西洋参根部内生微生物多样性分析

王正鹏; 刘天睿; 赵玉洋; 金艳; 黄璐琦; 袁媛

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230214

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

西洋参根部内生微生物多样性分析

药学基础 | 更新时间：2023-05-17

- 西洋参根部内生微生物多样性分析
- Diversity of Endophytes in Panax quinquefolium Root
- 中国实验方剂学杂志 2023年29卷第7期页码：160-167
- 作者机构：
  
  1.江苏大学药学院，江苏镇江 212013
  2.中国中医科学院中医药健康产业研究所，南昌 330115
  3.中国中医科学院中药资源中心，北京 100700
- 作者简介：
  
  王正鹏，在读硕士，从事分子生药学研究，E-mail：747061409@qq.com
  黄璐琦，研究员，博士生导师，从事中药资源与分子生药学研究，Tel：010-64044340，E-mail：huangluqi01@126.com
  袁媛，研究员，博士生导师，从事中药鉴定与分子生药学研究，Tel：010-64087649，E-mail：y_yuan0732@163.com；
- 基金信息：
  
  东城区优秀人才培养项目(2021-dchrcpyzz-7);国家自然科学基金项目(82173926;81891013);中国中医科学院科技创新工程重大攻关项目(CI2021A041;CI2021B014);中央本级重大增减支项目(2060302);青年岐黄学者项目;国家中医药管理局中医药创新团队及人才支持计划项目(ZYYCXTD-D-202005)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230214
  中图分类号： R284.2;R289;R287;R22;R2-031;R33;R24
- 收稿日期：2022-11-07，
  
  网络出版日期：2023-01-10，
  
  纸质出版日期：2023-04-05
- 稿件说明：
移动端阅览
王正鹏,刘天睿,赵玉洋等.西洋参根部内生微生物多样性分析[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(07):160-167.

WANG Zhengpeng,LIU Tianrui,ZHAO Yuyang,et al.Diversity of Endophytes in Panax quinquefolium Root[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(07):160-167.
王正鹏,刘天睿,赵玉洋等.西洋参根部内生微生物多样性分析[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(07):160-167. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230214.

WANG Zhengpeng,LIU Tianrui,ZHAO Yuyang,et al.Diversity of Endophytes in Panax quinquefolium Root[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(07):160-167. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230214.

摘要

目的

分析西洋参（

Panax quinquefolium

）根部内生微生物的群落结构，寻找西洋参根部内生真菌和内生细菌的优势菌属，为建立西洋参根部内生微生物库奠定基础。

方法

采用PacBio Sequel Ⅱ测序平台，对采自山东文登的6株西洋参根部组织进行内转录间隔区（ITS）和16S测序。

结果

西洋参根部内生细菌共鉴定到8门、11纲、23目、27科、53属，其中优势菌属为一种伯克氏菌（unidentified

Burkholderiaceae）和一种根瘤菌（unidentified Rhizobiaceae）等。西洋参根部内生真菌共鉴定到9门、23纲、35目、43科、48属，其中优势菌属为一种柔膜菌（unclassified Helotiales）和假裸囊菌属（

Pseudogymnoascus

）等。根部内生细菌群落结构显示，一种根瘤菌（unidentified Rhizobiaceae）、慢生根瘤菌属（

Bradyrhizobium

）和草螺菌属（

Herbaspirillum

）等固氮菌在西洋参根部具有较高的相对丰度，暗示氮元素对西洋参根系生长发育的重要性。根部内生真菌群落结构显示，山东地区西洋参可能受到柔膜菌目真菌侵染的威胁。

结论

西洋参根部内生细菌和真菌具有丰富的多样性，为进一步研究西洋参根与内生微生物的互作、筛选促进西洋参根系生长的内生细菌和内生真菌提供科学依据。

Abstract

Objective

To analyze the community structure of endophytes in

Panax quinquefolium

root and explore the dominant endophytic bacteria and fungi， to provide scientific basis for the establishment of endophytic microbial bank in

P. quinquefolium

root.

Method

Internal Transcribed Spacer （ITS） sequencing and 16S sequencing were performed on six

P. quinquefolium

root samples collected from Wendeng， Shandong province on PacBio Sequel Ⅱ.

