紫莖澤蘭內(nèi)生菌的農(nóng)用活性潛力研究進展

繆志楊 何江波 何菁 董廷發(fā) 牛燕芬

摘要 作為我國首批入侵外來物種之一，紫莖澤蘭給入侵地帶來了巨大的生態(tài)災害和經(jīng)濟損失。對紫莖澤蘭的研究多年來一直受到相關領域研究者的廣泛關注，但是其豐富的內(nèi)生菌資源一直被忽視。對近年來植物內(nèi)生菌相關研究進行了綜述，對植物內(nèi)生菌農(nóng)用活性進行了介紹，并基于現(xiàn)有研究成果通過類比、推理等手段探討紫莖澤蘭內(nèi)生菌農(nóng)用活性潛力，進而對紫莖澤蘭內(nèi)生菌資源在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的研究和應用前景進行了展望。

關鍵詞 紫莖澤蘭；內(nèi)生菌；農(nóng)用活性；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；應用潛力

中圖分類號 S451? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2023）10-0016-05

Abstract As one of the first invasive alien species in China，Eupatorium adenophorum has brought great ecological disasters and economic losses to its invasive areas.Although the researches on Eupatorium adenophorum have been widely concerned by scholars in related fields for many years，its abundant endophytic resources have often been neglected.The related researches on endophytes were reviewed adequately，and the agricultural activity of endophyte were also introduced in detail.Whereafter，based on the existing research conclusions，the potential in agricultural activity of endophytes of Euphoram adenophorum was discussed by analogy and inference.Furthermore，this paper also presents some research and application perspectives on the field in endophytes of Eupatorium adenophorum based on work already carried out or currently under way.

Key words Eupatorium adenophorum;Endophyte;Agricultural activity;Agricultural production;Application potential

我國是一個以種植業(yè)為主的農(nóng)業(yè)大國，化肥、農(nóng)藥作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的兩種重要生產(chǎn)資料對我國農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)做出了巨大貢獻［1-2］。但是長期過量使用化肥和農(nóng)藥帶來的土壤板結、土壤養(yǎng)分結構失調(diào)、有害生物抗藥性增加、藥物殘留等問題和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降、食品安全、環(huán)境污染等負效應日益凸顯，嚴重制約我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［3-4］。尋找新型資源替代傳統(tǒng)化肥、農(nóng)藥促進農(nóng)業(yè)健康發(fā)展已刻不容緩。

2019年，美國國家科學院、工程院和醫(yī)學院聯(lián)合發(fā)布了一份研究報告，提出應該重視微生物對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。而植物內(nèi)生菌作為植物微生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分，具有促進植物生長、提高植物抗逆性等生物活性，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域的應用潛力巨大［5-6］。

植物內(nèi)生菌是指全程或暫時生活在健康植物中，不會（至少暫時不會）感染宿主植物致其出現(xiàn)明顯外部癥狀的一類微生物，主要包括內(nèi)生細菌、內(nèi)生真菌和內(nèi)生放線菌三大類［7］。內(nèi)生菌主要通過2個途徑對宿主植物的生長起到促進作用：一方面，內(nèi)生菌通過自身代謝分泌植物所需的生長物質(zhì)，如吲哚乙酸、赤霉素以及細胞分裂素等［8-9］；另一方面，內(nèi)生菌通過調(diào)節(jié)促進植物生長的代謝以及酶活性等途徑提高宿主植物對生長所需養(yǎng)分的積累，如內(nèi)生菌侵染植物后可

以促進植物對礦物質(zhì)的吸收，提高植物對養(yǎng)分的利用率，從而達到促進植物生長的效果［10-11］。同時，內(nèi)生菌侵染植物可以增強宿主植物的抗逆性［12］，主要表現(xiàn)在：第一，內(nèi)生菌可以產(chǎn)生生物堿類、吲哚雙萜堿、雙吡咯烷類生物堿和麥角堿等多種有毒物質(zhì)來提高植物對有害生物的抵抗能力［13］；第二，內(nèi)生真菌可以通過調(diào)節(jié)植物激素水平（如水楊酸、茉莉酸等）和活性氧濃度來協(xié)助植物抵御不良環(huán)境［14］。由此可見，內(nèi)生菌侵染的植物在抵抗病、蟲、植食性動物等生物脅迫和對高溫、干旱、水淹、高鹽堿以及重金屬污染等非生物脅迫的耐受能力都顯著強于未被侵染的植物。

紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum）是一種原產(chǎn)于南美洲墨西哥至哥斯達黎加一帶的菊科（Compositae）澤蘭屬多年生草本或亞灌木植物，是一種世界性惡性雜草［15］。19世紀時，紫莖澤蘭作為觀賞性植物被引入歐洲多個國家，后來又引種至亞洲和大洋洲，憑借其生態(tài)適應性廣、繁殖能力強、傳播速度快、化感作用強等特點，現(xiàn)已傳播至30多個熱帶和亞熱帶國家及地區(qū)［16-17］。紫莖澤蘭在我國的傳播始于20世紀40年代，由緬甸、越南通過自然傳播的方式傳入我國云南臨滄，隨后迅速蔓延至貴州、四川、重慶、廣西、廣東、湖北、西藏和臺灣等省區(qū)市，并仍在繼續(xù)向東部和北部地區(qū)迅速蔓延［15，18］。據(jù)統(tǒng)計，四川省涼山州受紫莖澤蘭危害的面積達14%［19］；在云南，有文獻報道超過80%以上范圍都有紫莖澤蘭的分布，每年農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)因紫莖澤蘭的入侵造成的直接經(jīng)濟損失高達8億元，間接損失更是不可估量［20-21］。紫莖澤蘭入侵造成的危害不可忽視，也因此紫莖澤蘭被我國列入外來入侵物種中最為嚴重的入侵植物之一，在國家環(huán)境保護局2003年公布的首批入侵外來物種名單中位列第一［22］。

