植物内生放线菌功能及生物活性物质研究进展 - 生物通.pdfVIP

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１５，３５（４）：９８１０６ ＤＯＩ：１０．１３５２３／ｊ．ｃｂ 植物内生放线菌功能及生物活性物质研究进展  冯天祥　王　玲　陈海敏 　盛　清　左　锐　谢文杰 （浙江理工大学生命科学学院　杭州　３１００１８） 摘要　植物内生放线菌是与宿主植物存在互利共生关系的一类特殊微生物，具有丰富的生物学 功能，能产生许多具有应用潜力的生物活性物质。阐述了植物内生放线菌与宿主植物之间的关 系，并从提高宿主植物抗逆性、促进生长和生物固氮作用三个方面总结了植物内生放线菌的生物 学作用研究进展；综述了植物内生放线菌产生的抗生素、酶和抗肿瘤活性物质以及这些物质在农 业、医药以及食品行业中的应用前景。最后就内生放线菌生物学作用及活性物质研究中存在的 问题和发展趋势进行了展望。 关键词　内生放线菌　宿主植物　生物学功能　生物活性物质 中图分类号　Ｑ９３９ 　　植物内生菌是在其生活史的某个阶段或全部阶段 前植物内生放线菌研究中存在的问题和今后的发展方 生活在健康植物的组织或器官内部、不会或至少暂时 向提出对策和建议。 不会引发宿主植物产生明显病症的真菌、细菌和放线 ［１］ ［２］ １　植物内生放线菌与宿主植物的关系 菌 。Ｓｔｉｅｒｌｅ等 在１９９３年首次从短叶红豆杉分离到 的内生真菌能产生抗肿瘤物质紫杉醇，为紫杉醇药物 　　植物内生放线菌与宿主植物之间存在复杂的微生 的生产提供了新来源。此外，在喜树分离到的内生真 ［６］ 态关系，具有重要的生态学作用 。植物会选择性地 ［３］ 菌能产生喜树碱 、银杏内生菌能产生黄酮类化合 与内生放线菌互生，内生放线菌对宿主也具有选择性， ［４］ ［５］ 物 、三叶半夏的内生菌产生半夏蛋白 等，表明植物 其相互作用还受到环境因子的影响。植物内生菌侵入 内生菌可以产生与宿主植物相同或相似的化合物，这 宿主植物后，不易受外界环境条件的影响，具有相对稳 是药物筛选的新途径。植物内生菌与宿主植物存在共 ［７］ 定的生存空间，可长期在其中定植和分布 。内生放 生的关系，可以产生抗生素和酶等代谢产物，具有促 线菌作为植物微生态系统中的天然组成部分，可以通 生、抗菌、抗虫和抗氧化等多种生物学作用。 过自身代谢产物或借助信号转导作用对宿主产生影 　　目前，相对于植物内生真菌和其他内生细菌的广 ［８］ 响 。植物内生放线菌可以影响植物体内的物质代 泛深入研究，有关植物内生放线菌生物学作用及其活 谢，提高植物对营养物质的利用率。例如，弗兰克氏菌 性物质的的研究相对滞后，仍然有许多领域值得进一 通过产生固氮酶加速植物体对氮元素的吸收和利 步深入研究。随着各生物学领域的不断发展，植物内 ［９］ 用 。根据基因水平转移理论，不同生物个体之间可 生放线菌的更多独特的生物学特性将会被发现，也将 以进行遗传物质的交流，植物也有可能将活性基因转 作为新兴的微生物资源对人类生活发挥更大的作用， 移到共生的内