种子内生真菌草茎点霉D603促进丹参根部丹参酮合成

内生菌与宿主植物相互作用是调控药用植物生长发育和次生代谢的有效手段。该研究通过将草茎点霉Phoma herbarum D603与丹参无菌苗共培养,阐明其促进丹参根系发育和丹参酮合成的作用机制。研究结果表明共培养后草茎点霉D603的菌丝主要定殖于宿主植物丹参的根部组织间隙,形成稳定的共生关系。D603的体外活性分析表明,该菌株产IAA的质量浓度可达(6.45±0.23)μg·mL-1,具有一定的溶磷和产铁载体的能力。共培养实验表明,D603可以显著促进丹参根部丹参酮类成分的合成与积累,其中D603处理8周后丹参根部丹参酮ⅡA的积累量可达到(1.42±0.59)mg·g-1,是对照组的6.5倍。荧光定量PCR结果显示,D603处理可显著提高丹参根部丹参酮生物合成途径中的一些关键酶基因(DXR,DXS,GGPP,HMGR,CPS)的表达水平,但促进作用主要发生在相互作用的早期,后期酶活水平都有不同程度的下降。综上,种子内生真菌草茎点霉D603可以通过产激素、促进营养物吸收和产铁载体等促进丹参生长和根系发育,并通过调控合成通路关键基因的表达水平,从而促进的丹参酮类成分的合成与积累。