宁夏干旱荒漠区苦豆子内生菌多样性及其农用抑菌活性物质研究

苦豆子(Sophora alopecuroides L.)是宁夏干旱荒漠区重要的沙生药用植物资源和自然植被组成部分，其内生菌及其活性代谢物具有潜在的植物病害生防能力，但国内外有关苦豆子内生菌的研究报道较少。本课题拟重点开展以下研究：一、在生物学和分子生物学水平探讨宁夏干旱荒漠区不同生境苦豆子内生菌种类、生态分布及遗传多样性背景。二、筛选苦豆子内生高效农用抑菌活性菌株，对其培养性状、生理生化特性等生物学因素进行研究。三、通过化学指纹图谱分析探明苦豆子内生菌抑菌活性代谢物质的化学组成和结构，探讨其抑菌作用机理和生防机制。本项目的完成在理论上丰富了我国极端环境植物内生菌生态与资源研究内容，揭示植物内生菌与干旱荒漠区沙生植物的生态学关系的影响机制，在实践上为植物病害的生物防治探索新的途径，指导沙化区生态系统建设的目的。

苦豆子(Sophora alopecuroides L.)是宁夏干旱荒漠区重要的沙生药用植物资源和自然植被组成部分，其内生菌及其活性代谢物具有潜在的植物病害生防能力，但国内外有关苦豆子内生菌的研究报道较少。本课题以宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区的苦豆子为研究对象，进行了苦豆子内生菌多样性及活性菌株筛选等方面的研究。结果表明：1）从保护区5个样区采集的苦豆子植株中共分离内生细菌485株、真菌214株和放线菌126株。经鉴定，内生细菌以芽孢杆菌属（Bacillu）和链球菌属（Streptococcus）为优势属；内生真菌以镰孢菌属（Fusarium）和链格孢属（Alternaria）为优势属，茎点霉属（Phoma）为样区共有属；内生放线菌以链霉菌属（streptomyces）和诺卡氏菌属（Nocardia）为优势属，其中链霉菌属（streptomyces）以白孢类群和灰褐类群为主。2）以6种植物病原为靶标菌对381株苦豆子内生菌进行抑菌活性测定。有68.3%的内生细菌菌株有抑菌活性；78.0%的内生真菌菌株有抑菌活性；84.9%的内生放线菌有抑菌活性；有31株菌（13.6%）表现出较强的广谱抗菌活性。3）对167株苦豆子内生细菌和放线菌进行分泌胞外淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶特性研究。有80.5%的内生细菌有蛋白酶活性；65.9%的内生放线菌有纤维素酶活性。4）对28株内生放线菌发酵液进行杂草种子萌发抑制作用和产IAA检测。有4菌株（14.3%）能完全抑制稗草、苜蓿和美洲菊苣发芽；1株具有高的产IAA活性。5）经16S rRNA序列分析，筛选的高活性菌株分属于芽孢杆菌属（Bacillus）、假单胞杆菌属（Pseudomonas）、肠杆菌属（Enterobacter）、苍白杆菌属（Ochrobactrum）、叶杆菌属（Phyllobacterium）和寡食单胞菌属（Stenotrophomonas）、链霉菌属（Streptomyces）和拟诺卡氏菌属（Nocardiopsis）。6）用薄层色谱法(thin layer chromatography，TLC)对64株内生真菌菌株进行产喹诺里西啶生物碱菌株的筛选。5株菌株发酵液层析带与苦豆子总碱的层析带迁移率相当，初步判定为产喹诺里西啶生物碱菌株。