盘龙参内生真菌胞内细菌7-2H的分离鉴定和促生特性研究

真菌内生细菌是一类特殊细菌,在寄主真菌体内及生态系统中发挥重要作用。为发掘盘龙参内生真菌内具有促生功能的内生细菌资源,并探索其生物学功能,采用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测高粱附球菌Epicoccum sorghinum菌丝中内生细菌的存在后,利用菌丝组织研磨法分离内生细菌,通过菌落形态、生理生化特性及分子特征对其进行鉴定。运用特异性引物验证细菌的内生性,采用Salkowski比色法、CAS比色法以及钼锑抗比色法对菌株的促生特性进行测定,通过水稻种子促生长实验初步验证内生细菌的促生长能力,并对内生细菌进行全基因组测序和促生相关功能基因分析。真菌E.sorghinum菌丝内能观察到与荧光素标记的单链核酸探针杂交后的细菌,证实其菌丝内含有细菌,从菌丝内分离出一株内生栖稻根瘤菌Rhizobium oryzihabitans 7-2H,具有产吲哚乙酸(IAA)、铁载体和溶磷能力,可显著提高水稻幼苗的茎长、根长、鲜重和干重。菌株7-2H与标准菌株R.oryzihabitans M15基因组之间的平均核酸一致性(average nucleotide identity,ANI)值为96.98%,通过对基因组分析发现,菌株7-2H含有与产IAA、铁载体及溶磷能力相关的基因。分离得到一株真菌内生栖稻根瘤菌,该菌具有良好的促进植物生长特性,可作为后续研发微生物菌肥的菌种资源。

真菌内生蜡样芽孢杆菌7-1Y的分离鉴定及其功能探索

【目的】真菌内生细菌是一类特殊细菌,在寄主真菌体内及生态系统中发挥重要作用。前期从盘龙参菌根中筛选出一株含有内生细菌的真菌YZU172013(Phoma sp.),本研究进一步分离和鉴定YZU172013的内生细菌,并探索其生物学功能。【方法】首先通过16S rDNA序列扩增和SYTO-9染色检测YZU172013内生细菌的存在,接着用菌丝组织研磨法分离内生细菌,并通过形态及分子特征对其进行鉴定;然后运用特异引物验证细菌的内生性,并初步探究内生细菌的产胞外酶和耐药性等生物学功能;最后通过喂饲及注射初步探索了内生细菌的杀虫活性。【结果】真菌YZU172013能检测到细菌16S rDNA序列且菌丝内存在较多的细菌颗粒类似物。从YZU172013菌丝内分离出一株内生蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus 7-1Y),其营养体细胞仅为(1~1.5)μm×(0.3~0.5)μm,比普通蜡样芽孢杆菌小很多;通过蜡样芽孢杆菌特有的高丝氨酸环内酯酶(AHLase)序列扩增证明了其内生性。7-1Y具有水解淀粉、纤维素、解磷等功能。喂饲72 h后,家蚕代谢紊乱;注射24 h后家蚕的死亡率为100%。【结论】首次分离了一株真菌内生蜡样芽孢杆菌,该菌株7-1Y可产生多种胞外酶,且该细菌代谢物对昆虫血细胞具有较强毒性,具有很好的生防应用潜质。研究结果为真菌内生细菌的探究提供重要材料,为生防资源挖掘提供新思路。

菌丝内生细菌及其宿主真菌共生体系研究进展

微生物共生普遍存在于自然界中,真菌-细菌联合体能以多种方式相互作用,共同发挥各种生态功能。有些细菌驻留在真菌菌丝内部,借以调控真菌的生长、发育、分布和次级代谢过程,这些细菌被称为菌丝内生细菌(endohyphal bacteria,EHB)。EHB的研究揭开了微生物生态学的一个新篇章,是真菌与细菌共生关系中最紧密的代表。在逆境条件下,EHB可以调节寄主生殖机制相关的关键成分或步骤,诱导植物激素类物质的产生,对寄主真菌具有辅助性保护作用。研究最深入的真菌-EHB共生体系是植物致病性根霉菌Rhizopus sp.与伯克霍尔德氏菌Burkholderia sp.,引起水稻幼苗枯萎病所必需的植物毒素——根霉素是由伯克霍尔德氏菌所产生的,而非寄主根霉菌本身产生的。EHB也会影响定殖于高等植物的内生真菌的生态和多样性。在某些情况下,EHB还有助于激活参与识别、转录调节和初级代谢蛋白合成过程的相关基因。目前已开发出了无菌培养分离EHB的方法,然而对真菌-EHB共生体系的研究尚不够深入。综述了菌丝内生细菌EHB及其与宿主真菌的共生体系,阐述这些伴侣之间复杂微妙的相互关系,以及EHB对宿主真菌和宿主植物生长和发育的影响,并对该领域的研究方向提出了建议。