茶树内生真菌研究进展

王雪萍+谭荣荣+曹丹+龚自明

摘要：茶树（Camellia sinensis）内生真菌是重要的微生物资源，具有重大的研究和开发价值。目前已分离鉴定的茶树内生真菌主要类群有刺盘孢菌（Colletotrichum）、拟盘多毛孢（Pestalotiopsis）、球座菌（Guignardia）、拟茎点霉（Phomopsis）、大茎点霉（Macrophoma.）、曲霉（Aspergillu）、木霉（Trichoderma）、青霉（Penicillium）、链格孢霉（Alternaria）、镰孢霉（Fusarium）等。茶树内生真菌的种类和数量因茶树品种、茶树不同部位、生长期、季节和环境的变化明显不同。内生真菌能改变茶叶的化学成分，促进茶树生长，产生具有抗菌作用的次级代谢产物。对近年来茶树内生真菌的研究进展进行了简要综述。

关键词：茶树（Camellia sinensis）;内生真菌;分布;生物学作用

中图分类号：S571.1;Q939.5        文献标识码：A        文章编号：0439-8114（2015）23-5808-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.23.004

Research Progress on Endophytic Fungi of Camellia sinensis

WANG Xue-ping， TAN Rong-rong， CAO Dan， GONG Zi-ming

（Institute of Fruit & Tea，Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Tea Engineering and Technology Research Centre，Wuhan 430064，China）

Abstract： Endophytic fungi are important microbial resources which deserved to be researched and exploited. The reported endophytic fungi of tea are mainly Colletotrichum， Pestalotiopsis， Guignardia， Phomopsis， Macropho， Aspergillu， Trichoderma， Penicillium， Alternaria and Fusarium. The species and the quantity of endophytic fungi always varies with different tea varieties， parts， growth period， seasons and environments. Endophytic fungi can change the chemical component of tea， promote the growth of tea bushes， product secondary metabolites with antibacterial function. In this paper， the research advances on endophytic fungi of tea were reviewed.

Key words：Camellia sinensis;endophytic fungus; distribution;biological function

植物内生真菌（Endophytic fungi）是指其生活史中一定阶段或全部阶段生活于健康植物组织内部，对植物组织不引起明显病害症状的一类真菌，它包括那些在其生活史中的某一阶段营表生的腐生菌，对宿主暂时没有伤害的潜伏性病原菌和菌根菌[1，2]。内生真菌是自然界生物资源和生物多样性的重要组成部分[3]。1993年，Stierle等[4]首次报道从短叶紫杉（Taxus brevifolia）的树皮中分离出1株能产生抗癌物质紫杉醇的内生真菌（Taxomyces andreanae）以来，掀起了植物内生真菌的研究热潮。目前已从55科108属153种3变种植物和海洋植物藻类中分离得到的内生真菌达到171属[5]。植物内生真菌可提供植物所需要的营养物质，自身合成或促进植物合成生长素（IAA）、细胞分裂素（CTK）等激素来调节寄主生长代谢，产生活性物质以增强植物抗逆境、抗病害能力，可作为生物防治资源和新药的来源，在农业、医药卫生等领域有着巨大的应用潜力[6]。

茶树（Camellia sinensis O.ktze）是重要的经济植物，是山区农民的主要收入来源，中国是茶树发源地，茶树栽培已有3 000多年的历史，茶树内生真菌已和茶树形成一种长期协同进化的关系，但对茶树内生真菌的研究起步较晚、研究较少。目前，主要研究了茶树内生真菌的种类、内生真菌在茶树体内的分布特征、内生真菌与茶树的相互作用及其生物学功能等。本文从以上3个方面进行简要综述。

1  茶树内生真菌的主要类群

同一植物可分离出数种至数十种内生真菌，有的多达数百种[7]。内生真菌分布在健康茶树不同组织中，特别是在叶片和枝条中更为丰富，成熟叶片的分离频率高达93.88%～100.00%，同一茶树叶片可分离3种以上内生真菌，最多可分离到6种内生真菌[8]，许多类群常包含不止一种真菌[9-11]。卢东升等[12]从豫南茶园5 760个组织块中分离纯化内生真菌菌株579个，经鉴定，得到内生真菌7科15属18种，主要由子囊菌与半知菌构成，其中半知菌种类较多，未发现担子菌与接合菌种类。游见明[13，14]从四川省自贡市荣县五通农场茶园的茶树根、茎、叶中分离得到内生真菌14属。胡雲飞等[15]在南京市紫金山中山陵十年生“龙井长叶”未耕垦茶园的健康根系中分离得到7属12种内生真菌，其中一个为未知种。周游等[16]从白叶单丛成熟叶片、嫩叶和嫩茎中分离到内生真菌，分别属于6个属。Agusta等[17]采用RAPD分析对茶树内生真菌进行了分类， 将分离获得的35株内生真菌划分为6个类群，其中一组为镰刀菌属（Fusarium sp.），一组为青霉属（Penicillium sp.），两组为裂褶菌属（Schizophyllum sp.），另两组为间座壳属（Diaporthe sp.）。