在消耗大量人力和物力卻未有效控制紫莖澤蘭的蔓延與危害的情況下，研究者們開始致力于研究如何對其進行開發(fā)利用，例如做染料［22］、食用菌栽培［23］、有機肥生產(chǎn)［24］、飼料生產(chǎn)［25］、活性炭生產(chǎn)［26］、清潔燃料生產(chǎn)［27］、建材生產(chǎn)［28］等。這些研究為紫莖澤蘭的利用提供了寶貴的理論依據(jù)，但紫莖澤蘭的內(nèi)生菌資源卻一直被忽視。近年來，隨著對植物內(nèi)生菌的認識不斷加深，有研究發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭具有非常豐富多樣的內(nèi)生菌，且具有良好的農(nóng)用生物活性，這為紫莖澤蘭的“變廢為寶”提供了新的思路。如果能將紫莖澤蘭內(nèi)生菌潛在農(nóng)用活性應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不但可以彌補紫莖澤蘭入侵造成的損失，對我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展也具有重要的意義。

1 植物內(nèi)生菌的農(nóng)用活性

植物內(nèi)生菌具有種類多、分布廣的特點，它們系統(tǒng)地分布于宿主植物健康的根、莖、葉、花、果實以及細胞和細胞間隙中，并且涵蓋低等的藻類植物、苔蘚植物，高等的裸子植物和被子植物整個植物界［29-32］。目前，有許多研究證明植物內(nèi)生菌具有多種潛在農(nóng)用活性，是一類極具開發(fā)潛力的寶貴微生物資源。

1.1 內(nèi)生細菌的農(nóng)用活性

目前在植物內(nèi)生細菌農(nóng)用活性方面的研究已取得了豐碩的成果，學者們著眼于植物內(nèi)生細菌對病蟲害的抑制作用進行了深入研究。彭雙等［33］發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟作物內(nèi)生芽孢桿菌可以產(chǎn)生能使線蟲蟲體發(fā)生滲漏或消解的活性物質(zhì)，對松材線蟲的致死率達到100%。李曉璐等［34］發(fā)現(xiàn)，水黃皮內(nèi)生細菌中分別有3株和2株的乙醇提取物對稻縱卷葉螟、稻飛虱的致死率高于80%，并且5種內(nèi)生細菌間并無重疊。馬東麗等［35］從曼陀羅葉片中分離到的內(nèi)生細菌MY1對14種植物病原菌的抑菌率均超過50.00%，其中對桃褐腐病菌的抑菌率達到98.95%，而且10倍稀釋的MY1發(fā)酵液對14種植物病原菌的抑制率也高達76.65%～99.84%，通過盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，5倍稀釋的MY1發(fā)酵液對番茄灰霉病和番茄早疫病的預防、治療效果分別達到86.40%、80.20%和88.90%、82.60%。梁子寧等［36］從鴉膽子根部分離得到內(nèi)生細菌YGB-11，該菌對12種植物病原菌有廣譜抑菌性，抑菌率均高于55.00%，對柑橘綠霉病菌的抑制效果最佳，抑菌率超過95.00%。田間試驗發(fā)現(xiàn)，用YGB-11的菌懸液和發(fā)酵液處理柑橘活體組織，可將柑橘綠霉病的發(fā)病率限制在34.00%以下。趙龍飛等［37］研究地黃根塊內(nèi)生細菌過程中發(fā)現(xiàn)，部分菌株在平板對峙試驗中可以使棉花枯萎病原菌出現(xiàn)菌絲打結、彎曲和斷裂現(xiàn)象等現(xiàn)象，具有較好的抑菌活性。通過盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，接種地黃內(nèi)生細菌DH92和DH9使棉花植株發(fā)病率低于32%，且內(nèi)生細菌DH92具有較高的產(chǎn)植物激素IAA的能力、較高的脫氨酶ACC活性和較強的溶磷能力。

1.2 內(nèi)生真菌的農(nóng)用活性

植物內(nèi)生真菌是植物內(nèi)生菌中的重要組成部分，植物內(nèi)生真菌的農(nóng)用活性也是相關學者研究的重點之一。鄭喜等［38］從昆明山海棠分離到一株簡青霉屬內(nèi)生真菌，該菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物Penicillic acid 48 h對秀麗隱桿線蟲的半數(shù)致死濃度（LC50）為453.40 mg/L，表現(xiàn)出較好的殺線蟲活性。朱虹等［39］研究發(fā)現(xiàn)，苦楝內(nèi)生真菌對馬尾松毛蟲有觸殺活性，而內(nèi)生菌次生代謝產(chǎn)物對馬尾松毛蟲兼具觸殺和胃毒活性。其中KL042菌株觸殺活性的5 d矯正死亡率達到100%，代謝產(chǎn)物觸殺活性48 h校正死亡率達76.67%，KL017菌株代謝產(chǎn)物胃毒活性的48 h校正死亡率達90.09%。王貴生等［40］從亳菊中分離得到1株內(nèi)生柄孢殼菌屬真菌，該菌對玉米彎孢菌、黃瓜枯萎菌、茶葉輪斑菌、小麥赤霉菌、串珠鐮刀菌、瓜炭疽菌6種植物病原菌的抑菌率均超過50%。楊秀芳等［41］研究發(fā)現(xiàn)，黑枸杞內(nèi)生真菌RER4能夠產(chǎn)生9種對尖孢鐮孢菌、小麥赤霉病菌、蘋果樹腐爛病菌、番茄灰霉病菌等病原菌有不同程度抑制效應的活性物質(zhì)，有1種化合物具有廣譜抑菌活性。高克祥等［42］利用篩選來自楊樹和蘋果樹皮部的2個木霉菌株，在田間分別進行了楊樹爛皮病、蘋果樹腐爛病和蘋果輪紋病的防治試驗，取得了良好的效果。劉軍生等［43］發(fā)現(xiàn)，用杠柳內(nèi)生真菌的發(fā)酵液澆灌小麥幼苗可以提高小麥對重金屬鎘的耐受能力。詹壽發(fā)等［44］從蕨類植物——芒萁中分離到2株能溶磷、解鉀和分泌IAA的內(nèi)生真菌，并且2株菌都能在玉米上定殖，并能通過提高玉米光合速率、蒸騰速率對玉米的生長產(chǎn)生促生效應。郎宸用［45］通過連續(xù)3年的大田試驗，發(fā)現(xiàn)野生植物內(nèi)生鏈格孢菌具有促進玉米生長發(fā)育、養(yǎng)分積累和調(diào)節(jié)激素含量的生物活性，最終通過增加玉米的穗粒數(shù)，達到增產(chǎn)的效果。