Result

A total of 8 phyla， 11 classes， 23 orders， 27 families and 53 genera of endophytic bacteria were identified in

P. quinquefolium

root， among which an unidentified Burkholderiaceae and an unidentified Rhizobiaceae were dominant. A total of 9 phyla， 23 classes， 35 orders， 43 families and 48 genera of endophytic fungi were identified in

P. quinquefolium

root， among which an unclassified Helotiales and

Pseudogymnoascus

were dominant. The community structure of endophytic bacteria revealed that the roots were selectively enriched with nitrogen-fixing bacteria such as

unidentified Rhizobiaceae，

Bradyrhizobium

and

Herbaspirillum

， which suggested that nitrogen is important for the growth of

P. quinquefolium

root. The community structure of endophytic fungi indicated that

P. quinquefolium

in Shandong province might be infected by unclassified Helotiales.

Conclusion

There is a rich diversity of endophytic bacteria and fungi in

P. quinquefolium

root， which provides scientific basis for studying the interaction of the plant with endophytic microorganisms and screening the endophytes to promote the growth of

P. quinquefolium

root.

关键词

Keywords

references

张正海，雷慧霞，钱佳奇，等 . 西洋参的引种简史［J］. 人参研究， 2020 ， 32 （ 2 ）： 59 - 62 .

WU W ， CHEN W ， LIU S ， et al . Beneficial relationships between endophytic bacteria and medicinal plants ［J］. Front Plant Sci ， 2021 ， 12 ： 646146 .

GAO Y ， LIU Q ， ZANG P ， et al . An endophytic bacterium isolated from Panax ginseng C.A. Meyer enhances growth，reduces morbidity， and stimulates ginsenoside biosynthesis ［J］. Phytochem Lett ， 2015 ， doi： 10.1016/j.phytol.2014.12.007 http://dx.doi.org/10.1016/j.phytol.2014.12.007 .

李卓蔚，郎佳琪，孟琦，等 . 接种解有机磷细菌对滇重楼品质及土壤肥力的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 16 ）： 156 - 164 .

刘迎雪，赵滢，张宝香，等 . 植物内生细菌来源及生物学功能研究进展［J］. 特产研究， 2020 ， 42 （ 4 ）： 60 - 67 .

ZHU Y . Isolation and identification of Ammodendron bifolium endophytic bacteria and the action mechanism of selected isolates-induced seed germination and their effects on host osmotic-stress tolerance ［J］. Arch Microbiol ， 2019 ， 201 （ 4 ）： 431 - 442 .

FOUDA A ， EID A M ， ELSAIED A ， et al . Plant growth-promoting endophytic bacterial community inhabiting the leaves of Pulicaria incisa （Lam.） DC inherent to arid regions ［J］. Plants ， 2021 ， 10 （ 1 ）： 76 .

ABDELSHAFY MOHAMAD O A ， MA J B ， LIU Y H ， et al . Beneficial endophytic bacterial populations associated with medicinal plant Thymus vulgaris alleviate salt stress and confer resistance to Fusarium oxysporum ［J］. Front Plant Sci ， 2020 ， 11 ： 47 .

CASTRONOVO L M ， VASSALLO A ， MENGONI A ， et al . Medicinal plants and their bacterial microbiota：A review on antimicrobial compounds production for plant and human health ［J］. Pathogens ， 2021 ， 10 （ 2 ）： 106 .

JAYAKUMAR A ， KRISHNA A ， MOHAN M ， et al . Plant growth enhancement， disease resistance，and elemental modulatory effects of plant probiotic endophytic Bacillus sp. Fcl1 ［J］. Probiotics Antimicrob Proteins ， 2019 ， 11 （ 2 ）： 526 - 534 .

QIN S ， FENG W W ， ZHANG Y J ， et al . Diversity of bacterial microbiota of coastal halophyte Limonium sinense and amelioration of salinity stress damage by symbiotic plant growth-promoting actinobacterium Glutamicibacter halophytocola KLBMP 5180 ［J］. Appl Environ Microb ， 2018 ， 84 （ 19 ）： e01533-18 .

MORSY M ， CLECKLER B ， ARMUELLES-MILLICAN H . Fungal endophytes promote tomato growth and enhance drought and salt tolerance ［J］. Plants ， 2020 ， 9 （ 7 ）： 877 .

YANG H R ， YUAN J ， LIU L H ， et al . Endophytic pseudomonas fluorescens induced sesquiterpenoid accumulation mediated by gibberellic acid and jasmonic acid in Atractylodes macrocephala Koidz plantlets ［J］. Appl Environ Microb ， 2019 ， 138 （ 3 ）： 445 - 457 .