目前已报道的茶树内生真菌主要类群（表1）有拟盘多毛孢属（Pestalotiopsis spp.）、刺盘孢菌属（Colletotrichum spp.）、球座菌属（Guignardia sp.）、大茎点霉属（Macrophoma）、拟茎点霉菌（Phomopsis sp.）、青霉属（Penicillium spp.）、曲霉属（Aspergillus sp.）、木霉属（Trichoderma sp.）、镰刀菌属（Fusarium spp.）、链格孢属（Alternaria sp.）等。优势内生真菌有刺盘孢属（Colletotrichum sp.）[7，12，18]、拟盘多毛孢属（Pestalotiopsis sp.）[7，12，18]、球座菌属（Guignardia spp.）[7，18]、拟茎点霉属（Phomopsis sp.）[12]，大茎点霉属（Macrophoma sp.）[12]、曲霉属（Aspergillu ssp.）[7]、木霉属（Trichoderma sp.）[13，18]、链格孢属（Alternaria sp.）[13]、镰刀菌属（Fusarium spp.）[13]和丛赤壳属（Nectria sp.）[13]。

2  内生真菌在茶树体内的分布和定殖

2.1  内生真菌在茶树体内的分布具有明显的组织专化性

内生真菌在茶树体内的分布具有明显的组织专化性，在其种类和数量上表现为叶、枝条>花托、种托>种皮、根>芽、种胚、花瓣的明显趋势。不同部位内生真菌的分布存在差异，有各自的优势菌群。游见明[13]研究发现，根中的优势菌群主要是镰孢霉属（Fusarium spp.）、丛赤壳属（Nectria sp.），而茎中主要是木霉属（Trichotderma sp.），叶中主要是链格孢属（Alternaria sp.）。戴清良等[19]在研究内生炭疽菌在茶树体内的分布时发现，茶树枝条和叶片中能分离到相对较为丰富的内生炭疽菌，但在主茎、根、花和果实等部位难于分离获得内生炭疽菌。徐焰平等[20]研究结果表明，芒果球座菌主要分布于茶树叶片中，分离率达69.91%;枝条中的分离率很低，只占3.09%;而根、种子、花和新长出的实生苗中分离不到芒果球座菌。

2.2  品种、生长期对茶树内生真菌的影响

茶树品种不同，内生真菌的分布存在明显差异。谢丽华等[22]选择福建省福州市、安溪县4个广泛栽培的茶树品种进行叶部内生真菌分离，黄旦叶片中的内生真菌分布最为普遍，分离频率高达100%，福云6号内生真菌的分离频率达71.%，而铁观音和毛蟹叶片内生真菌的分离频率仅为55%;研究还发现茶树品种也影响内生真菌的组成和结构，内生球座菌（Guignardia spp1）在黄旦叶片中分离频率最高，占所分离内生真菌的95%，而在毛蟹中只占7.4%。徐焰平等[20]从5个茶树品种中分离芒果球座菌，以铁观音分离频率最高，达87.89%，肉桂最低，只有28.07%;铁观音中，芒果球座菌在内生真菌的群体中占据明显的优势，但在肉桂中，除分离到芒果球座菌外，也能分离到较多的炭疽菌属和拟盘多毛孢属的真菌。

随着茶树叶片的成熟，叶片中内生真菌的种类与数量逐渐增多，老叶中内生真菌分布普遍，嫩叶中分布相对较少[18，22]。叶片龄期影响茶树内生真菌的种群结构，茶树从芽到叶片展开、成熟的过程中，内生炭疽菌的分离率逐渐上升，但之后随着叶片的老化，分离率又逐步下降，而芒果球座菌的分离率随着叶片龄期的增长逐步提高，在老叶中，球座菌逐渐上升为优势菌[19，20]。

