三峡河岸带植物疏花水柏枝内生菌介导的酚酸类物质变化及抗涝害胁迫机理研究

Myricaria laxiflora, a rare and endangered riparian shrub in Three Gorges zone, can suffer the seasonal flooding stress. Recent studies show that endophytes are beneficial to the host plant in some adverse conditions, such as disease, drought, salinity, etc. Here we want to separate and screen the endophytic bacteria,fungi and actinomyces in Myricaria laxiflora before or after flooding stress, and identify the strains by physiological and molecular approaches, to reveal the diversity and the variation of the endophytic population under flooding stress. Otherwise, we will investigate the changes of phenolic acids content of Myricaria laxiflora under flooding stress, and survey whether endophytes or phenolic acids favor the cells to suffer the imitative waterlogging stress, through some related physiological indices after endophytes or phenolic acids was applied. The project will bring light on the metabolic mechanism and signal way of anti-flooding in higher plants, and will be of great significance in enhancing the durability of plants to flooding, improving the vegetation distribution in Three Gorges region as well as protecting the endangered species.

疏花水柏枝（Myricaria laxiflora）是一种分布在三峡河岸带地区的珍稀濒危灌木，具有较强的抗季节性涝害胁迫能力。近年来的研究表明植物内生菌在协助寄主植物抵抗各种胁迫因素中扮演着十分重要的角色，如抗病、抗旱、抗盐等。本研究拟以三峡河岸带特有植物疏花水柏枝为研究对象，在淹水胁迫前后对其内生细菌、真菌和放线菌进行分离和筛选，并结合生理生化特征和分子水平进行鉴定，研究内生菌的多样性及在淹水胁迫下响应。另外，本研究还将根据淹水胁迫前后疏花水柏枝酚酸类物质的含量变化，从细胞水平出发，结合在模拟淹水胁迫下接种内生菌或外源添加酚酸后相关生理指标的变化，剖析内生菌及酚酸类代谢产物对寄主抗涝能力的影响机制。本项目的开展将有利于阐明高等植物的抗涝害胁迫能力的代谢机理和信号途径，对提高植物的耐涝能力、改良三峡地区的植被分布和濒危植物保护等方面都有着重大的意义。

疏花水柏枝（Myricaria laxiflora）和秋华柳（Salix variegata）是分布在三峡河岸带的特有灌木，具有较强的抗涝害胁迫和氧化胁迫能力。本项目分离了淹水前后灌木不同部位的内生细菌、真菌，研究了内生菌的多样性及在淹水胁迫下响应；分析了淹水前后宿主及其内生菌的酚酸类物质的含量变化；探讨了内生菌的抗氧化能力及相关机理；探讨了内生菌对魔芋软腐病、水稻白叶枯病和橘青霉的生物防治作用；探索了内生菌及酚酸类化合物介导的水稻抗干旱等氧化胁迫的作用机理。丰富了内生真菌资源，为研究内生真菌与植物抗逆境的关系提供研究基础。.1）从疏花水柏枝内共分离到169株内生真菌，分属26属；从秋华柳中共分离到119株内生真菌，分属28属，但淹水前内生真菌多样性更丰富，内生真菌具有器官专一性和组织偏好。.2）在疏花水柏枝不同部位共分离内生细菌84株，在秋华柳中共分离到105株内生细菌，淹水会导致革兰氏阳性菌的下降，而对阴性菌的数量影响不大，同时造成内生细菌的抗氧化能力增强。.3）内生真菌含多酚物质，淹水后多酚含量、总抗氧化能力均显著高于淹水前。其宿主体内的3,4-二甲氧基-5-羟基苯甲酸甲酯，具有很强的抗氧化能力和神经细胞的抗氧化损伤保护能力。.4）疏花水柏枝和秋华柳中所分离的内生菌均具有较高的抗氧化能力，淹水胁迫显著影响内生真菌抗氧化能力，曲霉表现较高的抗氧化活性，在寄主淹水胁迫中意义重大。.5）内生真菌MG-9、SJ-12、QY-1、MJ-24的粗提物可降低H2O2氧化损伤神经细胞的LDH漏出率，降低细胞膜损伤和保护神经细胞。.6）10株内生菌对白叶枯病病原菌有抑菌效果，11株内生菌可显著抑制魔芋软腐病，3株内生真菌对柑橘致腐菌具有明显的抑菌效果。.7）烟曲霉SG-17能协助水稻强抗干旱及盐害胁迫，初提物具有很高的自由基清除率，其活性成分为(Z)- N- (4-羟基苯乙烯基)甲酰胺，可通过调节POD、HSP70和NADPH氧化酶的途径来协助水稻抵抗干旱胁迫。