內生菌

內生菌是指在其生活史的一定階段或全部階段，生活於健康植物的各種組織和器官的細胞間隙或細胞內的細菌，可通過組織學方法或從嚴格表面消毒的植物組織中分離或從植物組織內直接產生擴增出微生物DNA的方法來證明其內生。內生菌對昆蟲具有一定的驅避作用。

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中文名:內生菌

外文名:endophyte

拼 音:nei sheng jun

屬 性:寄生細菌的一類

專 業:生物學

目錄

歷史

植物體內普遍存在着內生菌，由於其生活在沒有外在感染症狀的健康植物組織內部，因此植物內生菌的存在和作用長期以來未被發現。直到20世紀30年代，由於牲畜食了感染內生真菌的牧草，給畜牧業造成重大損失，才開始對植物內生菌有了初步認識。

內生菌一詞「endophyte」最早是由德國科學家DeBarry於1886年提出。.....

1986年，Carrol將植物內生菌定義為生活在地上部分、活的植物組織內不引起明顯症狀的微生物。

1991年，Petrini提出植物內生菌是指生活史的一定階段生活在活體植物組織內不引起植物明顯病害的微生物。

1992年，K1eopper等認為植物內生菌是指能夠定殖在植物細胞間隙或細胞內，並與寄主植物建立和諧聯合關係的一類微生物，並首次提出了「植物理內生細菌」的概念，他認為能在植物體內定殖的致病菌和菌根菌不屬於內生菌。

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種類

植物內生菌的種類也十分繁多，主要包括內生細菌、內生真菌和內生放線菌三大類。

內生細菌

截止2010年，在各種農作物及經濟作物中發現的植物內生細菌已超過129種，分屬於54個屬，主要為假單胞菌屬（Pseudomonas）、腸桿菌屬（Enterobacter）、芽孢桿菌屬（Bacillus）、土壤桿菌屬（Agrobacterium）、克雷伯氏菌屬（Klebsiella）、泛菌屬（Pantoea）、甲基桿菌屬（Methylobacterium）等。

內生真菌

植物內生真菌主要在藥用植物、羊茅屬植物、熱帶樹木中研究較多，發現的內生真菌主要為子囊菌類（As comycet）及其無性型，包括核菌綱（Pyrenomyetes）、盤菌綱（Discomyetes）和腔菌綱（Loculoascomyetes）等。

內生放線菌

植物內生放線菌主要在紅樹林、熱帶多年生樹木及一些藥用作物中研究較多，主要為鏈黴菌屬（Streptomyces）、鏈輪絲菌屬（Streptoverticillum）、遊動放線菌屬（Antinoplanes）、諾氏卡菌屬（Nocardia）、小單胞菌屬（Micromono spora）。

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應用

農業生產

研究表明植物內生菌與病原菌具有相同的生態位，在植物體內相互競爭空間、營養，使病原菌得不到正常的營養供給而消亡，從而增強宿主抵禦病害的能力。另外植物內生菌可以分泌抗生素、毒素等代謝物質，這些代謝物質能夠誘導植物產生系統抗性（ISR）。因此，對植物施用植物內生菌產生的抗菌劑、抗蟲劑，來增強植物的抗逆性，起到生物防治效果，既減少了化學農藥對環境的污染，又保證了植物的產量品質。現有，對其對植物上的蛀蟲進行驅避性的試驗。

醫學醫藥

研究表明植物內生菌代謝產物有抗腫瘤、抗菌，抗病毒等作用。Gary和Strobel等從歐洲紅豆杉中分離到內生真菌Acremzonium sp.能產生一系列抗真菌、抗癌的肽類活性物質，其中白灰制菌素（leucinostatin）能很好地抑制人類的一些腫瘤細胞。Strobel研究小組從衛矛科著名藥用植物雷公藤中分離到的內生真菌Cryposporiopsis cf.quercina，能產生一種新型環肽抗生素cryptocandin，對癬菌及白色念珠菌等人類病原真菌具有強烈抑殺作用，其MIC與臨床應用的抗真菌藥兩性黴素B（amphotericin B）相當，具良好開發前景。Castillo等發現K.nzgriscans的一株內生鏈黴菌能夠產生一類活性多肽Munumbicicins，這類多肽不僅具有廣譜的抗菌活性，而且對有耐藥性的病原菌、寄生蟲有很好的抑制作用。利用植物內生菌的次生代謝物質開發新的藥物將是今後醫藥方面的研究方向之一。

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作為外源基因載體

由於內生菌在植物體內的適應性，一些研究者以內生菌為受體構建植物內生防病或殺蟲工程菌，再將其引入植物體內，使植物起到與轉基因防病殺蟲植物相同或類似的作用，從而達到生物防治的目的。2000年Dowring等在從蘋果苗中分離出內生菌Pseudomonesa fluorescens中轉入抗病chiA基因，再把這種攜帶的chiA基因的內生菌接種到豆苗中，可以防治豆苗病原真菌Rhizoctomia solani，同時還在甘蔗內生菌中轉入抗蟲基因cry 1AC7基因，回接甘蔗，可以防治甘蔗鑽心蟲Eldana saccharina。美國CGI公司以內生細菌－木質棒形桿菌犬齒亞種（Clavibacter xyli subsp.cyndontis）為載體，將BT殺蟲基因整合到染色體上構建殺蟲工程細菌，這種殺蟲工程菌從1988年開始已在美國4個州12個玉米雜交品種上進行大田試驗，可使蟲害損失率減輕26%～72%。

另外發現植物內生菌有降解環境污染物的功能，如從珠江入海口紅樹中分離到的內生菌，有清除工業廢水中的有害物質，起到淨化海水的作用。而Barac等研究表明某些內生菌能夠降解甲苯，並且能使其宿主植物產生對甲苯的抗性，這就為利用微生物接種植物進行環境修復提供了可能。植物內生菌為環境污染治理注入了新的血液，但其相關研究才剛剛開始，有待於進一步深入。