生防微生物内生细菌精要.ppt

第四节 内生细菌 一、概述 1．定义 内生细菌由克洛珀（ Kloepper ）第一次提出了“植物内生菌”的概念。早在1926年，Perotti等人在许多健康植物根组织内发现了细菌，被确定为植物体内存在细菌的起始点。 植物内生菌（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真菌或细菌。 2．内生菌种类： 内生真菌（Endophytic fungi） 内生细菌（Endophytic bacteria） 内生放线菌（Endophytic actinomyces）等。 100多年前人们就已发现在健康植物组织的内部也有微生物存在，这类微生物在文献中后来被称为植物内生菌。 自20世纪30年代发现造成畜牧业重大损失的牲畜中毒是由于食用感染内生菌的牧草后，内生菌的研究才得以广泛地开展起来 。 我国于20世纪70年代陈延熙等相继在棉花、水稻、番茄、辣椒、花生、小麦、烟草、马铃薯、黄瓜等十多种作物中发现内生细菌。 近年来，随着研究领域的不断拓宽和研究方法的不断深入，植物内生菌所发挥的重要的生态和生理作用及其作为潜在生防资源和外源基因载体，在农业和医药领域中的巨大应用潜力，已逐渐成为国内外研究的热点。 植物内生细菌普遍存在于高等植物中，木本、草本植物，单子叶植物和双子叶植物内均有内生细菌。 已在水稻、小麦、玉米、马铃薯、花生、甜菜、黄瓜、番茄、棉花、三叶草、柠檬、葡萄等30多种植物的不同器官中分离到了个80属的内生细菌。 内生细菌以假单胞菌属（Pesudomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）、肠杆菌属（Enterobacter）和土壤杆菌属（Agrobacterium）为主。 马铃薯内生细菌包括假单孢菌属（Pesudomonas），芽孢菌属（Bacillus），黄单孢菌属（Xanthomonas），黄杆菌属（Flavobacterium），棒杆菌属（Corynebacterium），不动杆菌属（Acinetobacter），气杆菌属（Aerobacter），微球菌属（Micrococcus），农杆菌属（Agrobacterium）等。 从花生中分离的内生菌有细菌和真菌。 内生细菌以巨大芽孢杆菌（B.megaterium）、蜡样芽孢杆菌（B. cereus）和枯草芽孢杆菌（B.subtilis），还有黄单胞菌(Xanthomonas spp.)和欧文氏菌(Erwinia spp.)。 内生真菌以丛梗孢属(Monilia)、链格孢属(Alternaria)和黑乌霉属（Memmoniella）、曲霉菌（Aspergillus flavus）为主，未分离到放线菌。 3．作用 内生细菌在植物体内具有稳定的生存空间，不易受环境条件的影响，可以在植物体内独立的分裂繁殖和传递，使之成为生物防治中有潜力的微生物农药、增产菌或作为潜在的生防载体菌而加以利用。 A. 植物保护剂。与根围、叶围细菌相比，内生细菌作为生防制剂具有二者不可替代的优势，如系统分布于植物体内、所处环境比较稳定、营养来源可靠且丰富等，从而更有利于其发挥作用。 B. 促生作用。同根际促生细菌一样，内生细菌既可以产生促生物质，直接促进植物生长，也可以通过与病原菌竞争空间或产生拮抗物质从而间接起促生作用，因此内生菌完全有可能作为增产菌用于生产实践。 C. 内生细菌可起固氮作用。 D. 外源基因载体。 植物内生细菌是一种良好的外源基因载体，通过基因工程技术将Bt杀菌或杀虫基因导入内生菌中，构建成抗菌或抗虫的工程菌，用于生物防治。目前将Bt杀虫基因导入一些优良的内生菌，用于害虫的生物防治。 内生菌控制植物病害的机理 1. 产生抗生素类物质　 内生菌产生的抗生素类物质存在植物体内，在植物体内转运，利于发挥防病作用。 根际内生菌产生的抗生素物质包括2 ,4-二乙酞藤黄酚(PHL)、吩嗪羧酸(PCA)、藤黄绿脓菌(pyoluterin ,PLT)、硝吡咯菌素(pyrrolnitrin ,PRN)、脓青素(PYO)、HCN和一类丁酰内酯(butyrolactones)。其中，PHL和PCA的研究最为深入，它们对小麦全蚀病菌有较强的抑制作用，对黄瓜枯萎病也有一定的生防作用。香港城市大学Urijmoed教授等从中国南海红树中分离出来的内生真菌能产生灰黄霉素A和多种醌类抗生素，对酵母菌和霉菌等均有抑制作用。 2. 产生水解酶 植物内生真菌和内生细菌另一个重