丹参内生细菌的抑菌活性研究

代跃厅，韩巨才，刘慧平

（山西农业大学 农学院，山西 太谷030801）

植物病害是农业生产的大敌，使粮食产量遭受了严重的损失，据联合国粮农组织（FAO）统计，每年因植物病害造成的平均损失为总产量的10%～15%［1］。其中80%以上的植物病害则是由真菌引起的。真菌病害是阻碍植物生长、影响作物产量的主要因素［2］，控制真菌病害对于提高农作物产量极为重要。长期以来植物病害主要以化学药剂来防治，一方面容易造成病原菌抗药性的产生，增加防治成本，另一方面容易给环境造成污染。因此，符合环保、健康、持续发展理念的高效、低毒、低残留、与环境相容的农药的开发就成为当今农药研究的主题。植物内生细菌是一个多样性十分丰富的生物类群，在植物内生细菌中，有的是对植物病原菌产生拮抗而保护植物免受病原菌侵害的卫士，有的可能对植物某些活性成分的形成具有重要的作用，有的可能产生与寄主植物类似的活性成分，并且具有对人、畜、农作物和环境安全等特点。因此，利用生防细菌防治植物病害的这一系列优点，已经成为国内外学者研究的重要方向［3，4］。许多拮抗细菌能产生对真菌病害起到抑制作用的次生代谢产物，已成为新的微生物源农药［5］，并显示出良好的应用前景［6，7］。微生物农药是利用微生物或其代谢产物来防治农作物的病、虫、草、鼠害及促进作物生长的一类农药。植物内生细菌与寄主植物在长期共同进化过程中形成了密切的相互关系，是植物微生物生态系统的主要成员，对寄主植物有促生、防病、内生联合固氮等广泛的生物学作用，是植物病害生物防治、内生联合固氮菌筛选、诱导抗病性及转基因载体等功能的天然菌源，具有较高的理论研究价值和实际应用价值，已成为微生物学、植物病理学植物学等多个学科的研究热点［8～10］。

丹参作为中国的传统中药，在临床上可用于治疗心脑血管疾病、高血脂、急性缺血性中风、月经失调和抗炎等。最新研究表明，丹参还有保肝、抗肿瘤及抗氧化活性［11～14］。近年来，关于药物植物内生菌的多样性和次生代谢成分的研究日益增多，但对丹参内生细菌的研究却很少。

作者从丹参植物叶片中分离得到一株内生细菌DS－1，为了了解其抑菌活性，对该菌株及其发酵源液的抑菌活性进行了初步研究。将为生防细菌的研究和开发利用提供有力的依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 供试菌株

梨黑斑病菌（Alter naria alter nata）、番茄早疫病菌（Alter naria sol ani）、小麦赤霉病菌（Fusarium gr aminear um）、黄瓜枯萎病菌（Fusarium osysporumf.sp.cucu merinum）、棉花立枯病菌（Rhizoctonia sol ani）、辣椒枯萎病菌（Fusarium oxysporum）、豆角菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）、西瓜炭疽病菌（Colletotrichum orbicul are）、内生细菌DS－1

1.1.2 培养基

LB培养液，PDA 培养基［15］。

1.2 试验方法

菌株的抑菌效果采用平板对峙的方法：在无菌操作条件下，倒入PDA平板，冷却。在PDA平板中间接种直径5 mm的病原菌，在距离病原菌两侧各1.5 c m处接种内生细菌，3组重复，以只接种病原菌为对照，在25℃恒温培养箱中培养5 d，测定病原菌的菌落半径，计算抑菌率。

内生细菌发酵液活性测定采用生长速率法。将内生菌DS－1接种于LB培养液中，在30℃，180 r·min－1振荡培养72 h，8000 r·min－1离心10 min后取出菌体获得发酵液，一部分用0.22μm微孔滤膜过滤灭菌，一部分经过高温灭菌。按发酵液与PDA培养基1：9的比例混合制备平板，接入直径为5 mm的病原菌，以无菌水为对照，25℃恒温培养箱中培养5 d后测定菌落直径，计算抑菌率。

2 结果与分析

2.1 对峙试验结果

DS－1对8种病原菌的抑菌效果见表1。由表1可知，DS－1对这几种病原菌都有较好的抑制效果。其中DS－1对梨黑斑的抑菌效果最好达到90.57%，对其他病原菌的抑菌效果也达到了70%以上，效果显著。

表1 DS－1对8种病原菌的抑制率Table 1 The inhibition rate of DS－1 to 8 pathogens

2.2 DS－1代谢物的抑菌效果

内生细菌DS－1发酵液分别进行高温过滤处理后，滤液对病菌的抑制作用见表2。经过滤处理的发酵液对8种病原菌都有一定的抑制效果，其中对梨黑斑菌最好，达到83.87%。而经过高温处理的代谢物对病原菌的抑制效果出现了明显减弱，表明菌株产生的代谢物中主要是对高温敏感的一些蛋白类物质。

3 讨论与结论

在丹参叶片中分离到的这株DS－1细菌对梨黑斑病菌、番茄早疫病菌、小麦赤霉病菌等8种病原真菌均出现不同程度的抑制作用，总体上抑制作用表现较强，抑制率均超过了70%。在对其发酵液的研究中，发酵液经过滤膜过滤处理后仍对8种病原菌有较好的抑制率，但不如DS－1细菌的抑制效果，推测内生细菌产生的抑菌活性物质可能部分存在于菌丝体内，需要进一步对菌丝体进行研究；高温高压处理的发酵液对病原菌的抑制率却明显下降，这表明DS－1产生的代谢产物对高温敏感，推测有可能是蛋白类物质，它们往往对高温是极其敏感的。鉴于以上对DS－1的初步研究，DS－1是一株有生防潜力的内生细菌，应对其进行深入研究。

为了对DS－1进行深入的研究，有待对其发酵条件进行优化以及对其代谢产物的成分进行分析研究，并对DS－1进行鉴定，为以后工业化生产提供理论依据。

表2 DS－1代谢物的抑菌效果Table 2 The antibacterial effect of DS－1

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