1.3 內(nèi)生放線菌的農(nóng)用活性

植物內(nèi)生放線菌作為植物內(nèi)生菌的一個主要類群，雖然研究起步相對較晚，還遠遠沒有達到對內(nèi)生細菌和真菌的研究深度，但近年來也取得了一系列研究成果并逐漸成為相關領域的研究熱點。陶玲等［46］從紅樹林植物木欖中分離出一株放線菌，該菌株產(chǎn)生一種不飽和脂肪酸對秀麗隱桿線蟲的半數(shù)致死濃度（LC50）值為162.80 mg/L，致死效果優(yōu)于市場上的殺線蟲制劑甲胺磷的3 282.46 mg/L。史赟等［47］從番茄根莖結合部分離到的內(nèi)生放線菌St24，其發(fā)酵原液對小菜蛾幼蟲的24 h選擇拒食率和非選擇拒食率分別是100%和97.86%，對朱砂葉螨的觸殺矯正死亡率和產(chǎn)卵忌避率分別是55.90%和74.19%。祁鶴興等［48］從苦豆子內(nèi)生放線菌中篩選出3株高拮抗活性的菌株，菌株NDZKDS22具有廣譜抑菌性，對5種植物病原菌的抑菌帶寬度均大于10.00 mm，菌株NDZKDS65對黃瓜枯萎病菌的抑菌帶寬度為18.54? mm，菌株YWZKDS4對稻瘟病菌的抑菌帶寬度為15.12 mm。郜佐鵬等［49］研究發(fā)現(xiàn)，用3株來自黃瓜根部、1株來自辣椒葉部、1株來自牛腥草莖部的內(nèi)生放線菌發(fā)酵液原液對果園中刮除蘋果樹腐爛病病斑后的傷口處進行涂抹處理，90 d、180 d和270 d蘋果樹腐爛病復發(fā)率均為0。梁亞萍等［50］研究發(fā)現(xiàn)，野生植物內(nèi)生放線菌能在目標農(nóng)作物上定殖，并且具有防病促生的功能，菌株SF20對病原菌灰葡萄球孢的抑菌率高達88.00%，菌株SF6對粉紅聚端孢菌、菌株SG2對黃瓜枯萎病菌和大麗輪枝菌的孢子萌發(fā)抑制率都達到100%，SG2發(fā)酵液對茄鏈格孢和大麗輪枝菌的抑菌圈直徑均大于30.00 mm、對溫室番茄早疫病的防治效果達89.72%，菌株SF4發(fā)酵液對溫室黃瓜白粉病的防治效果達89.61%，菌株SF4和SF20的菌懸液對溫室黃瓜白粉病的防治效果均高于84.00%，菌株SF20侵染的黃瓜株高、葉片數(shù)、葉片面積鮮重、干重以及葉綠素a、葉綠素b均顯著高于對照。

2 紫莖澤蘭內(nèi)生菌的研究現(xiàn)狀

由于紫莖澤蘭的強危害性，基于“變廢為寶”的考慮，多年來已有眾多學者對紫莖澤蘭的利用進行了深入研究。早期對紫莖澤蘭的利用研究多停留在對植物本身的利用，隨著近年來植物內(nèi)生菌研究的不斷豐富，有研究發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭內(nèi)生菌資源豐富，且具有良好的農(nóng)用生物活性。

2.1 紫莖澤蘭內(nèi)生菌多樣性研究

蔣歡［51］通過傳統(tǒng)組織培養(yǎng)法和過夜冰凍組織法從云南、四川不同樣地紫莖澤蘭葉片中分離得到可培養(yǎng)的內(nèi)生真菌840株，通過分子鑒定，發(fā)現(xiàn)這些真菌涵蓋了47個真菌屬。陳誠［52］對礦區(qū)紫莖澤蘭內(nèi)生菌進行PCR-DGGE（變性梯度凝膠電泳）分析，發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭根、莖、葉內(nèi)生菌香農(nóng)多樣性指數(shù)都很高，其中內(nèi)生真菌在1.62～2.07、內(nèi)生細菌在2.07～2.38、內(nèi)生放線菌在2.07～2.63。王義聰［53］通過對礦區(qū)紫莖澤蘭根內(nèi)生細菌進行16S rDNA基因的PCR擴增以及克隆測序，發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭根內(nèi)生細菌16S rDNA基因文庫表現(xiàn)出很高的基因多樣性，其香農(nóng)多樣性指數(shù)高達3.82。苗一方［54］通過傳統(tǒng)分離培養(yǎng)法和高通量測序?qū)υ颇?個地區(qū)紫莖澤蘭根、莖、葉內(nèi)生真菌進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不同組織的內(nèi)生菌多樣性指數(shù)都很高，其中香農(nóng)指數(shù)最低為2.50，最高為4.00，而且發(fā)現(xiàn)分離出的內(nèi)生菌香農(nóng)多樣性指數(shù)也高達2.88。劉歡［55］通過高通量測序分析個舊礦區(qū)紫莖澤蘭根內(nèi)生真菌多樣性，發(fā)現(xiàn)4個根樣內(nèi)生真菌多樣性和豐富程度都很高，香農(nóng)多樣性指數(shù)為3.381～3.888、ACE豐富度指數(shù)為450.794～558.309。保朱壽能［56］從紫莖澤蘭根內(nèi)分離得到150株內(nèi)生細菌（固氮菌），其物種組成多樣，涵蓋了3個細菌門，25個種屬［56］。