LIU Y ， WEI X . Dark septate endophyte improves drought tolerance of Ormosia hosiei Hemsley & EH Wilson by modulating root morphology， ultrastructure，and the ratio of root hormones ［J］. Forests ， 2019 ， 10 （ 10 ）： 830 .

YAN L ， ZHU J ， ZHAO X ， et al . Beneficial effects of endophytic fungi colonization on plants ［J］. Appl Microbiol Biotechnol ， 2019 ， 103 （ 8 ）： 3327 - 3340 .

田小曼 . 西洋参主要病害及其防治［J］. 农业与技术， 2021 ， 41 （ 20 ）： 58 - 61 .

郭瑞齐，管仁伟，林慧彬 . 生长年限对西洋参根际土真菌群落结构的影响及多样性分析［J］. 中华中医药杂志， 2022 ， 37 （ 8 ）： 4731 - 4736 .

田丽霞 . 微生物及气候因子对西洋参品质的影响［D］. 北京：北京协和医学院， 2022 .

张臣 . 西洋参内生菌和根际微生物菌群结构分析及皂苷生物转化研究［D］. 郑州：郑州大学， 2021 .

LUO L ， WANG L ， DENG L ， et al . Enrichment of Burkholderia in the rhizosphere by autotoxic ginsenosides to alleviate negative plant-soil feedback ［J］. Microbiol Spectr ， 2021 ， 9 （ 3 ）： e0140021 .

章嘉会，魏艳丽，李红梅，等 . 两株西洋参根际拮抗细菌的鉴定及其抑菌促生效果［J］. 山东农业科学， 2022 ， 54 （ 7 ）： 143 - 148 .

CILLERO J I ， HENRíQUEZ P A ， LEDGER T W ， et al . Individual competence predominates over host nutritional status in Arabidopsis root exudate-mediated bacterial enrichment in a combination of four Burkholderiaceae species ［J］. BMC Microbiol ， 2022 ， 22 （ 1 ）： 218 .

FUJII T ， MINAMI M ， WATANABE T ， et al . Characterization of inter-annual changes in soil microbial flora of Panax ginseng cultivation fields in Shimane Prefecture of Western Japan by DNA metabarcoding using next-generation sequencing ［J］. J Nat Med ， 2021 ， 75 （ 4 ）： 1067 - 1079 .

KUMAR N ， SRIVASTAVA P ， VISHWAKARMA K ， et al . The rhizobium-plant symbiosis：State of the art ［J］. Plant Microbe Symbiosis ， 2020 ， doi： 10.1007/978-3-030-36248-5_1 http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-36248-5_1 .

SIDDIQI M Z ， CHOI G M ， IM W T . Ciceribacter azotifigens sp. nov.， a nitrogen-fixing Bacterium isolated from activated sludge ［J］. Int J Syst Evol Microbiol ， 2018 ， 68 （ 2 ）： 482 - 486 .

NAKAYASU M ， YAMAZAKI S ， AOKI Y ， et al . Triterpenoid and steroidal saponins differentially influence soil bacterial genera ［J］. Plants ， 2021 ， 10 （ 10 ）： 2189 .

QUANDT C A ， HAELEWATERS D . Phylogenetic advances in Leotiomycetes， an understudied clade of taxonomically and ecologically diverse fungi ［J］. Encyclopedia Mycol ， 2021 ， 1 ： 284 - 294 .

LIU C ， XIA R ， TANG M ， et al . Improved ginseng production under continuous cropping through soil health reinforcement and rhizosphere microbial manipulation with biochar：A field study of Panax ginseng from Northeast China ［J］. Hortic Res ， 2022 ， 9 ： 108 .

GU N ， ZHANG X ， GU X ， et al . Transcriptomic and proteomic analysis of the mechanisms involved in enhanced disease resistance of strawberries induced by Rhodotorula mucilaginosa cultured with chitosan ［J］. Postharvest Biol Tec ， 2021 ， 172 ： 111355 .

兰艺鸣，李佳思，韩梅，等 . 不同林型对林下参产量质量及土壤微生态的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 13 ）： 181 - 188 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

不同产量下天麻根际土壤微生物多样性分析

二甲基亚砜和乙醇处理对西洋参不定根表型和人参皂苷含量的影响

白花曼陀罗内生真菌多样性及抗皮肤真菌活性分析

内生细菌资源及其次级代谢产物研究进展

天麻种植对土壤微生物群落结构的影响分析