内生真菌( endophytic fungi) 是指生活在植物体 内的一类真菌,在寄主中度过全部或近乎全部生活周 期而不使寄主表现任何症状,可以经对植物组织内直 接扩增微生物 DNA 的方式来证明其在内部的真实存。内生真菌广泛存在于植物的健康组织内,是植 物微生态系统的重要组成部分。在长期的进化过程 中,一些共存的内生真菌与其宿主植物相互建立了特 殊的关系,这种关系可以显著影响植物中有效成分的 形成,从而影响药用植物的质量和数量。
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毛脉酸模 Rumex gmelini Turcz. 种子取自黑龙江 中医药大学药用植物园,经黑龙江中医药大学王振 月教授鉴定。毛脉酸模内生真菌,由课题组前期分 离得到菌株 J-G( Plectosphaerella Sp. ) 。 MS 培养基( 不含琼脂和蔗糖,青岛宾得生物技 术有限公司) ; 琼脂( 北京奥博星生物技术有限责任公 司) ; 无水乙醇( 天津天力化学试剂有限公司) ; 白藜 芦 醇 苷 对 照 品 ( 批 号: MUSH-1616062102,纯 度 99. 78% ) 、白藜芦醇对照品( 批号: MUSH-12032106, 纯度99. 50% ) 均购自成都曼思特生物科技有限公司; 大黄酚-8-O-葡萄糖苷对照品( 批号: CS1611TZ01,纯 度 98%,上海澄绍生物科技有限公司) ; 酸模素对照 品( 批号: AB161206054,纯度 98%,成都埃法生物科 技有 限 公 司) ; 芦荟大黄素对照品( 批 号: 110795- 201609,纯度98. 1% ) 、大黄酸对照品( 批号: 110757- 201607,纯度99. 3% ) 、大黄素对照品( 批号: 110756- 200110,纯度99. 5% ) 、大黄酚对照品( 批号: 110796- 201017,纯 度99. 6% ) 、大黄素甲醚对照品( 批 号: 110758-201013,纯度99. 8% ) 均购自中国食品药品检 定研究院。
将冷藏于试管中的 毛脉酸模内生真菌 J-G 取出,用 75% 乙醇对试管表 面消毒后,置于经紫外灭菌 30 min 的超净工作台 中,用酒精灯灼烧接菌环的上半部分,待接菌环冷却 后,使试管倾斜 45°,将接菌环伸入试管中,挑取部 分菌丝接入经高压灭菌的新鲜的 PDA 培养基,将接 过菌的新鲜培养基放入培养箱,28℃暗培养 1 周。真菌 J-G 接入经高压灭菌的液态 PDB 培养基中,在震荡培养箱中 28℃无光条件以 120 r·min - 1 的转速 震荡培养。培养 7 d 后,从摇瓶中收获真菌,用抽滤 机将菌丝滤出,并用蒸馏水洗涤数次。将每 10 g 新 鲜真菌生物量重新悬浮于 100 ml 蒸馏水中,通过匀 浆机强烈机械搅拌后,高压灭菌。灭菌的真菌匀浆 作为实验中的诱导剂。将饱满的毛脉酸 模种子用 120 目砂纸摩擦后,放入蒸馏水中浸泡 24 h,然后将种子取出,用 75% 的酒精浸泡 2 min,用无 菌水冲洗 3 次,再用 2% NaClO 浸泡 10 min,然后无 菌水冲洗 5次。将处理过的种子接种于无菌的 MS 固体培养基( MS + 蔗糖 + 琼脂) 上,每个培养皿 中均匀接入 10 粒种子,用封口膜将培养皿封住,放 置于光照培养箱中在培养温度( 昼/夜) 25 ℃ /18 ℃、光照周期 14 /10 h、光照强度 3 000 Lx 的条件下 培养,至种苗长出 3 片真叶。以上种子消毒及接到 MS 培养基的过程均需在超净工作台中进行。选取 54 瓶长 势一致的毛脉酸模无菌苗,分 18 组,每组 3 瓶,在洁 净工作台中,用无菌注射器向 27 瓶含有毛脉酸模无 菌苗的锥形瓶中注入制备好的内生真菌诱导子 5 ml,其余 27 瓶作为空白对照,培养条件与放置于光 照培养箱中在培养温度( 昼/夜) 25 ℃ /18 ℃、光照 周期 14 /10 h、光照强度 3 000 Lx 的条件下培养,每 5 d 更换一次培养基,分别在培养 5,10 ,15 d 的时 候收获试验组( 各 3 组) 和空白对照组( 各 3 组) 的 植物根部。
本研究利用内生真菌 J-G 诱导子与毛脉酸模幼 苗共培养,在不同培养时间检测实验组幼苗相对于 空白对照组的含量变化,结果发现白藜芦醇和白藜 芦醇苷等二苯乙烯类成分含量显著提高,酸模素和 蒽醌类成分含量在诱导过程中呈现先增高后降低的趋势。由此发现诱导子短时间( 5 d) 作用对毛脉酸 模中次生代谢产物的积累具有显著的促进作用。诱 导子是内生真菌菌丝灭活制得的,化学本质是无毒 力作用的寡糖、蛋白质等,因此不会对植株的生长产 生抑制作用,可能由于内生真菌的诱导子特异性地 诱导了特定基因的表达,触发植物细胞间复杂的反 应,导致次生代谢产物的合成和积累。
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