2.2 紫莖澤蘭內(nèi)生菌負向效應研究

紫莖澤蘭種子帶菌率僅為7.45%，其內(nèi)生菌是在入侵過程中感染的，并且數(shù)量及物種多樣性與侵入時間呈正相關［51，57］。但是在其內(nèi)生菌中卻有一定比例的常見植物病原菌，有成為本土植物病原庫的風險。研究發(fā)現(xiàn)，紫莖澤蘭在入侵過程中富集了大量的本土植物病原菌，雖然這些病原菌在紫莖澤蘭體內(nèi)是以內(nèi)生菌的形式存在，對紫莖澤蘭的致病力總體較弱，不但沒有影響紫莖澤蘭的正常生長，還間接增加了紫莖澤蘭的入侵能力，但是卻大大增加了本土植物爆發(fā)病害的可能［58-59］。例如紫莖澤蘭優(yōu)勢內(nèi)生炭疽菌屬（Collectotrichum）、鏈格孢屬（Alternaria）、炭角菌屬（Xylaria）、間座殼屬（Diaporthe）、擬支點霉屬（Phomopsis）都是很多植物的常見病原菌，這些病原菌的寄主范圍很廣，涵蓋了藤本植物、草本植物以及灌木，而且對植物的種子萌發(fā)、生長發(fā)育以及采后果實都有較強的致病力［60-63］。

2.3 紫莖澤蘭內(nèi)生菌正向效應研究

紫莖澤蘭內(nèi)生菌對本土植物的負反饋效應突出，但是不能以點概面，忽視其正向效應。楊晨［64］研究發(fā)現(xiàn)，紫莖澤蘭內(nèi)生菌對紫莖澤蘭幼苗存活率正反饋效應高達8.7倍。劉歡［55］在紫莖澤蘭內(nèi)生真菌離體培養(yǎng)過程中，發(fā)現(xiàn)部分菌株對重金屬脅迫具有較高的耐受能力，其中菌株G19A2可以定殖于玉米植株上，通過增強玉米對重金屬Cd的耐受性，進而增加玉米地下部分的生物量。保朱壽能［56］研究發(fā)現(xiàn)，紫莖澤蘭內(nèi)生細菌對紫莖澤蘭具有明顯的促生效應，其中內(nèi)生菌XS-3-7侵染對紫莖澤蘭的促進效應最明顯，地下鮮重和干重分別是對照組的25.7和31.0倍?？涤睿?5］研究發(fā)現(xiàn)，紫莖澤蘭根內(nèi)生叢枝菌根真菌和深色有隔真菌有助于增強紫莖澤蘭超氧化物歧化酶（SOD）活性從而增強其對重金屬耐受能力。楊歡［61］研究發(fā)現(xiàn)，雖然紫莖澤蘭內(nèi)生菌對其生長更有利，但是也具有促進本土植物生長的潛力，其中優(yōu)勢炭疽菌可以縮短藎草、何首烏、土牛膝的發(fā)芽時間，增加土牛膝的發(fā)芽數(shù)量；優(yōu)勢鏈格孢菌可以縮短藎草和土牛膝的發(fā)芽時間，增加何首烏的發(fā)芽數(shù)量；優(yōu)勢碳墊菌對尾穗莧的莖長生長具有顯著促進作用；優(yōu)勢鏈格孢菌對何首烏地下部分鮮重具有促進作用。

3 紫莖澤蘭內(nèi)生菌的農(nóng)用活性潛力

3.1 紫莖澤蘭內(nèi)生菌資源豐富

研究表明，內(nèi)生菌的組成和數(shù)量受宿主影響很大，宿主地理分布造成內(nèi)生真菌所生存的微生態(tài)環(huán)境不同，會導致內(nèi)生菌的種類和數(shù)量發(fā)生改變［66-68］。作為一種已大規(guī)模蔓延的入侵植物，紫莖澤蘭分布范圍廣泛，給內(nèi)生菌提供了多樣的微生態(tài)環(huán)境，為其內(nèi)生菌種群多樣性提供了有利的先決條件。同時，雖然目前對紫莖澤蘭內(nèi)生菌的研究還不完善，但現(xiàn)有研究已發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭內(nèi)生菌中包含一些人類尚未認知的新種［69］。Zhang等［70］研究發(fā)現(xiàn)，紫莖澤蘭有豐富的內(nèi)生細菌，其中根內(nèi)生細菌可鑒定到種的就多達350種，包含1個新種；周揚陽等［71-72］通過傳統(tǒng)分離培養(yǎng)方法從紫莖澤蘭中分離到的可離體培養(yǎng)內(nèi)生炭疽菌多達500余株，涵蓋30余個真菌種，新種比例超過30%，除此之外還有一些現(xiàn)階段無法鑒定的未知種。然而，對紫莖澤蘭內(nèi)生菌進行深入研究卻受到傳統(tǒng)分離技術的制約，例如苗一方［54］、周婕等［73］通過分離培養(yǎng)和高通量測序?qū)ψ锨o澤蘭內(nèi)生菌研究時發(fā)現(xiàn)，可離體培養(yǎng)的內(nèi)生菌在種類和數(shù)量上都遠少于高通量測序得到的，重疊很少且優(yōu)勢種并不相同。

3.2 紫莖澤蘭內(nèi)生菌之間的拮抗作用

研究證明，紫莖澤蘭雖然在入侵過程中富集了大量的植物病原菌，但是這些病原菌卻以內(nèi)生菌的形式存在于紫莖澤蘭體內(nèi)。例如，王義聰［53］發(fā)現(xiàn)植物病原細菌Candidatus Phytoplasma在紫莖澤蘭根內(nèi)的累積量大約是本土植物的10倍，但并不引起紫莖澤蘭發(fā)生病害。Jiang等［74］研究發(fā)現(xiàn)，紫莖澤蘭內(nèi)生菌之間的相互關系總體表現(xiàn)為中性偏抑制作用。陳莉敏［75］研究發(fā)現(xiàn)，紫莖澤蘭葉優(yōu)勢內(nèi)生真菌Colletotrichum對病原菌D.helianthi有抑制效應。基于上述研究結論，可以推測內(nèi)生菌間的拮抗作用可能是病原菌在紫莖澤蘭體內(nèi)以內(nèi)生菌形式存在的關鍵因素。

