毕业论文范文:嵩山山系茶树内生真菌的分别和它抑菌作用钻研

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论文字数:39200 论文编号:sb201301221756116061 日期:2013-01-23 来源:硕博论文网

前 言

2010年携带有NDM-1的超级细菌的涌现,提示人们抗生素滥用已成为寰球性的公共卫生问题[1], 同时,随着抗生素的少量运用, 耐药菌株一直涌现, 细菌耐药问题日益突出。其中,葡萄球菌耐药的开展堪称细菌耐药典范, 世界各国MRSA分别率规模为1%~80%, 2002年,美国甚至已有耐万古霉素金黄色葡萄球菌的报道[2],革兰氏阴性菌是最罕见的携带NDM-1基因的细菌,大肠杆菌就是重要携带该种基因的革兰氏阴性菌之一。
目前中国的细菌耐药状况也十分严重,20世纪70年代,在上海医院检测到的MRSA只有5% ,2006-2007年Mohnarin监测结果显示, MRSA检出率高达61.6%[3]。近年的研究表明植物内生菌能够产生结构新颖、功能特殊的次生代谢产物,是新化合物、新药物的潜在资源,在农业和医药业中具有重要的应用前景。许多植物的内生真菌的次级代谢产物具有一定的抗菌活性,是一类潜在的抗生素资源。内生真菌在长期的进化过程中成为植物体微生态系统的组成部分,能和其宿主植物生活在一起,一般不引起宿主病害。在微生物中,内生真菌与其寄主或宿主植物在长期共同进化的过程中形成了密切的相互关系。
一些植物病原侵入植物体后,在特定环境和生理条件下可刺激寄主产生在正常情况下不能发现的小分子抗菌物质,促进寄主体内次生代谢产物的形成和积累,也能将植物体内和外源的化学物质转化产生另一类物质[4]。同时某些含有活性成分的植物的那些成分只存在于植物体的某一特定部位或某一生长时期,靠天然采挖不仅受环境、地理、时间等因素的影响。而且过度采挖会导致物种的枯竭。内生真菌也可产生与寄主植物相同或相似的次生代谢物质, 如从红豆杉植物中分离到产紫杉醇的内生真菌[5],从长春花植物中分离到产长春花新碱的内生真菌[6]等。因此研究它们的内生真菌就具有了极其重要的意义。
1.内生真菌的定义
植物内生真菌(Plant endophytic fungi)是指在寄主植物中度过全部或近乎全部生活周期而不使寄主表现任何症状的一类真菌[7]。这是生活在植物组织内的一类微生物,是植物微生态系统中的天然组成成分.内生真菌长期生活在植物体内的特殊环境中,并与寄主协同进化,在演化过程中二者形成了互惠共生关系[8]:一方面内生真菌可从寄主中吸取营养供自己生长所需,另一方面内生真菌在寄主的生长发育和系统演化过程中起到重要作用。内生真菌的菌丝生长于植物组织的细胞间,分布于叶鞘、花、种子、茎、叶片和根中[9]。内生真菌主要通过两种形式传播:一种是通过菌丝生长进入子房和胚珠,经寄主的种子传播:另一种是产生孢子,通过风、降水等途径传播[10]。研究表明:大多数内生真菌都属于子囊菌类(Ascomycetes),包括核菌纲(Pyrenomyete)盘菌纲(Discomyetes)和腔菌纲(Loculoascomyetes)的许多种类。在多数植物中广泛的分布的几个属是:半壳霉属(Cryptocline)、Lryptocline 属、拟隐孢霉属(Phomopsis)、拟茎点霉属(Phomopsis)和叶点霉(Phyllosticta)[11]。