2.3  季节及气候对茶树内生真菌的影响

茶树内生真菌分离率及真菌数量均受季节变化的影响。游见明[13，14]研究发现四川省自贡市荣县茶园内茶树内生真菌在3～5月的检出率较高，7～8月检出率相对较低，1月介于二者之间。李小容[25]研究认为，福州市金山区茶园内5月、10月分离获得的真菌种类较为丰富，2月分离获得的真菌种类较少。徐焰平等[20]研究结果表明，芒果球座菌在茶叶中常年都有分布，2～4月和6月芒果球座菌的分离率低，而5月、7～8月和12月是芒果球座菌分布的高峰期。胡雲飞等[15]对茶树根系内生真菌季节多样性分析研究认为，茶树根系内生真菌在春、夏、秋3个季节的Shannon-Wiener多样性指数差异不大，而Pielou均匀度指数差异明显，以夏季最高，秋季次之，春季最低，认为春季和秋季气温适宜，茶树生长旺盛，根系内生真菌中优势菌种的生长抑制了其他弱势真菌，从而导致春、秋季内生真菌均匀度指数小于夏季。

3  内生真菌与茶树的相互关系

内生真菌和茶树长期共生，协同进化，成为茶树组织中不可分割的一部分。离体条件下，许多植物的内生真菌能产生丰富的、包括多酚类物质在内的抗菌代谢产物[26]。徐焰平[11]挑选芒果球座菌进行药瓶培养后经液相色谱分析，推测芒果球座菌的次生代谢产物是茶多酚中的表儿茶素没食子酸酯或表儿茶素没食子酸酯的类似物。戴清良[27]研究认为内生炭疽菌的感染导致茶叶细胞中多酚类物质的积累。茶树内生芒果球座菌对茶多酚具有很强的分解能力，可以降解儿茶素，并产生新的化合物[24，28]。国外学者研究发现从茶树体内分离到的内生间座壳属真菌能够改变儿茶素的化学结构，将其氧化为其他物质[29-31]。陈烟兰等[28]研究表明茶树内生芒果球座菌、刺盘孢菌和拟盘多毛孢菌均能不同程度地产生纤维素酶和脂肪酶，供试的 15个内生真菌菌株均能不同程度地产生单宁酶。

内生真菌影响茶叶化学成分，同样茶叶化学成分对内生真菌也有影响。PDA液体培养基中加入不同浓度的茶多酚后将不同程度抑制芒果球座菌的生长，浓度越大对芒果球座菌的抑制能力越强[24，28]。谢丽华[32]发现在PDA培养基中添加15%的茶多酚对茶树内生刺盘孢菌、拟盘多毛孢菌、球座菌这3种茶树上的主要内生真菌均有一定的抑制作用。

4  茶树内生真菌的生物学功能

4.1  茶树内生真菌的抑菌作用

内生真菌对外源微生物感染有着抑制作用，同时促进植物抗病性表达[33]。茶树内生木霉菌具有极强的生长能力，表现出很强的生态竞争能力，使敏感菌难于生长，其代谢产物对许多丝状病原菌有明显的抑制作用[27，32，34]。内生青霉菌对金黄色葡萄球菌具有很强的敏感性，对茶轮斑病菌和茶云纹叶枯病菌也具有较强的抑制作用[32]。内生淡紫拟青霉FHM对7种茶树内生真菌和10种植物病原菌均有较强的抑菌作用，经乙酸乙酯提取的FHM发酵液能对茶芽枯病菌、茶轮斑病菌和茶炭疽病菌等茶树的病原真菌，以及白色念珠菌、枯草芽孢杆菌等菌株起抑制作用[34，35]。此外，内生拟盘多毛孢虽然生长速度较慢，但当其度过停滞期，对其他菌的生长也会产生拮抗作用[32]。内生炭疽菌能诱导茶叶细胞产生抗性反应[27]，内生曲霉的代谢产物对许多丝状病原菌有明显的抑制作用[27]，而曲霉CSN-3和长枝木霉CSN-18的混合培养液对茶花褐斑病、茶云纹叶枯病菌有明显的抑制作用[36]。

4.2  茶树内生真菌促生长作用

武汉琴等[37]采用分离自健康茶树叶片组织的一株长枝木霉Trichoderma longibrachiatum菌株CSN-18回接茶苗，接种后一个月可以从茶苗的茎和叶组织中再分离获得该真菌，茶树组培苗接种条件下，组培苗长势比对照组好，叶色更绿;但在实生苗条件下，没有观察到明显的促生作用。可能在实生苗条件下，生长环境更为复杂，影响因素更多，因而效果不明显。但茶树组培苗和实生苗的人工接种均表明CSN-18对茶树苗没有明显的致病作用。

