植物內生微生物研究進展

徐秀麗

摘 要：本文論述植物內生微生物研究的特點、成果及不足，重點分析了植物內生微生物研究過程中存在的問題及解決方法，以期為進一步開展植物內生微生物的研究提供一定的理論依據(jù)。

關鍵詞：植物；微生物；培養(yǎng)技術

一、植物內生微生物研究特點

近些年來，關于植物內微生物的研究發(fā)展迅速，主要著重醫(yī)藥指向、農(nóng)業(yè)指向、環(huán)境指向等四個方面的研究。從整體趨勢來看，我國植物內微生物研究的特點為：資源探索多，分離培養(yǎng)多，活性監(jiān)測和生物功能研究多，基礎性前期工作多；方法研究少，涉及林木少，與宿主的關聯(lián)少，實際應用少。在研究程度上初步研究多，深入研究少。以抗菌、抗腫瘤等藥物開發(fā)為目的的資源探索性研究最多，而宏觀生態(tài)學中的天然林木及草原野草中的內生微生物研究較少。生態(tài)研究方面的側重點也不同。對于微生物的群落結構、生態(tài)分布、培養(yǎng)條件優(yōu)化等研究較少。

二、植物內生微生物研究現(xiàn)狀

我國在醫(yī)藥指向的研究，涉農(nóng)的植物內生微生物的研究，環(huán)境指向的研究，揮發(fā)性物質生產(chǎn)、食品指向的研究，生物安全評價、微生物資源的研究，重要糧食作物內生微生物的研究、有害植物內生微生物的研究等方面遍地開花。值得特別關注的，如王劍文、譚仁祥等提出的利用內生菌寡糖誘導黃花蒿發(fā)根合成青蒿素的研究，指明了植物內生微生物利用的一個新方向，提醒我們對內生菌和宿主的相互作用的關注。我國對于轉Bt基因棉花莖稈內以及轉Bt基因的水稻植株各部位的內源微生物的變化，從植物體內的微生物生態(tài)環(huán)境變化的角度為基因作物的風險評估提供新的思路。

三、存在問題及解決方法

1.存在問題

在微生物培養(yǎng)過程中，諸如深海、高壓、低pH值、缺氧等極端環(huán)境在現(xiàn)有的條件下無法再現(xiàn)，人工培養(yǎng)環(huán)境忽視了天然狀態(tài)下生物種群間的關系，如共代謝、互養(yǎng)共棲、拮抗、寄生等，在常規(guī)培養(yǎng)過程中，無法提供完全相似的環(huán)境，忽視了群體效應，原有的生態(tài)關系、信息交流被破壞。當分別轉接到培養(yǎng)基中時，因缺乏潛在的外源活性物質，有些微生物不能存活。微生物在自然環(huán)境中通常需要生命活動所需的活性物質。此外，一些植物、動物病原菌對寄主活性物質的依賴在常規(guī)培養(yǎng)條件下難以實現(xiàn)。

2.解決方法

針對不同的環(huán)境需求提出不同的改善措施。如，海洋中低營養(yǎng)的狀態(tài)，Button等提出并采用了稀釋培養(yǎng)法，使得培養(yǎng)的可能性大大提高。該種方法也被應用于淡水湖泊的微生物生態(tài)學研究中。由擴散盒培養(yǎng)技術和細胞微囊包埋技術組成的模擬自然環(huán)境的培養(yǎng)技術從細胞層面還原最原生態(tài)。根據(jù)微生物的特性，有選擇性地在傳統(tǒng)培養(yǎng)的基礎上添加必需的養(yǎng)分，使原本無法培養(yǎng)的變成可培養(yǎng)的成分并且在放線菌領域也產(chǎn)生了新方法：將裝有滅菌瓊脂的塑料容器分別用有半透性的薄膜密封，由此將絲狀真菌排除在裝置外。將裝置放置在土壤中，室溫黑暗條件下培養(yǎng)2～3周后，將中間瓊脂層取出，經(jīng)鏡檢觀察即可得到放線菌菌落。相比較于傳統(tǒng)方法，用這種方法得到的放線菌類數(shù)量更多、種群更多樣化。

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