2.内生真菌的生物多样性
内生真菌普遍存在于目前研究过的各种水生及陆生植物中,在所研究过的植物中还未发现无内生真菌存在的植物。据 Dreyfuss和Chapela估计, 约有一百万至数百万种内生真菌存活于270000至4000000种微管植物细胞内或细胞间隙这样一个特殊环境中[12],对禾本科植物的内生真菌研究得最早也最系统,目前全世界已在80个属290多种禾本科植物中有发现内生真菌。自20世纪80年代初期,内生真菌在一些重要的经济林木如针叶类的各种冷杉、云杉、紫杉、松柏等以及阔叶的栎树、桦树、桉树等植物的树皮、枝叶内相继发现并得到广泛的研究。此外,在多种灌木、草本植物,甚至藻类和蕨类植物中也发现了内生真菌。研究发现,内生真菌还具有丰富的生物多样性。对于一种植物而言,从中分离到的内生真菌通常为数种到十种,有的甚至多达百种。在热带雨林植物中,内生真菌的这种多样性更为突出。植物体中内生真菌的多少主要与植物的种类和周围环境有关。虽然从植物组织中分离出大量的内生真菌群,但是通过对内生真菌与寄主专一性分析,平均每种寄主大约有 4-5 种专性内生真菌。按地球目前以知25 万种植物计算,估计地球上现存的内生真菌总数可以超过 100 万种[13]。

3.内生真菌的生态学
根据内生真菌的来源和系统特征可将其划分成具有明显区别的两大类群[14]:第一类为禾草内生真菌,这类内生真菌是从草本植物内分离出来并与寄主具有明显的互惠共生关系,研究的重点集中在内生真菌与寄主植株在微生态学方面的相互影响;第二类为乔本和灌木内生真菌,即非禾草内生真菌,主要从乔木和灌木植物中分离,对这一类内生真菌的研究在其次生代谢产物方面。

目录
前言................................................................7
一、 内生真菌的分离、纯化..........................................12
(一)材料与方法...................................................12
(二)结果.........................................................14
(三)讨论.........................................................16
二、 内生真菌的种属鉴定............................................18
(一)材料与方法...................................................18
(二)结果.........................................................18
(三)讨论.........................................................21
...............
(一)材料与方法...................................................23
(二)结果.........................................................24
(三)讨论.........................................................25
四、 内生真菌抑菌活性的测定........................................26
(一)材料与方法...................................................26
(二)结果.........................................................28
(三)讨论.........................................................28
五、 结论..........................................................29