3.3 紫莖澤蘭提取物具有農(nóng)用開發(fā)潛力

研究證明，植物內(nèi)生菌在其宿主體內(nèi)特定的環(huán)境和生理條件下能夠產(chǎn)生與宿主相同或相似，以及一些新的代謝產(chǎn)物［76-77］。例如從雷公藤內(nèi)生真菌次生代謝物中分離出1種多肽化合物和1種生物堿類物質(zhì)，有抑制菌核病菌、稻瘟病以及其他多種植物病原菌的生物活性［78］。目前，從紫莖澤蘭植株內(nèi)分離到的化合物已多達數(shù)百種，主要包括單萜類、倍萜類、三萜類、苯丙素類、黃酮類、香豆素及各種衍生物［79］，很多物質(zhì)具有抑菌［80］、除草［81］、殺蟲［82-83］、殺鼠［84］等農(nóng)用活性?？梢酝茢?，紫莖澤蘭內(nèi)生菌也能產(chǎn)生具有與從紫莖澤蘭中提取得到的化合物相同或相似農(nóng)用活性的代謝產(chǎn)物，值得相關領域?qū)W者進一步研究、發(fā)現(xiàn)和探索。

3.4 紫莖澤蘭內(nèi)生菌具有農(nóng)用活性

目前已有研究證明，紫莖澤蘭內(nèi)生菌中包含具有農(nóng)用活性的功能菌。杜欣等［85］發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭根內(nèi)生細菌侵染可以通過調(diào)節(jié)小麥多酚氧化酶（PPO）和過氧化氫酶（CAT）的活性，來提高小麥對NaCl的耐受能力。王靜等［86］通過紫莖澤蘭莖內(nèi)生真菌次生代謝物對4種植物生長情況的影響研究，發(fā)現(xiàn)占比60%的菌株所產(chǎn)生的次生代謝物對75%的供試植物的生長抑制率超過80%，所以推測紫莖澤蘭內(nèi)生菌具有較好的除草潛力。Zhang等［70］發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭內(nèi)生細菌同時具有分泌植物生長素（IAA）促進植物生長和產(chǎn)生殺線蟲活性物質(zhì)的功能。陳莉敏［75］發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭葉優(yōu)勢內(nèi)生真菌Colletotrichum對紫莖澤蘭抵抗昆蟲啃食表現(xiàn)出積極效應，天敵斜紋夜蛾啃食紫莖澤蘭葉片的面積與葉片帶菌率呈負相關。保朱壽能等［56，87］從紫莖澤蘭根部分離到150株內(nèi)生細菌，發(fā)現(xiàn)100%的菌株可以產(chǎn)生植物激素（IAA）、45.3%的菌株能溶解磷酸鹽、74.7%的菌株具有產(chǎn)鐵載體的能力，從研究結果看，紫莖澤蘭根部是挖掘固氮菌的潛在資源庫。

4 結論與展望

紫莖澤蘭因其生態(tài)適應性廣、抗逆性強等特點給入侵地帶來巨大的生態(tài)災害和經(jīng)濟損失，也因此成為國內(nèi)外研究的熱點。由于長期被忽視和受傳統(tǒng)分離技術的制約，目前對紫莖澤蘭內(nèi)生菌的深入研究尚不完善，但從現(xiàn)階段的研究成果可以看出，紫莖澤蘭具有豐富的內(nèi)生菌資源，且其中不乏具有農(nóng)用活性的資源菌。同時，常規(guī)微生物被重復開發(fā)研究，利用價值逐年下降，新微生物已成為迫切需求。而紫莖澤蘭分布范圍廣，給內(nèi)生菌提供了多樣的微生態(tài)環(huán)境，為其內(nèi)生菌種群多樣性提供了有利的先決條件。此外，紫莖澤蘭是一種有毒植物，其特殊的內(nèi)部環(huán)境可能存在一些特殊的乃至人類未知的微生物新物種，具有極大的研究潛力和研究價值。

綜上可知，從紫莖澤蘭內(nèi)生菌中篩選具有農(nóng)用活性資源菌的潛力巨大，但目前對紫莖澤蘭內(nèi)生菌的研究還遠遠滯后于其他植物內(nèi)生菌的研究。未來可以從以下幾個方面開展研究。

4.1 加強對紫莖澤蘭內(nèi)生菌的活性研究

目前針對紫莖澤蘭內(nèi)生菌的研究，主要包括多樣性調(diào)查、揭示紫莖澤蘭入侵機制和對入侵地的影響等方面，對其生物活性研究還很少。雖然已有研究報道紫莖澤蘭內(nèi)生細菌、內(nèi)生真菌具有農(nóng)用活性潛力，但是沒有內(nèi)生放線菌的相關研究報道，而且主要圍繞紫莖澤蘭根和葉2個部位的內(nèi)生菌進行研究。未來應加強對紫莖澤蘭各組織的內(nèi)生細菌、真菌和放線菌進行系統(tǒng)地研究調(diào)查，從中挖掘出具有農(nóng)用活性的資源微生物。

4.2 加強紫莖澤蘭內(nèi)生菌生物活性的機理研究

目前的研究局限于探索單菌株生物活性，而對內(nèi)生菌之間的相互作用關系研究較少，缺乏活性機制和活性物質(zhì)深層次的研究。今后應加強機制研究，只有掌握其活性機理，才能更好地應用于實際生產(chǎn)中。

隨著對紫莖澤蘭內(nèi)生菌研究的不斷深入，挖掘其具有農(nóng)用活性的資源微生物，將其應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不僅可以達到“變廢為寶的目的”，而且可以為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻，最終實現(xiàn)經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益同步提升。

參考文獻

［1］謝邵文，楊芬，馮含笑，等.中國化肥農(nóng)藥施用總體特征及減施效果分析［J］.環(huán)境污染與防治，2019，41（4）：490-495.

