1山东第一医科大学(山东省医学科学院)生命科学学院,山东泰安271016
2山东弘宝农林开发有限公司,山东莱芜 271108
摘 要:对白花丹参植株不同部位进行内生真菌的分离纯化,并进行体外抑制病原真菌活性研究。共从白花丹参的根、茎、叶中共分离得到26株内生真菌,其中BHDSG-1对两种病原菌的抑制率为85.4%和75%,为白花丹参的生物防治及综合开发利用提供了理论依据。
关键词:内生真菌;病原真菌;分离;白花丹参;抑菌活性
白花丹参为唇形科植物丹参的变型,主产于山东莱芜地区,属濒危珍稀药用植物[1],具有活血祛淤、通经止痛、凉血消痈、养血安神的功效[2]。
内生真菌在长期的共同进化过程中,与宿主植物之间逐渐建立起良好的共生关系[3],增强了宿主植物的生长和竞争能力。因此,本研究从白花丹参中分离抗枯萎病病原菌的内生真菌,为丹参枯萎病防治奠定基础。
1.材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验菌株
供试植物材料:从山东弘宝农林开发有限公司药用植物园采摘的优质白花丹参植株。
病原真菌菌株:SZBG1、SZBG6为丹参枯萎病菌。
1.1.2 培养基
试验中所使用的培养基为PDA培养基。
1.2方法
1.2.1植物材料的表面消毒
从药用植物园中取得优质白花丹参植株,用流水冲洗干净后,对其进行表面消毒[3]处理:先使用5%次氯酸钠浸泡组织5min,然后用无菌水冲洗组织4遍;再使用75%乙醇溶液浸泡组织2min。
1.2.2 白花丹参内生真菌的分离纯化
将消毒好的根、茎、叶组织进行处理,根、茎去掉表皮组织修剪成边长为5mm的植株组织块,然后将上述组织块分别放入加有氨苄的PDA培养基中,28℃恒温培养7d,挑取形态不同的菌丝移种到新的PDA培养基上,并进行编号。
1.2.3抗枯萎病内生真菌菌株的筛选
采用平板对峙[4]的实验方法,初步筛选出具有抗真菌活性的白花丹参内生真菌菌株。按照公式,计算出白花丹参内生真菌对两种病原真菌SZBG1和SZBG6的抑制率。
抑制率=(对照菌落直径-处理菌落直径)/(对照菌落直径-0.5)×100%
1.2.4 统计学方法
所有处理均重复3次,采用SPSS 18. 0软件对实验数据进行分析。
2.结果与分析
2.1白花丹参内生真菌多样性
从白花丹参根部、茎部、叶部共分离得到26种内生真菌,命名为BHDSG-1,…, BHDSG-15;BHDSJ-1,…, BHDSJ-8; BHDSY-1…, BHDSY-13。
2.2初筛具有抑制病原真菌作用的内生真菌
白花丹参内生真菌26个菌株与SZBG1和SZBG6两种病原真菌均接种到PDA培养基中,对峙培养7天,筛选出具有抑菌作用的17种菌株,并计算出所示的分离率(表1)。
表1 白花丹参内生真菌的分离率
组别 | 叶部 | 根部 | 茎部 |
菌种数量 | 13 | 5 | 8 |
有抑菌活性的菌种数量 | 9 | 3 | 5 |
分离率(%) | 69.2 | 60 | 62.5 |
2.3复筛具有较强抑制病原真菌活性的内生真菌
将筛选出的17种内生真菌菌株与SZBG1和SZBG2接种到PDA培养基中,对峙培养7天,筛选具有较强抑制病原真菌活性的12种内生真菌菌株,分别为BHDSG-1,BHDSG-2,BHDSG-3;BHDSJ-1,BHDSJ-3, BHDSJ-6;BHDSY-1, BHDSY-3,BHDSY-6,BHDSY-7, BHDSY-11, BHDSY-13(图1)。
BHDSY-1 BHDSY-3 BHDSY-6
BHDSY-7 BHDSY-11 BHDSY-13
图1 白花丹参根茎叶中具抑菌作用的内生真菌
2.4丹参内生真菌对病原真菌的抑制效果
12株内生真菌菌株的抑菌率如表2所示,其中BHDSG-1对两种病原菌的抑制率为85.4%和75%,与对照相比,差异显著(P<0.01)。
表2 白花丹参内生真菌的抑菌率
抑菌菌种 | 抑菌率% (SZBG1) | 抑菌率% (SZBG6) |
BHDSJ-1 | 66.0 | 61.0 |
BHDSJ-3 | 69.4 | 61.0 |
BHDSJ-6 | 78.4 | 68.8 |
BHDSY-1 | 77.8 | 56.2 |
BHDSY-3 | 68.8 | 54.7 |
BHDSY-6 | 60.4 | 64.1 |
BHDSY-7 | 59.0 | 61.0 |
BHDSY-11 | 69.4 | 71.9 |
BHDSY-13 | 77.8 | 70.3 |
BHDSG-1 | 85.4 | 75.0 |
BHDSG-2 | 69.4 | 55.5 |
BHDSG-3 | 75.0 | 64.1 |
讨 论
枯萎病的病原真菌为镰刀菌,枯萎病是危害白花丹参品质和产量的重要因素[5],化学防治虽然有一定的成效,但也带来了化学农药的残留问题以及环境污染的问题。
研究证明部分植物的内生真菌具有抑制镰刀菌活性的作用[6],从而能够有效防止枯萎病的产生。植物内生真菌是一种生物防控资源,其种类多,分布广,在大多数植物中都能够发现,在生物防治中具有重要的意义。
参考文献:
[1]李振兴, 单雪梅, 路立峰,等.白花丹参化学成分及其药理作用研究进展[J].人参研究, 2020, 32(03):56-58.
[2]张紫茹. 丹参化学成分研究及丹酚酸B对血栓闭塞性脉管炎大鼠的药效学评价[D].山东大学,2018.
[3]Li YL, Xin XM, Chang ZY, et al. The endophytic fungi of Salvia miltiorrhiza Bge.f alba are a potential source of natural antioxidants. Botanical Studies, 2015, 56:1-7.
[4]刘锐. 小麦赤霉病生防菌的筛选与研究[D].贵州大学,2020.
[5]杨立,缪作清,杨光,等.丹参枯萎病及其病原菌的研究[J].中国中药杂志,2013,38(23):4040-4043.
[6]王建树.拮抗尖孢镰刀菌的生物活性物质筛选与鉴定[D].中国石油大学(北京),2018.
基金项目:国家大学生创新创业训练计划(201910439023),山东省自然科学基金项目(ZR2020MH368),泰安市科技局课题(2020NS060)
作者简介:张思尚,张潇煦为共同第一作者,主要从事生物技术制药方面研究。
通讯作者:李效良,副教授,主要从事药用植物生物技术研究。李艳玲,博士,教授,主要从事药用植物内生真菌次级代谢产物研究。