结论
嵩山山系茶树内生真菌的分别和它抑菌作用钻研内生真菌在长期的进化过程中成为植物体微生态系统的组成部分,能和其宿主植物生活在一起,一般不引起宿主病害。在微生物中,内生真菌与其寄主或宿主植物在长期共同进化的过程中形成了密切的相互关系。一些植物病原侵入植物体后,在特定环境和生理条件下可刺激寄主产生在正常情况下不能发现的小分子抗菌物质,促进寄主体内次生代谢产物的形成和积累,也能将植物体内和外源的化学物质转化产生另一类物质[1]。同时某些含有活性成分的植物的那些成分只存在于植物体的某一特定部位或某一生长时期,靠天然采挖不仅受环境、地理、时间等因素的影响。而且过度采挖会导致物种的枯竭。内生真菌也可产生与寄主植物相同或相似的次生代谢物质, 如从红豆杉植物中分离到产紫杉醇的内生真菌[2],从长春花植物中分离到产长春花新碱的内生真菌[3]等。因此研究它们的内生真菌就具有了极其重要的意义。茶树真菌群落是茶园生态系统的重要组成部分, 它在维持该系统的物质流动和能量转换具有重要作用,同时它对于茶树的生长发育及各种病害生与流行有直接的影响[4-7]。本文综述了茶树内生真菌的种类、分布特征,为利用内生微生物改善茶树营养、提高茶叶品质创造条件,同时,也为利用茶树内生真菌的代谢产物提供指导。
1.内生真菌的研究概述
1.1 内生真菌的定义 植物内生真菌是指在寄主植物中度过全部或近乎全部生活周期而不使寄主表现任何症状的一类真菌[8]。这是生活在植物组织内的一类微生物,是植物微生态系统中的天然组成成分.内生真菌长期生活在植物体内的特殊环境中,并与寄主协同进化,在演化过程中二者形成了互惠共生关系[9]:一方面内生真菌可从寄主中吸取营养供自己生长所需,另一方面内生真菌在寄主的生长发育和系统演化过程中起到重要作用。内生真菌主要通过两种形式传播:一种是通过菌丝生长进入子房和胚珠,经寄主的种子传播:另一种是产生孢子,通过风、降水等途径传播[10]。
1.2 内生真菌的生物多样性内生真菌普遍存在于目前研究过的各种水生及陆生植物中,在所研究过的植物中还未发现无内生真菌存在的植物. 据Dreyfuss 和Chapela 估计, 约有一百万至数百万种内生真菌存活于270000至4000000种微管植物细胞内或细胞间隙这样一个特殊环境中[12]。研究发现,内生真菌还具有丰富的生物多样性.对于一种植物而言,从中分离到的内生真菌通常为数种到十种,有的甚至多达百种。在热带雨林植物中,内生真菌的这种多样性更为突出。植物体中内生真菌的多少主要与植物的种类和周围环境有关.虽然从植物组织中分离出大量的内生真菌群,但是通过对内生真菌与寄主专一性分析,平均每种寄主大约有4-5种专性内生真菌。按地球目前以知25万种植物计算,估计地球上现存的内生真菌总数可以超过100万种[13]。
1.3内生真菌的应用研究
1929年青霉素的发现和其后的应用开创了从微生物中筛选天然药物的新篇章。由于微生物具有生长繁殖快,周期短,易控制,并可通过诱变育种的手段来提高菌种性能等优点。人们逐渐从微生物的次生代谢产物中获得了许多可作为药物应用的抗生素。内生真菌在医药领域的应用已备受关注,从植物中分离产生具有抗菌活性成分的内生真菌的报道越来越多[14],研究方面主要集中在两个方面:一方面是从各种植物中分离内生真菌,对其次生代谢产物进行研究,以期找到产生具药用活性成分的内生真菌,在次基础上对菌株采用各种诱变的方法,选育高产量的活性菌株,再直接用微生物发酵的方法来生产药物,从而减小对植物资源的依赖性;另一方面则集中在对内生真菌与寄主关系的研究,对其产生活性物质的机理进行探索。由此看出,利用植物内生菌的次生代谢产物开发新药将是今后医药方面的研究方向之一。

参考文献
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[2] 郭良栋.内生真菌研究进展[J].菌物系统, 2001, 20(1):148-152.
[3] 曾松荣等.药用植物内生真菌及其具宿主相同活性成分的机制初探,中草药,2000,31(4):306-308.
[4]兰琪,苦皮藤内生真菌中杀虫杀菌活性物质的初步研究 西北农林科技大学2002.
[5] 戴清良.茶树内生真菌的相互作用、内生性及抗菌活性研究[D].福建师范大学,2008.
[6] Pirttila A.M.,Pospiech H.,Laukkanea H.,et al.Seasonal variations inlocation and population structure of endophytes in buds of Scotpine[J].Tree Physio1,2005,25(3):289-297.
[7] Faeth S.H.Are endophytic fungi defensive plant mutualists[J].Oikos,2002,98(1):25-36.
[8] Redman R.S.,Freeman S.,    http://sblunwen.com/bylwfw/  Clifton D.R.,et al.Biochemical analysis ofplant protection afforded by a nonpathogenic endophytic mutantofColletotrichum magna [J].PlantPhysiology,1999,119(2):795-804.
[9] Vidhyaskaran P.Physiology of Disease Resistance in Plants[M].BocaRaton,Fla.:CRC Press,1988,69:3497-3500.
[10] Redman R.S.,Freeman S.,Clifton D.R.,et al.Biochenical analysis ofplant protection afforded by a nonpathogenic endophyticmutant ofColletotrichum magna [J].Plant

Physiology,1999,119:795-804.


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