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上篇3

第一章 内生微生物概述3

1 引言3

2 定义3

3 主要的内生微生物种群纲要4

3.1 内生麦角菌科4

3.2 其他系统性内生真菌5

3.3 双子叶植物内生真菌5

3.4 地衣中的内生真菌11

3.5 苔藓类植物和蕨类植物中的内生真菌12

3.6 植物树皮中的内生真菌12

3.7 植物木质部中的内生真菌13

3.8 植物根际的内生真菌13

3.9 菌瘿和孢囊内的内生真菌15

3.10 植物中的内生细菌15

参考文献16

第二章 赖尼硅质岩（Rhynie Chert）生态系统——了解真菌互作的模型23

1 引言23

2 赖尼硅质岩真菌24

2.1 腐生菌24

2.2 寄生菌26

2.3 重寄生（Mycoparasitism）26

2.4 菌根28

2.5 地衣30

3 结论30

参考文献32

第三章 草本植物活体营养的内生真菌：系统评价35

1 引言35

2 分类和进化35

3 属36

4 内生性的发展36

4.1 瘤座菌属36

4.2 香柱菌和Parepichloe37

5 内生性的优势37

5.1 吸收养分的途径更广37

5.2 防止脱水37

5.3 防止昆虫、寄生真菌和其他微生物的危害38

6 植物子实体的形成38

7 植物组织的修饰39

8 有性生殖40

9 对寄主的有利作用41

10 中毒性综合征42

参考文献42

第四章 草本植物内生菌进化中的杂交和协同物种形成假说45

1 内生菌的多样性45

2 共生体的生活史45

3 宿主专一性46

4 进化上的几点考虑49

4.1 宿主专化性的进化意义49

4.2 有性生殖对共生体的益处49

5 无性繁殖与突变融合50

6 相互依赖50

7 共物种形成51

8 种间杂交52

9 结论56

参考文献57

第五章 栽培和野生植物中内生镰刀菌60

1 引言60

2 镰孢属内生菌的评价方法69

2.1 微生物学方法70

2.2 显微方法70

2.3 遗传学和分子方法71

3 玉米内生串珠镰刀菌72

3.1 串珠镰刀菌内生定殖玉米的微生物学依据73

3.2 串珠镰刀菌内生定殖玉米的显微学依据73

3.3 串珠镰刀菌内生定殖玉米的遗传学和分子依据74

3.4 串珠镰刀菌内生菌侵染的方式74

4 野生植株中的内生镰刀菌76

5 观赏树木和栽培树木中的内生镰刀菌76

6 作物中的内生镰刀菌77

7 总结78

参考文献79

第六章 球囊霉目中丛枝菌根真菌的内生性进化87

1 引言87

2 丛枝菌根共生现象的起源87

3 协同进化和物种形成91

4 协同进化和种群动态学93

5 结论96

参考文献96

第七章 沙漠菌根的生物多样性和进化102

1 引言102

2 丛枝菌根真菌在干旱地区植物中的定殖水平102

3 干旱地区土壤中丛枝菌根真菌的多样性104

4 影响定殖观察差异的潜在因素105

5 干旱地区磷和丛枝菌根真菌的相互作用107

6 氮和氮／磷的协同作用108

7 丛枝菌根真菌对水和渗透压力的影响109

8 丛枝菌根真菌和植物的适应性109

9 结论和方向110

参考文献111

第八章 菌根真菌116

1 引言116

2 菌根的类型117

2.1 内生菌根117

2.2 外生菌根117

2.3 杜鹃花类菌根118

2.4 兰科菌根118

3 Glomalean菌根真菌的形态学119

3.1 外部菌丝119

3.2 附着胞120

3.3 辅助细胞120

3.4 分生孢子120

3.5 内部菌丝121

3.6 丛枝体121

3.7 囊泡121

4 分类学121

5 菌根真菌的生态学125

5.1 共生的起源125

5.2 内生菌在生态系统中的作用125

5.3 新生境的传播和建立127

5.4 与生物群落的相互作用129

5.5 与动物的相互作用130

5.6 动物也能与菌根真菌和谐作用130

5.7 与植物群落的互作131

6 后续研究的重要性132

参考文献133

第九章 内生细菌及其对植物的影响和在农业生产中的应用145

1 引言145

2 内生细菌作为一类细菌的定义145

3 内生细菌进化发展的推测146

4 被鉴定为内生细菌类型的划分149

4.1 植物病原细菌149

4.2 其他有害的内生细菌150

4.3 非致病性的内生菌150

4.4 固氮细菌150

5 常规的生态学研究151

5.1 植物中内生细菌群体151

5.2 植物内部内生菌的生长和运动152

5.3 内生细菌获得进入宿主植物的途径153

5.4 宿主专一性154

6 内生细菌在农业中的有益作用154

6.1 促生长细菌154

6.2 植物病害的生物防治154

7 未来的发展方向156

参考文献163

第十章 麦角科内生菌进化过程中的生理适应性169

1 引言169

2 麦角菌科内的进化关系169

