５７１７３７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ ａｒｅ ａ ｎｅｗ ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ．Ｔｉｌｌ ｎｏｗ，ｍａｎｙ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｅｎｄｏ— ｐｈｙｔｉｃ ａｃｔｉｎｏｍｙｅｅｔｅｓ ｗｅｒｅ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｍａｎｙ ｌｉｖｉｎｇ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｐｌａｎｔ ｔｉｓｓｕｅｓ．Ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ ａｃｔｉｎｏｍｙｅｅｔｅｓ ＣＡｌｌ ｐｒｏｄｕｃｅ ａ ｌｏｔ ｏｆ ｉｍｐｏｒｔｎｔａ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ，ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｐｒｏｍｏｔｅｒｓ，ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ ａｎｄ ｎｅｗ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｅｎｚｙｍｅｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ａｄｖａｎｃｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｅｎｄｏｐｈ￣ｉｃ ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｄｏｐｈ￣ｉｃ ａｃｆｉｎｏｍｙｅｅｔｅｓ；ｂｉｏａｃｔｉｖｅ；ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ 植物内生菌是指其生活史的一定阶段生活在活体 植物组织内、又不引起植物明显病害的微生物。内生 菌从形态上可分为内生真菌、内生细菌以及内生放线 菌。由于内生放线菌生长缓慢，分离比较困难，因此与 （Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｓｃａｂｉｅｓ）是首先发现的植物来源非弗兰克 氏属的放线菌 。此后，许多研究表明链霉菌广泛分 布在各种已研究过的植物体中，成为目前研究得最多 的植物内生放线菌。而其他稀有放线菌属的内生放线 其他两类内生菌相比，总体上对内生放线菌的研究相 对较少。但迄今的研究表明，植物内生放线菌不仅宿 主分布广泛、种类丰富多样，而且还产生丰富的生理活 性物质，在农业生产、医药新药的筛选上显示出广阔的 应用前景。本文主要对近年来发表的植物内生放线菌 的生理活性物质及其应用现状进行综述。 １ 植物内生放线菌的分布与多样性 植物内生放线菌几乎存在于所有已研究过的植物 中，分布广，种类多。弗兰克氏菌属（Ｆｒａｎｋｉａ）是最早 被发现的内生放线菌。弗兰克氏菌的寄主广泛，可以 与８科２４属共２００多种非豆科植物共生，形成放线菌 菌如：小单孢菌属、诺卡氏菌属、小双单孢菌属、链轮丝 菌属、链孢囊菌属、Ａｃｔｉｎｏｓｙｎｎｅｍａ、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ、Ｃｕｒｔｏｂａｃ— ｔｅｒｉｕｍ、Ｋｏｃｕｒｉａ、Ｋｉｎｅｏｓｐｏｒｉａ、Ａｃｔｉｎｏｍａｄｕｒａ等也陆续从许 多宿主植物中分离得到。最近，Ｑｉｎ等 采用多种预 处理方法从云南西双版纳热带雨林的近９０个药用植 物样品中，选择性分离到３２个不同种属的内生放线 菌，并从中发现了许多新的放线菌菌种。我们实验室 利用多种培养基从海南的１２种药用植物中也选择性 分离到相当多的链霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌、野野村 菌以及拟无枝菌酸菌等属的放线菌新种 。这些研究 证实了植物内生放线菌是一类分布广、种类多样且尚 未被充分挖掘的新微生物资源。 根瘤。除弗兰克氏菌外，马铃薯疮疥病的疮疥链霉菌 收稿日期：２０１０—０７—１３；修回日期：２０１０—０８—０４ 基金项目：海南省高等学校博士生创新科研课题（Ｈｘｗｂｙ２００８－０７） 作者简介：黄小龙（１９７７一），男，湖南武冈人，博士、讲师，研究方向：应用微生物资源，Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｘ１２０１２＠１６３．ｃｏｒｎ。 ７７
第２８卷第３期 ２０１１年６月 生物学杂志 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＢＩＯＬＯＧＹ ＶｏＩ．２８ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ，２０１１ ２植物内生放线菌生理活性物质研究 ２．Ｉ抗生素类物质 （Ｌｅｍｎａ ｍｉｎｏｒ）显示强烈的除草活性。邱志琦等 分 离的番茄内生链霉菌ｓ５的代谢产物能抑制草籽的发 芽，该活性具有潜在的除草效能。 ２．４新特性酶类 植物内生放线菌产生一些重要的化合物，有些具 有新的化学结构。不少菌株产生抗细菌、抗真菌、抗肿 瘤物质。有报道从蓬莱蕉、印楝、杜鹃花、桃叶珊瑚、龟 背竹属植物分离的内生放线菌具有良好的抗菌活性， 植物内生放线菌还产生多种多样的酶以适应其独 特的生活环境。Ｓｔａｍｆｏｒｄ等ｕ 从豆薯块茎中分离的内 生拟诺卡氏菌（Ｎｏｃａｒｄｉｏｐｓｉｓ ｓｐ．）产生的仅一淀粉酶在 并产生了新的抗生素 ；从蛇藤植物（Ｓｎａｋｅｖｉｎｅ）分 离的内生链霉菌ＮＲＲＬ３０５６２产生４种新的广谱抗生 素ｍｕｎｕｍｂｉｃｉｎｓ Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ，对耐药性细菌及疟原虫有 ７０￣Ｃ条件下活性达到最大值；从玉米叶片分离的内生 链孢囊菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｓｐｏｒａｎｇｉｕｍ ｓｐ．）能够产生最适温度为 抑制作用 ；从卫矛科（Ｃｅｌａｓｔｒａｃｅａｅ）植物分离的内生 链霉菌ＭａＢ．ＱｕＨ．８产生新的氯吡咯（Ｃｈｌｏｒｏｐｙｒｒｏ１）抗 生素对多种耐药性细菌和分枝杆菌都有抑制活性；最 近从一株内生小单孢菌新种中分离到２个新的蒽醌类 化合物显示了很好的抗肿瘤活性…；该类研究充分证 明了植物内生放线菌是寻找微生物新药的又一个重要 药源以及在生物防治上的良好潜力。 ２．２植物生长促进剂 Ｉｇａｒａｓｈｉ等 从蕨类植物（Ｐｔｅｒｉｄｉｕｍ ａｑｕｉｌｉｎｕｍ）分 离的Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｈｙｇｒｏｓｃｏｐｉｃｕｓ ＴＰ—Ａ０４５１的发酵液中分 离到ｐｔｅｒｉｄｉｃ ａｃｉｄｓ Ａ、Ｂ，这两种化合物具有植物激素相 似的功能，在浓度１ｎＭ下，与吲哚乙酸一样能够加速 芸豆胚轴须根的形成。Ｍａｎｕｌｉｓ等报道了一些植物来 源的链霉菌包括Ｓ．ｖｉｏｌａｃｅｕｓ，Ｓ．ｓｃａｂｉｅｓ，Ｓ．ｇｒｉｓｅｕｓ，Ｓ． ｅｘｆｏｌｉａｔｕｓ，Ｓ．ｃｏｅｌｉｃｏｌｏｒ和Ｓ．１ 