［2］ 崔元培，魏子鯤，王建忠，等.“雙減”背景下化肥、農(nóng)藥施用現(xiàn)狀與發(fā)展路徑［J］.北方園藝，2021（9）：164-173.

［3］ 叢曉男，單菁菁.化肥農(nóng)藥減量與農(nóng)用地土壤污染治理研究［J］.江淮論壇，2019（2）：17-23.

［4］ 楊普云，王凱，厲建萌，等.以農(nóng)藥減量控害助力農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展［J］.植物保護，2018，44（5）：95-100.

［5］ KHAN A L，GILANI S A，WAQAS M，et al.Endophytes from medicinal plants and their potential for producing indole acetic acid，improving seed germination and mitigating oxidative stress［J］.Journal of Zhejiang University：Science B，2017，18（2）：125-137.

［6］ ZHOU Y，LI X，GAO Y，et al.Plant endophytes and arbuscular mycorrhizal fungi alter plant competition［J］.Functional ecology，2018，32（5）：1168-1179.

［7］ 常愷莉，張琳，周紅英，等.藥用植物內(nèi)生菌資源在農(nóng)業(yè)中的應用與研究進展［J］.山東農(nóng)業(yè)科學，2021，53（7）：135-141.

［8］ 易婷，繆煜軒，馮永君.內(nèi)生菌與植物的相互作用：促生與生物薄膜的形成［J］.微生物學通報，2008，35（11）：1774-1780.

［9］ 石瑛.內(nèi)生真菌對植物生長發(fā)育的影響［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（6）：36-38.

［10］ DE MATOS NOGUEIRA E，VINAGRE F，MASUDA H P，et al.Expression of sugarcane genes induced by inoculation with Gluconacetobacter diazotrophicus and Herbaspirillum rubrisubalbicans［J］.Genetics and molecular biology，2001，24（1/2/3/4）：199-206.

［11］ VARGAS C，DE PDUA V，DE MATOS NOGUEIRA E，et al.Signaling pathways mediating the association between sugarcane and endophytic diazotrophic bacteria：A genomic approach［J］.Symbiosis，2003，35（1/2/3）：159-180.

［12］ FAN D，SUBRAMANIAN S，SMITH D L.Plant endophytes promote growth and alleviate salt stress in Arabidopsis thaliana［J］.Scientific reports，2020，10（1）：1-18.

［13］ 張冬靜.藥用植物內(nèi)生真菌的分離及其抑菌活性篩選［D］.長春：吉林大學，2015.

［14］ DUBEY A，MALLA M A，KUMAR A，et al.Plants endophytes：Unveiling hidden agenda for bioprospecting toward sustainable agriculture［J］.Critical reviews in biotechnology，2020，40（8）：1210-1231.

［15］ 周啟武，楊國琴，王朝雯，等.紫莖澤蘭入侵與防控現(xiàn)狀及生物活性物質(zhì)研究進展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2021，49（6）：26-29.

［16］ LIAO F，WANG Y F，HUANG Y，et al.Isolation and identification of bacteria capable of degrading euptox A from Eupatorium adenophorum Spreng［J］.Toxicon，2014，77：87-92.

［17］ GIRI S，SAHU R，PAUL P，et al.An updated review on Eupatorium adenophorum Spreng.［Ageratina adenophora （Spreng.）］：Traditional uses，phytochemistry，pharmacological activities and toxicity［J/OL］.Pharmacological researchmodern Chinese medicine，2022，2［2022-03-25］.https：//doi.org/10.1016/j.prmcm.2022.100068.

［18］ 鄧建梅，余傳波.復合菌劑強化紫莖澤蘭堆肥試驗［J］.北方園藝，2017（2）：172-174.

［19］ 隋宗明，殷潔，李軒，等.紫莖澤蘭堆肥的質(zhì)量及對土壤有機質(zhì)、養(yǎng)分和微生物的影響［J］.土壤，2017，49（3）：527-533.

［20］ 楊宏.家畜紫莖澤蘭中毒的控制［J］.云南畜牧獸醫(yī)，2013（1）：44-46.

［21］ 周啟武，于龍鳳，王紹梅，等.入侵植物紫莖澤蘭的危害及綜合防控與利用［J］.動物醫(yī)學進展，2014，35（5）：108-113.

［22］ 桂麗梅，蘇梅，丁艷芬，等.紫莖澤蘭的特征特性與綜合開發(fā)利用研究進展［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（19）：108-110，112.

［23］ 田果廷，徐學忠，楊瓊芬，等.利用紫莖澤蘭栽培田頭菇的研究［J］.中國食用菌，2004，23（4）：13-15.

［24］ 羅瑛，劉壯，高玲，等.紫莖澤蘭的有機肥品質(zhì)評價［J］.中國農(nóng)學通報，2009，25（7）：179-182.

［25］ SAHOO A，SINGH B，SHARMA O P.Evaluation of feeding value of Eupatorium adenophorum in combination with mulberry leaves［J］.Livestock science，2011，136（2/3）：175-183.

［26］ ZHENG Z Q，XIA H Y，SRINIVASAKANNAN C，et al.Utilization of Crofton weed for preparation of activated carbon by microwave induced CO2 activation［J］.Chemical engineering and processing：Process intensification，2014，82：1-8.

［27］ PATRABANSH S，MADAN M.An alternative resource for biogas production［J］.Energy sources，2000，22（8）：713-721.

［28］ 達平馥，洪焰泉.紫莖澤蘭的危害特性及研究利用近況［J］.林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2003，28（1）：95-99.