5  茶树内生真菌的综合利用

卢东升等[38]研究发现茶树内生真菌中大多数菌株能产生油脂类代谢产物，产油真菌菌株所占比例与真菌种类相关，不同真菌种类及同一种真菌不同菌株之间产油性状有明显差别，拟茎点霉属（Phomopsis）、镰刀菌属（Fusarium）中产油菌株中较多，而供试的青霉菌各菌株均不产油脂。茶树内生真菌油脂为棕黄色黏稠液体，具芳香气味，茶叶提取液可促进内生真菌油脂的合成。

6  展望

内生真菌广泛分布于植物中，其种类和数量往往和寄主植物的生长环境、生长时间、当地的气候条件、植物的采样部位以及分离方法等有着密切的关系。目前主要在福建、河南、四川、广东、浙江等省份小部分茶园进行了茶树内生真菌的分离鉴定，采样的茶园也主要是生产茶园，缺少对全国主要产茶省份产茶县市茶园内生真菌分离鉴定的系统研究，采样对象也没有涉及到野生茶树，进行系统研究分离鉴定后，茶树内生真菌的种类和数量及其分布将更为丰富。

内生真菌可促进宿主植物生长、提高宿主植物抗逆境性、抗动物（昆虫、线虫、食草哺乳动物等）摄食、抗非生物胁迫、抗病原菌以及他感等。茶树内生真菌的生物学作用研究起步较晚，目前主要进行了抑菌方面的研究，发现了一株内生木霉真菌能促进组培茶苗生长。中国是茶树发源地，茶树人工栽培已有几千年的历史，茶树内生真菌长期与茶树共生、协同进化，而茶叶具有很强的药理作用，通过对茶树内生真菌进行遗传改良、代谢调控、培养条件的优化等手段提高茶树活性成分的含量和产量，探讨出茶树内生真菌进行茶叶有效成分的生物转化机理，研究茶树内生真菌次生代谢产物，可望开发出对人和动物潜在毒性较低或无毒的药物，提高其综合利用价值。

参考文献：

[1] STONE J K， BACON C W， WHITE J F J R. An overview of eodophytic microbes： Endophytism defined[A]. BACON C W， WHITE J F J R. Microbial Endophytes[M]. New York： Mareel Dekker， 2000. 3-29.

[2] PETRINI O. Fungal endophytes of tree leaves[A]. ANDREWS J H， HIRANO S S. Microbial Ecology of Leaves[M]. New York： Springer-Verlag，1991.179-197.

[3] 郭良栋.内生真菌研究进展[J].菌物系统，2001，20（1）：148-152.

[4] STIERLE A，STROBEL G，STERLE D.Taxol and taxane production by Taxomyces and reanae， an endophylic fungus of Pacific yew[J].Science，1993，260（5105）：214-216.

[5] 马  兰， 王莉横. 植物内生菌及其应用研究[J].科技创新， 2011（7）：98-99.

[6] 张晓婧，刘润进.广义与狭义植物内生生物的定义及其研究进展[J].微生物学通报，2014，41（3）：560-571.

[7] 陈晖奇.茶树内生真菌的初步研究[D].福州：福建师范大学，2007.

[8] 陈晖奇，徐焰平，谢丽华，等.茶树内生真菌的分离及其在寄主组织中的分布特征[J].莱阳农学院学报（自然科学版），2006，  23（4）：250-254.

[9] 杨民和，徐焰平，苏经迁.茶树内生球座菌的鉴定及遗传多样性分析[J].江西农业大学学报，2010，32（5）：946-955.

[10] 武晓鹏.杭州茶内生拟盘孢多毛资源、多样性及分类研究[D]. 杭州：浙江大学，2006.

[11] 徐焰平.茶树内生芒果球座菌（Guignardia mangiferae）的鉴定、生态分布和遗传多样性分析[D].福州：福建师范大学，2011.

[12] 卢东升，王金平，吴小芹，等.茶树内生真菌的种类及分布[J].河南农业科学，2007（10）：54-56.

[13] 游见明.茶树中内生菌的动态分布[J].广西植物，2008，28（1）：82-85.

[14] 游见明.茶树内生菌的分离[J].湖北农业科学，2009，48（5）：1168-1170.

