内生菌研究四大方向都有哪些？|微生物专题
几乎所有植株体内都存在着内生菌，虽然目前已经有部分研究验证了内生菌在对植物促生、抗逆和其代谢物活性等方面有着的巨大潜力，但是目前对内生菌的研究还是较少，其作用以及作用机制都有着巨大的研究前景。它们在农业医药等领域都逐渐受到了更多的关注，本文将从内生菌对寄主植物的影响、抗逆作用、内生菌多样性与植物之间的关系、其代谢物的生物活性四大方向简述内生菌目前主流研究方向。
1.内生菌对寄主植物的影响
A suite of rare microbes interacts with a dominant, heritable, fungal endophyte to influence plant trait expression
一组罕见微生物与常见可遗传的内生真菌的相互作用对植物性状表达的影响
发表期刊：Isme J
影响因子：10.303
实验技术：16S rDNA测序和ITS测序
摘要：
内生菌是指一段时间或者完全生活在植物的组织中的微生物，内生菌的组合通常由几个丰富的分类群和许多个不常观察到的稀少的分类群组成。大多数种内生真菌影响宿主表型的方式尚不清楚；某些占优势的内生真菌可以影响植物——包括通过影响生长和免疫系统功能。相比之下，稀有内生菌对宿主的影响还未被探索，包括稀有内生菌如何与丰富的内生菌相互作用以影响植物不同的表型。
在这里，我们用一些罕见的叶面内生菌（包括真菌和细菌）和黄褐斑交链孢霉（Alternaria fulva，一种在豆状杂类黄芪中垂直传播且数量丰富的真菌）。我们发现了在当可遗传的真菌内生菌（A. fulva）不存在时，罕见且稀少的的内生真菌会影响寄主植物的大小和叶片含氮量，。A. fulva也减少了植物的大小和含氮量，但我们观察到的这种可遗传真菌与叶面病原菌之间的负相关性可以抵消这些对寄主的有害影响。
这些结果表明，内生分类群之间的相互作用也决定对寄主植物的净影响，并表明植物叶片中的无数稀有内生菌可能不仅仅是一组无感染的共生生物，而是一种具有重要的生态作用。
2.内生菌的抗逆作用
Antimicrobial Activity Against Phytopathogens and Inhibitory Activity on Solanine in Potatoes of the Endophytic Bacteria Isolated From Potato Tubers
马铃薯块茎内生细菌对植物病原菌的抗菌活性和对茄碱的抑制活性
发表期刊：Front Microbiol
影响因子：5.640
实验技术：16s rDNA测序
摘要：
作为一种重要的全球作物，马铃薯含有内毒素导致人类中毒和重大经济损失。当马铃薯中的茄碱含量超过200mg/kg时，可能会出现中毒症状，甚至是急性中毒。马铃薯对一些病原菌易感，包括疥疮链霉菌和卡氏欧文氏菌亚种，它们可分别引起马铃薯疮痂病和马铃薯黑胫病。
在这项研究中，从马铃薯中获得了37种可培养的内生细菌菌株。本研究采用培养依赖法从马铃薯块茎中获得37株可培养的内生细菌。
结果表明，经抑菌活性筛选，9个菌株对至少一种病原菌具有抑菌活性，23个菌株对马铃薯块茎中的茄碱具有抑菌活性。其中，菌株P-NA2-14（Bacillus megaterium NBRC 15308T，99.31%）不仅对这两种指示菌都有较好的抗菌活性，而且对茄碱的抑制效果最好，是一种潜在的生防细菌。同时，利用Illumina分析方法研究了马铃薯块茎内生细菌群落的分布与茄碱含量的关系，表明茄碱含量对马铃薯块茎内生细菌群落的分布有明显的影响。
研究结果为马铃薯块茎内生细菌与植物次生代谢产物的关系提供了新的认识，为马铃薯贮藏的生物防治提供了新的技术支持。
3.内生菌多样性与植物之间的关系
Phyllosphere epiphytic and endophytic fungal community and network structures differ in a tropical mangrove ecosystem
热带红树林生态系统中植被附生和内生真菌群落和网络结构的不同
发表期刊：Microbiome
影响因子：14.650
实验技术：ITS测序
摘要：
背景：揭示植物和真菌之间的关系对于理解生物多样性的维持、群落的稳定和生态系统的功能是非常重要的。然而，叶圈附生真菌和内生真菌在群落和网络结构上的差异目前还很少有文献记载。
在这项研究中，利用Illumina MiSeq内转录间隔物2(ITS2)序列分析了与六种红树植物叶片相关的附生真菌和内生真菌群落。结果：在97%的序列相似性水平上，共获得635个内生真菌和附生真菌的可操作分类单元(OTU)，其中以丝状真菌和银耳真菌为主。植物特性对内生真菌的OTU丰富度有显著影响，而对附生真菌的OTU丰富度影响不显著。附生真菌和内生真菌群落组成差异显著，植物特性对内生真菌的影响大于附生真菌。网络分析表明，附生和内生网络结构都具有明显的高度专业化和模块化特征，但连接性和反套性较低。此外，与附生真菌网络相比，内生真菌网络具有更高的专业化和模块性，但连接性更低，抗嵌套性更强。
结论：叶际附生真菌和内生真菌群落不同，植物特性对内生真菌的影响大于对附生真菌的影响。这些发现证明了寄主植物特性在驱动叶圈、附生和内生群落结构中的作用。
4.内生菌代谢物的生物活性
Anti-inflammatory activity of endophytic bacterial isolates from Emilia sonchifolia (Linn.) DC.
一点红内生细菌分离物的抗炎活性
发表期刊：J Ethnopharmacol
影响因子：4.360
实验技术：16S rDNA测序
摘要：
在传统医学体系中，植物被用作抗菌、抗炎、抗癌、抗病毒和抗氧化化合物的丰富来源。植物性药物的生物学特性取决于它们与内生菌的相互作用，内生菌一直是生物活性次级代谢产物的重要提供者。细菌内生菌分泌抗炎分子，其活性可作为植物抗炎特性的基础。
研究目的：在筛选一点红（Emilia sonchifolia (Linn.) DC.）的内生细菌的过程中，分离了六种不同的细菌，本研究旨在将其作为抗炎化合物的潜在来源。
材料和方法：通过体外和体内分析研究内生菌乙酸乙酯提取物的抗炎活性。通过蛋白质变性、COX、LOX、iNOS、髓过氧化物酶和一氧化氮测定进行体外研究，并通过卡拉胶诱导和福尔马林诱导的足肿胀试验进行体内分析。实时荧光定量PCR检测COX-2、NfKb等抗炎基因的表达水平。
结果：通过体外和体内实验证实了一叶木通细菌内生菌乙酸乙酯提取物的抗炎活性。卡拉胶和福尔马林诱导的小鼠炎症可通过给药细菌提取物有效减少。在这些分离株中，菌株ES1有效地减少了炎症。基因表达谱研究证实，在ES1提取物存在的情况下，COX-2和NfKb基因的表达降低。
结论：本研究证实了分离的细菌内生菌ES1（枯草芽孢杆菌菌株MG 692780）的抗炎特性，从而证明了内生菌在促进作为抗炎药来源的民族植物学上重要的一点红的抗炎特性中的可能作用。
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