植物内生真菌多样性及其修复作用研究

初 龙，李海燕

（昆明理工大学生命科学与技术学院，云南 昆明 650500）

植物内生真菌多样性及其修复作用研究

初 龙，李海燕

（昆明理工大学生命科学与技术学院，云南 昆明 650500）

植物内生真菌是重要的微生物资源，具有丰富的多样性。几乎所有研究过的植物中都有内生真菌的存在，在重金属污染地的植物中同样有内生真菌的存在，它能提高植物修复的应用潜力。

内生真菌；重金属；植物修复

现在被研究者们普遍接受的内生真菌的定义是：在植物组织中完成其生活史的部分或全部阶段，同时又不会使宿主植物产生明显病害症状的一类真菌。

1 植物内生真菌的多样性

植物内生真菌的多样性主要体现在生态多样性、物种多样性和遗传多样性这3个方面。

1.1 内生真菌的生态多样性

植物内生真菌广泛存在于苔藓、蕨类及种子植物中，种类繁多。植物内生真菌的生态多样性指内生真菌在不同的生态条件下，其组成、数量及种类都存在明显变化，其多样性会随着地理条件、气候类型、季节更替及生境变化而表现出明显差异。在不同的地理条件下，不同植物的内生真菌多样性会存在明显差异，甚至同种植物的内生真菌也会因地理条件的不同而各异。内生真菌在植物中的分布规律通常是：①茎中的内生真菌比叶中丰富；②年长的个体较年龄小的定殖有更多的内生真菌；③地上部分和地下部分的内生真菌种类存在差异；④衰老的组织和健壮的组织定殖的内生真菌有所不同。

1.2 内生真菌的种类多样性

内生真菌的种类多样性包括种间多样性和种内多样性两方面。

种间多样性主要是指在不同的植物中，内生真菌的种类数量不同。常见的内生真菌有青霉（Penicillium）、曲霉属（Aspergillus）、茎点霉属（Phoma）等。据估计，地球上的内生真菌种类可能超过100万种，分属于子囊菌门（Ascomycota）、接合菌门（Zygomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、半知菌门 （Imperfecti fungi）和无孢类群（Mycelia Sterilia）等。

种内多样性主要是指种内遗传多样性，即种内个体之间或同一群体内不同的个体遗传变异总和。植物内生真菌有着丰富的遗传多样性。

2 植物内生真菌在植物修复中的应用

在植物—微生物联合修复重金属污染土壤的过程中，微生物具有重要的意义与作用。与其他外源微生物相比，植物内生真菌具有更大的研究价值。内生真菌与宿主植物之间紧密的相互作用关系，使得内生真菌能更有效地提高植物修复重金属的效率。

2.1 促进植物生长

植物激素在植物的生长、发育与抵抗胁迫等方面是必不可少的。吲哚—3—乙酸（IAA）、细胞分裂素、赤霉素、乙烯等植物激素对健康植物的细胞生长、细胞分化、顶端优势及向性等均具有重要影响。研究显示，某些内生真菌可以产生这类植物激素来促进宿主植物的生长。

2.2 减少重金属对植物的毒害

重金属对植物的毒害作用是抑制植物修复的重要因素。植物内生真菌可以促进植物生长，还可以产生金属螯合剂、铁载体、有机酸以及多种降解酶来缓解重金属对植物的毒害。Weyens等研究显示，改造后的内生真菌可以降低镍对植物的毒害作用，同时还可以增加根的生物量。

2.3 促进植物累积重金属

植物对重金属土壤的修复主要依赖植物地上部分吸收和积累重金属的能力。已有研究显示，具有促生长作用或重金属抗性的内生真菌可以提高植物对重金属的吸收和积累。Zhang等通过盆栽试验发现，接种具有重金属抗性的内生真菌Fusarium oxysporum可以促进其宿主Sedum alfredii的生长，同时还可以增加S.alfredii对Pb、Zn、Cd、Cu的植物提取效率。

总体而言，植物—内生真菌联合修复在一定程度上可以提高植物修复效果，但是这些研究结果主要是基于盆栽实验。在自然状态下的植物修复会受到各种环境因素的影响，所以还需要大量的研究工作来补充这一缺口。还有就是目前所研究的内生真菌对植物修复的辅助作用，主要是将单一或2～3种内生真菌接种于植物后所获得的实验结果。

在自然条件下，内生真菌是一个复杂的群体结构，不同微生物之间相互作用、相互影响，在重金属胁迫条件下内生菌群落结构特点及群落结构对植物修复的辅助作用还有待进一步研究。

1005-2690（2016）06-0093-01

：X173；X53

：A

2016-04-26）