植物内生细菌的应用研究进展

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1、植物内生细菌的应用研究进展　　关键词植物内生细菌;应用;分离;多样性;生物防治　　AbstractEndophyticbacteriahasbeenconcernedmoreandmorerecently.Partofeproblemsonas)、短小杆菌(Curtobacterium)、肠杆菌(Enterbacter)、欧文氏菌属(Eregaterium)、阴沟气杆菌(Aerobac-tercloacae)。1963年SAMISHZ等[4]在番茄和黄瓜的果实中分离出多种内生细菌,包括阴沟气杆菌(Aerobacterclo

2、acae)、大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)、黄杆菌(Flavobacteriumsp.)、假单胞菌(Pseudomonassp.)、黄单胞菌(Xanthomonassp.)、棒杆菌(Corynebacteriumsp.)。1990年MISAGHIIJ等[5]在棉花的根、茎、胚根、花、种子中发现有内生细菌,并且棉花无表现症状。1995年,URATANIBB等[6]从玉米的根、茎中分离出内生细菌木质棍状杆菌犬齿亚种(Clavibacterxylisubsp.cynodontis)。同年,PLEBANS等[7]在

3、温室中对向日葵的花和花椰菜的种子中接种内生细菌对病害进行防控。随着对植物内生细菌研究的深入,在越来越多的植物中发现存在内生细菌。　　2植物内生细菌的多样性　　植物内生细菌几乎存在于所有植物体内,而且同一株植物体内往往含有多种内生细菌。FERNANDOE等[8]研究咖啡组织中内生细菌的多样性发现了芽孢杆菌(Bacillus)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、克雷伯菌属(Clavibacter)、短小杆菌属(Curtobacterium)、埃希氏菌属(Escherichia)、微球菌属(Micrococcus)、

4、成团泛菌(Pantoea)、假单胞菌属(Pseudomonas)、沙雷菌属(Serratia)和寡养单胞菌属(Stenot-rophomonas)。endes等[11]在巴西田地甘蔗的根和茎中分离出了内生细菌,并发现根中的内生细菌密度很高。Cottyn等[12]发现水稻种子中4%的内生细菌对稻纹枯病菌和稻瘟病菌有拮抗作用。植物内生细菌作为植物微生态系统中的天然组成成分,其存在对加强植物对环境的适应性具有重要意义。植物内生细菌长期生活在植物体内并与植物协同进化,一方面植物体为其提供生长必需的能量和营养;另一方面,内生细菌又可

5、通过自身的代谢产物或借助于信号传导作用对植物体产生影响[13]。通过与植物病原菌争夺生态位和营养物质消灭病原菌、产生化感物质抑制病原菌、诱导宿主植物产生诱导系统抗性(inducedsystemicresistance,ISR)抵抗病原菌的侵袭,从而保护植物免受病原物的侵害。　　3植物内生细菌的应用　　植物内生细菌分布于植物的不同组织中,不仅受到植物组织的保护而不受外界恶劣环境(如强烈日光、紫外线、风雨等)的影响,而且有充足的营养物质,因此具有稳定的生态环境,占据有利于生防的生态位,相对于腐生细菌更易于发挥生防作用[14]。

6、张颖等[15]通过从小麦中分离出内生细菌,从中筛选出对小麦全蚀病菌具有拮抗作用的菌株,该拮抗菌可以在一定时间内定殖于植物根系,弥补了利用土壤拮抗微生物对其进行生物防治而受土壤中其他微生物的竞争作用所造成的不足。HuX等[16]筛选出来抗半夏软腐病的内生拮抗菌,提出利用无病原种苗预先接种拮抗菌的是植物半夏抗软腐病的一个策略。3.1构建植物内生细菌抗病或杀虫工程菌　　以植物内生细菌为载体,构建植物内生细菌抗病或杀虫工程菌,利用内生细菌将某些抗病或杀虫基因导入植物体内,提高植物的抗病虫能力而不改变植物本身的基因,保持植物的天然性

7、状。Andref.sp.cucumeri-num)具有拮抗活性。要注意的是,构建植物内生细菌抗病或杀虫工程菌时,必须考虑内生细菌本身对寄主植物的作用效果,若以对植物生长有促进作用的内生细菌为载体,构建杀虫或防病工程菌可能更有应用价值[19]。ZINNIELDK等[20]从美国中西部的玉米和高粱上分离得到内生细菌Microb-acteriumtestaceu并验证了其菌株IFO12675、SE034、CE648中质粒的转换能力,将从内生细菌中分离出来的质粒pBUN349转入大肠杆菌中,pBUN349表达出FFlux报告基因,

8、他指出内生细菌可作为成为基因工程菌转移到其他植物中,从而达到抗病的目的。　　3.2用于毒性有机化合物的生物降解　　许多内生细菌能够降解环境污染物,国外已有许多成功的报道[21]。VanAken等[22-23]描述从杂交杨树(Populusdeltoi-desXPopulusnigraDN34)中分离的甲