［29］ 易曉華.植物內(nèi)生真菌多樣性研究進展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2009，37（28）：13468-13469.

［30］ 王莉衡.植物內(nèi)生菌及其次生代謝活性物質(zhì)多樣性的研究進展［J］.化學與生物工程，2012，29（10）：1-3.

［31］ TANAKA M，YOSHIMURA M，SUTO M，et al.Production of lepidimoide by an endophytic fungus from polysaccharide extracted from Abelmoschus sp.：Identification of the product and the organism producing it［J］.Journal of bioscience and bioengineering，2002，93（6）：531-536.

［32］ 張林，侯瑞，羅妮星，等.兔眼藍莓幼果內(nèi)生真菌多樣性及其抑菌活性鑒定［J］.西南林業(yè)大學學報（自然科學），2021，41（1）：62-69.

［33］ 彭雙，閆淑珍，陳雙林.具殺線蟲活性植物內(nèi)生細菌的篩選和活性產(chǎn)物［J］.微生物學報，2011，51（3）：368-376.

［34］ 李曉璐，劉妍，淮亞紅.水黃皮內(nèi)生菌的分離及其殺蟲菌株的篩選［J］.沈陽農(nóng)業(yè)大學學報，2015，46（5）：608-612.

［35］ 馬東麗，石玉星，張寶俊，等.植物內(nèi)生細菌MY1的分離、鑒定及其防治效果［J］.山西農(nóng)業(yè)科學，2020，48（11）：1841-1846.

［36］ 梁子寧，賴開平，朱華，等.藥用植物鴉膽子內(nèi)生細菌分離及其抑菌活性研究［J］.南方農(nóng)業(yè)學報，2014，45（3）：389-394.

［37］ 趙龍飛，徐亞軍，鄧振山，等.拮抗棉花枯萎病菌的地黃內(nèi)生細菌篩選、鑒定和促生潛能［J］.微生物學報，2021，61（8）：2338-2357.

［38］ 鄭喜，李國紅，王芯，等.昆明山海棠內(nèi)生真菌ThF11化學成分抗菌殺線蟲作用的研究［J］.中國藥理學通報，2014，30（12）：1709-1713.

［39］ 朱虹，單淑芳，李增智，等.苦楝內(nèi)生真菌及其代謝產(chǎn)物的殺蟲活性［J］.中國生物防治，2010，26（1）：47-52.

［40］ 王貴生，陸娟，唐娟，等.1株亳菊內(nèi)生菌的分離鑒定及其生物活性分析［J］.西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2019，47（4）：138-145，154.

［41］ 楊秀芳，王鵬飛，馬養(yǎng)民，等.黑果枸杞內(nèi)生真菌RER4次生代謝產(chǎn)物活性研究［J］.陜西科技大學學報（自然科學版），2015，33（3）：125-129.

［42］ 高克祥，劉曉光，郭潤芳，等.木霉菌對五種植物病原真菌的重寄生作用［J］.山東農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2002，33（1）：37-42.

［43］ 劉軍生，羅陽蘭，解修超，等.抗鎘植物內(nèi)生真菌的篩選及其促生能力研究［J］.河南農(nóng)業(yè)科學，2019，48（3）：61-69.

［44］ 詹壽發(fā)，盧丹妮，毛花英，等.2株溶磷、解鉀與產(chǎn)IAA的內(nèi)生真菌菌株的篩選、鑒定及促生作用研究［J］.中國土壤與肥料，2017（3）：142-151.

［45］ 郎宸用.植物內(nèi)生菌提取物對玉米生長特性及產(chǎn)量的影響［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學，2018，46（20）：62-65.

［46］ 陶玲，旭格拉·哈布丁，韓寧寧，等.紅樹林植物內(nèi)生放線菌I07A-01824發(fā)酵液中殺線蟲活性成分的分離、純化與鑒定［J］.中國醫(yī)藥生物技術，2012，7（1）：5-8.

［47］ 史赟，馬林，韓巨才，等.植物內(nèi)生放線菌St24發(fā)酵液殺蟲活性的研究［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008（14）：106，108.

［48］ 祁鶴興，胡美娟，王麗，等.苦豆子內(nèi)生拮抗放線菌的篩選及活性菌株鑒定［J］.北方園藝，2014（8）：86-91.

［49］ 郜佐鵬，柯希望，韋潔玲，等.七株植物內(nèi)生放線菌對蘋果樹腐爛病的防治作用［J］.植物保護學報，2009，36（5）：410-416.

［50］ 梁亞萍，宗兆鋒，馬強.6株野生植物內(nèi)生放線菌防病促生作用的初步研究［J］.西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2007，35（7）：131-136.

［51］ 蔣歡.入侵植物紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum Spreng）葉內(nèi)生真菌多樣性研究［D］.昆明：云南大學，2010.

［52］ 陳誠.攀枝花礦區(qū)4種常見植物內(nèi)生菌群落結構及多樣性研究［D］.雅安：四川農(nóng)業(yè)大學，2015.

［53］ 王義聰.云南募乃露天鉛鋅礦區(qū)優(yōu)勢植物根內(nèi)生細菌分子多樣性研究［D］.昆明：云南大學，2014.

［54］ 苗一方.紫莖澤蘭內(nèi)生真菌多樣性及其在周圍環(huán)境分布的動態(tài)研究［D］.昆明：云南大學，2017.

［55］ 劉歡.紫莖澤蘭DSE多樣性及其重金屬耐性初探［D］.昆明：云南大學，2017.

［56］ 保朱壽能.紫莖澤蘭（Ageratina adenophora）根內(nèi)生固氮菌的分離及促生效應研究［D］.昆明：云南大學，2017.

［57］ 周振歆.入侵植物紫莖澤蘭葉鏈格孢菌生物學多樣性研究［D］.昆明：云南大學，2010.

［58］ 陶永紅，李正躍，何月秋.昆明地區(qū)紫莖澤蘭葉斑病的發(fā)生規(guī)律［J］.中國生物防治，2007（S1）：37-41.

