植物内生菌微生物学.docxVIP

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。内生放线菌兰克氏菌在14个科300多种非豆科植物中共生。植物体内也广泛分布着内生细菌。Mundt等分离过19个属植物的内生细菌，结果从8个属、31个种分离到细菌。从农作物中分离到50多个属的内生细菌。各种植物分离到的内生菌数量不等，有的植物只能分离到几种，而有的植物则多达上百种。通常以植物的根部、叶鞘、种子，内生真菌较多。 内生菌的分布如此之广，那么，它们是植物体内与生俱来的，还是另有其它来源呢？关于内生菌的来源及其在植物体内的传播方式，Kari综合了Thompson、Hamilton、Clay和Peters的观点，认为内生菌的起源有三种方式。第一种是垂直传播。母代直接传递到子代，这种内生菌具有物种的专属性。这种内生菌多半是无性型，其基因在长期的进化中和寄主植物之间有着密切的基因交流。认为内生菌是通过植物种子传递给植物的，在植物的种子内往往可以分离得到优势菌种。第二种是水平传播。认为内生菌最初可能是通过对植物细胞纤维素的降解，破坏植物细胞壁，从而进入植物体内。第三种是根际传播。认为有的根际菌可以通过植物侧根的裂缝进入植物当中，经过长期的协同进化，与植物建立了一种和谐的内生关系，成为内生菌。三种假说均有一定的道理，三种途径均可能是内生菌的起源方式。通过对分离到的植物内生菌分解纤维素情况的研究，表明很多内生菌能够利用纤维素作为唯一的碳源进行生长，这说明一些植物内生菌可能是通过分解植物表皮和细胞壁进入植物，并且可能利用植物组织中的纤维素为碳源，以维持生长活动的需要。 可能很多人都会猜测，这些内生菌进入植物体后，一定会把植物体当成一个巨大的游乐场，在里面尽情玩耍，实际上，这些内生菌都非常安静、乖巧。即使是它们在植物体内发生了运动，也只是一种被动的运动。内生菌一旦进入植物体内就寻找适合自己生存的组织定殖下来，而不是在各组织间到处扩散。Posada和Vega认为植物内生细菌主要定殖在细胞间隙。刘忠梅等采用链霉素和利福平抗性标记B946菌株发现B946向茎基部和叶内转移。植物内生菌可以定殖于植物的根毛、叶片、维管组织、木质部的表皮细胞、细胞间隙、细胞质中等。内生菌可以很容易地穿过植物皮层进入木质部导管中，随着植物的生长可以将内生菌运送到植物上部营养器官或繁殖器官中。而有些内生菌定殖在植物种子内，称为“种生内生菌”，从而成为下一代植物内生菌的重要来源。 现在的研究表明，并且在植物内生菌的定义中也明确指出，内生菌对宿主植物不会造成严重的伤害。那么，它们的存在对于宿主植物又有什么益处呢？ 1、植物内生菌对宿主植物的促生作用 许多细菌或真菌都能在植物的根部与植物建立良好的共生关系，这类根际微生物大多都能促进植物的生长，因此也称为“植