[15] 胡雲飞，张  玥，张彩丽，等.茶树根系内生真菌与根际土壤真菌的季节多样性分析[J].南京农业大学学报，2013，36（3）：41-46.

[16] 周  游，张灵枝，张敏星，等.对白叶单丛茶树内生真菌分离的结果[J].广东茶业， 2011（4）：26-28.

[17] AGUSTA A，OHASHI K，SHIBUYA H. Composition of the endophytic filamentous fungi isolated from the tea plant Camellia sinensis[J].Natural Medicine Note，2006，60：268-272.

[18] 武汉琴.茶树内生真菌与宿主植物相互作用的初步研究[D]. 福州：福建师范大学，2009.

[19] 戴清良，徐焰平， 杨民和，等. 内生炭疽菌在茶树体内的分布及其内生特性[J].林业科学，2008，44（5）：84-90.

[20] 徐焰平，黄  薇，杨民和，等. 芒果球座菌在茶园的分布、传播和自然循环[J].林业科学，2009，45（4）：65-71.

[21] 张敏星，张灵枝，周  游，等. 茶树内生真菌的分离和纯化[J].中国茶叶，2011（12）：12-13.

[22] 谢丽华，徐焰平，王国红，等.茶树品种、叶片生育期和茶叶化学成份对内生真菌的影响[J].菌物研究，2006，4（3）：35-41.

[23] 陈  丹， 苏林娟， 陈思雅. 一株茶树叶部内生木霉的分离和鉴定[J].福建林业科技，2010，37（2）：15-18.

[24] 曾如意.茶树内生真菌的相互作用、内生性及抗菌活性研究[D].福州：福建师范大学，2009.

[25] 李小容.茶树叶面真菌、内生真菌群落比较及其互作关系的初步研究[D].福州：福建师范大学，2009.

[26] TAN R X，ZOU W X. Endophytes：A rich source of functional metabolites[J].Natural Product Report，2001，18（4）：448-459.

[27] 戴清良.茶树内生真菌的相互作用、内生性及抗菌活性研究[D].福州：福建师范大学，2008.

[28] 陈烟兰，曾如意，黄  婧，等.生物转化茶多酚真菌的筛选和产酶分析[A]. 中国科学技术协会学会学术部. 第十五届中国科协年会第20分会场：科技创新与茶产业发展论坛论文集[C]. 贵阳：2013.

[29] SHIBUYA H，AGUSTA A，OHASHI K，et al. Biooxidation of （+）-catechin and （-）-epicatechin into 3，4-dihydroxyflavan derivatives by the endophytic fungus Diaporthe sp. isolated from a tea plant[J]. Chem Pharm Bull，2005，53（7）：866-867.

[30] AGUSTA A，MAEHARA S，OHASHI K，et al.Stereoselective oxidation at C-4 of flavan by the endophytic fungus Diaporthe sp. isolated from a tea plant[J].Chem Pharm Bull， 2005，53（12）：1565-1569.

[31] ANDRIA A，KAZUYOSHI O，HIROTAKA S. Bisanthraquinone metabolites produced by the endophytic fungus Diaporthe sp.[J].Chem Pharm Bull，2006，54（4）：579-582.

[32] 谢丽华.茶树内生真菌的分离、相互作用关系及菌株抗菌活性成分的初步研究[D].福州：福建师范大学，2007.

[33] BAILEY B A，BAE H，STREM M D，et al. Fungal and plant gene expression during the colonization of cacao seedlings by endophytic isolates of four Trichoderma species[J]. Planta，2006，224（6）：1449-1464.

[34] 曾如意，杨民和.茶树叶部内生真菌相互关系及抗菌活性初步研究[J].江西植保，2009，32（1）：19-24.

[35] 李绍锋，杨民和.一株茶树内生淡紫拟青霉的鉴定及抗真菌活性研究[J].生物灾害科学，2012，35（1）：45-49

[36] 苏经迁，王国红，杨民和.茶树内生真菌混合培养增强对植物病原真菌的拮抗作用[J].菌物学报，2010，29（5）：753-759.

[37] 武汉琴，苏经迁，杨民和，等.茶树内生木霉种的鉴定及其在植物体内的定殖[J].菌物学报，2009，28（3）：342-348.

[38] 卢东升，卢  帅，王明好，等.茶树油脂内生真菌检测及产油脂性状研究[J].信阳师范学院学报（自然科学版），2013，26（2）：221-225.