植物内生菌代谢物中活性成分分析的研究进展
摘要：植物内生菌是指其某一阶段或整个阶段生活在健康的植物组织或细胞内，并对宿主植物没有引起明显病害症状的一类微生物群。经过半个多世纪以来对内生菌的研究，累计从内生菌的代谢产物中发现了万余种具有生物活性的天然产物，并且对植物的生长、疾病的防治、新型药物的研发起到了推波助澜的作用。同时，代谢组学的兴起，为研究生物体内源代谢物的种类、数量及其在内外因素作用下的变化规律，寻找代谢物与生理或病理变化的相对关系提供了有了分析手段。本文对内生菌、内生真菌代谢产物的应用、前景，以及代谢组学技术进行了简要介绍，为之后的实验与结果分析提供理论基础。
关键词：内生菌;内生菌代谢物;代谢组学
内生菌在植物界中普遍存在，它们在所有被研究的物种中都有发现。通常是那些不引起植物明显病变的微生物，它们在自然界中普遍存在于植物叶柄、根和叶的细胞间隙中，主要包括真菌、细菌和放线菌。已知的近30万种植物中，每一种都寄生一种或多种真菌内生菌。植物内生菌与宿主植物协同进化，植物给内生菌提供营养，内生菌产生有生物活性的代谢产物，如抗生素类物质、水解酶、植物生长调节剂、生物碱等[1]。
在长期的进化过程中，内生菌与宿主互惠共生，既从宿主中吸收营养供自身生长，产生的代谢产物又促进宿主植物的生长发育，增强宿主植物对病虫害、干旱、高温等生物及非生物胁迫的抗性[2]。半个多世纪以来，人们陆续从微生物代谢产物中发现了五万余种天然产物，其中两万多种具有生物活性，一万多种具有抗肿瘤、抗感染活性，更是有上百种已被成功开发为临床常用抗生素、抗癌和抗病毒药物[3]。药用植物内生真菌代谢产物具有丰富的化学结构多样性和广泛的生物活性，是一类尚未被完全开发且极具潜力的药物研发资源[4]。
一、植物内生菌与宿主之间的共生关系
植物和内生植物之间的共生关系是众所周知的；具体来说，前者保护和喂养后者，后者“反过来”产生生物活性物质（植物生长调节剂、抗菌、抗真菌、抗病毒、杀虫等），从而增强宿主在自然界中的生长和竞争力[5]。植物与内生菌的互作机制研究已有大量报道，但从代谢层面揭示二者共调控机制的报道尚少。内生菌会调节或诱导植物已知和未知的生物合成途径，导致植物代谢的变化，宿主亦会选择内生菌并调控其代谢以适应环境[6]。内生菌代谢物对宿主植物调控的了解是揭示共生抗逆机制并将微生物应用于植物抗逆的基础[7]。
二、内生菌代谢物对宿主的调控作用
迄今，已从来自不同生境的无数植物属中分离出多种植物内生微生物。这些内生微生物可能在寄主植物中提供保护和生存策略，产生一系列化学多样性和结构上前所未有的次级代谢产物。据报道，这些次生代谢产物具有不可思议的生物活性，包括抗菌、抗癌、抗病毒、抗氧化剂、抗寄生虫、免疫抑制剂、免疫调节、抗血栓的形成，和对植物病原线虫生物防治能力[8]。
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