［59］ 姚廣博.紫莖澤蘭（Ageratina adenophora）與其優(yōu)勢葉內(nèi)生真菌的遺傳多樣性研究［D］.昆明：云南大學，2015.

［60］ 郭靜.紫莖澤蘭（Ageratina adenophora）優(yōu)勢葉內(nèi)生真菌對本地植物種子發(fā)芽率和生長的影響［D］.昆明：云南大學，2015.

［61］ 楊歡.葉內(nèi)生菌對紫莖澤蘭（Ageratina adenophora）以及本地植物生長的影響［D］.昆明：云南大學，2016.

［62］ 陳奕杉.入侵植物紫莖澤蘭（Ageratina adenophora）葉內(nèi)生優(yōu)勢炭疽真菌（Colletotrichum spp.）對經(jīng)濟作物影響的研究［D］.昆明：云南大學，2016.

［63］ 美亮.入侵植物紫莖澤蘭（Ageratina adenophora）優(yōu)勢葉內(nèi)生真菌的致病力研究［D］.昆明：云南大學，2013.

［64］ 楊晨.紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum）葉內(nèi)共生菌對入侵地植物群落的影響［D］.昆明：云南大學，2010.

［65］ 康宇.紫莖澤蘭及其根內(nèi)生真菌在重金屬礦區(qū)修復中的基礎研究［D］.昆明：云南大學，2010.

［66］ BANERJEE D.Endophytic fungal diversity in tropical and subtropical plants［J］.Research journal of microbiology，2011，6（1）：54-62.

［67］ CARROLL F E，MLLER E，SUTTON B C.Preliminary studies on the incidence of needle endophytes in some European conifers［J］.Sydowia，1977，29：87-103.

［68］ SCHOLTYSIK A，UNTERSEHER M，OTTO P，et al.Spatiotemporal dynamics of endophyte diversity in the canopy of European ash （Fraxinus excelsior）［J］.Mycological progress，2013，12（2）：291-304.

［69］ YU Z F，JIANG X W，ZHENG H，et al.Fourteen new species of foliar Colletotrichum associated with the invasive plant Ageratina adenophora and surrounding crops［J］.Journal of fungi，2022，8（2）：1-34.

［70］ ZHANG M，WANG H，HUSSAIN M，et al.Identification and functional assessment of endophytic bacterial diversity in Ageratina adenophora （Sprengel） and their interactions with the host plant［J］.South African journal of botany，2020，134：99-108.

［71］ 周揚陽.水生植物和紫莖澤蘭內(nèi)生炭疽菌的物種多樣性研究［D］.昆明：云南大學，2017.

［72］ 常豆.云南紫莖澤蘭內(nèi)生炭疽菌物種多樣性研究［D］.昆明：云南大學，2018.

［73］ 周婕，苗一方，方楷，等.紫莖澤蘭內(nèi)生真菌及其根際土壤真菌的多樣性研究［J］.生態(tài)科學，2019，38（5）：1-7.

［74］ JIANG H，SHI Y T，ZHOU Z X，et al.Leaf chemistry and cooccurring species interactions affecting the endophytic fungal composition of Eupatorium adenophorum［J］.Annals of microbiology，2011，61（3）：655-662.

［75］ 陳莉敏.優(yōu)勢內(nèi)生真菌Colletotrichum對紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum Spreng）的生長和逃逸天敵作用的初步研究［D］.昆明：云南大學，2012.

［76］ 郭龍妹，高林怡，孫文靜，等.藥用植物內(nèi)生真菌研究進展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2019，47（9）：11-13，18.

［77］ 靳錦，趙慶，張曉梅，等.植物內(nèi)生菌活性代謝產(chǎn)物最新研究進展［J］.微生物學雜志，2018，38（3）：103-113.

［78］ 宋萍，洪偉，吳承禎，等.雷公藤內(nèi)生真菌的抑菌活性研究［J］.中國農(nóng)學通報，2010，26（5）：262-266.

［79］ 焦玉潔，杜如萬，王劍，等.腐熟紫莖澤蘭對土壤細菌、養(yǎng)分和辣椒產(chǎn)量品質(zhì)的影響［J］.微生物學報，2017，57（2）：209-219.

［80］ 姚秉富，李明霞，孫雨晴，等.紫莖澤蘭對植物病原菌的抑制作用研究進展［J］.安徽農(nóng)學通報，2019，25（11）：87-89.

［81］ 馬金虎，楊文秀，孫亮亮，等.紫莖澤蘭提取物對3種雜草的化感脅迫作用［J］.生態(tài)學報，2018，38（10）：3514-3523.

［82］ NONG X，F(xiàn)ANG C L，WANG J H，et al.Acaricidal activity of extract from Eupatorium adenophorum against the Psoroptes cuniculi and Sarcoptes scabiei in vitro［J］.Veterinary parasitology，2012，187（1/2）：345-349.

［83］李釗君，李萍，陳華保，等.紫莖澤蘭葉水提液對蛞蝓的毒殺作用［J］.西北農(nóng)業(yè)學報，2012，21（12）：177-180.

［84］ 董強，趙寶玉，顧強，等.紫莖澤蘭全草對小鼠毒性試驗［J］.西北大學學報（自然科學版），2011，41（3）：469-472.

［85］ 杜欣，楊林美，姜夢柯，等.內(nèi)生細菌對NaCl脅迫下小麥幼苗的緩解作用［J］.安徽農(nóng)學通報，2022，28（1）：15-18.

［86］ 王靜，羅國玖，蒙遠濤，等.紫莖澤蘭內(nèi)生菌的分離及其代謝物的除草活性［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學，2013，41（5）：99-101.

［87］ FANG K，BAO Z S N，CHEN L，et al.Growthpromoting characteristics of potential nitrogen-fixing bacteria in the root of an invasive plant Ageratina adenophora［J］.PeerJ，2019，7：1-21.