3 真菌与草类之间的生理互作170

3.1 离体营养需求170

3.2 宿主体内互作171

3.3 外生和内生菌丝之间营养的交换和转移174

3.4 子座中营养交换和运输176

4 生理和进化177

4.1 新的代谢产物177

4.2 协同进化179

参考文献180

第十一章 内生真菌的聚酮化合物和多肽产物：两条次生代谢生物合成领域的变化187

1 引言187

2 聚酮化合物188

2.1 主题1——生物合成机制188

2.2 T—毒素191

2.3 二羟萘黑色素192

3 多肽192

3.1 主题2——非核蛋白质多载体的结构192

3.2 异青霉素N195

3.3 恩镰孢菌素195

4 聚酮化合物、脂肪酸-多肽混合物197

4.1 环孢霉素197

4.2 HC毒素199

5 类异戊二烯201

6 结论202

参考文献202

第十二章 牧草类宿主体内内生菌的代谢活性、分布和繁殖：GUS报道基因研究结果210

1 引言210

2 宿主体内内生菌的基因表达210

3 黑麦草分蘖处内生菌的分布和新陈代谢水平211

4 植物体内可能出现的内生菌分布模式214

5 成熟组织中菌丝仍然保持代谢活性：基因调控的本质和真菌次生代谢产物的合成219

6 指导内生菌分布模式进化的可能机制220

7 内生菌的自然选择：内生菌有性生殖遗传材料的繁殖情况研究221

8 结论224

参考文献224

第十三章 内生菌侵染的牧草中的生物碱：化学抗性或生物异常229

1 引言229

2 内生菌产生的生物碱231

3 防御互惠共生232

4 生物碱、生态学和进化233

5 生物碱和真菌营养235

6 生物碱和能量平衡236

7 综述237

参考文献237

第十四章 禾草植物与内生真菌的协同进化：内生真菌次生代谢产物的重要性242

1 引言242

2 具有生物活性的内生真菌次生代谢产物243

2.1 吡咯双烷类生物碱（Pyrrolizidine Alkaloids）243

2.2 并吡咯吡嗪类（Pyrrolopyrazines）243

2.3 麦角类生物碱（Ergot Alkaloids）243

2.4 吲哚二萜类化合物245

2.5 抗真菌化合物245

2.6 其他类代谢物245

3 内生真菌的系统发育与进化246

4 内生真菌—禾草植物共生关系中次生代谢在进化过程中的选择压力248

4.1 内生真菌—宿主植物的亲和性248

4.2 宿主植物对传播过程中的真菌的选择249

4.3 感染内生真菌植物的选择作用250

5 真菌代谢途径的协同进化251

5.1 相关真菌中次生代谢途径的进化252

5.2 双吡咯烷类（Pyrrolizidine）252

5.3 并吡咯吡嗪类（Pyrrolopyrazines）252

5.4 麦角类生物碱252

5.5 吲哚二萜类化合物255

5.6 脂类物质257

5.7 Neotyphodium/Epichloe中次生代谢物生物合成的进化多样化257

5.8 农业环境中的化学型的选择261

6 植物与真菌的共适应以产生有效防御性化学261

6.1 在共生关系和培养物中的表达262

6.2 植物体内积累的生物碱的分布263

6.3 次生代谢物浓度的季节性变化264

6.4 生长条件对浓度的影响265

6.5 与宿主植物和真菌基因型相关的浓度变化265

7 展望次生代谢的共进化研究267

参考文献269

第十五章 木本植物内生菌的生态学研究282

1 引言282

2 什么是木本植物的内生菌？282

3 木本植物中内生菌的侵染策略283

4 内生菌侵染的时间和空间模式285

4.1 侵染模式随时间的变化285

4.2 侵入的空间方式286

5 取样问题290

6 内生菌的生态学作用291

6.1 昆虫拮抗作用292

6.2 昆虫拮抗作用的模式295

6.3 叶片老化和脱落296

6.4 内生菌侵染的诱导效应297

6.5 木本植物内生菌的其他生态学作用298

7 结论和未来的方向299

参考文献299

第十六章 内生真菌是否介导了损伤诱导抗性305

1 引言305

2 植物内生菌—昆虫互作生态学研究的历史306

3 内生菌对昆虫取食行为的影响306

4 已报道的昆虫取食抗性的化学基础308

5 寄主植物的诱导反应309

6 牧草—内生菌共生体除诱导抗性的其他作用310

7 诱导抗性假说的实证研究312

7.1 包括茎损伤在内的实验312

7.2 包括根部损伤在内的实验317

8 结论与展望319

参考文献320

第十七章 内生菌Neotyphodium侵染的高羊茅草植株的非生物胁迫、形态可塑性和化学适应性330

1 引言330

2 内生菌侵染的草类对生物胁迫的忍耐性332

3 内生菌侵染的草类对非生物胁迫的耐性333

3.1 耐旱性333

3.2 光照和温度334

3.3 土壤酸度336

3.4 耐矿物质胁迫336

4 总结和结论342

参考文献342

下篇 实验技术355

第一章 内生菌的分离培养355

1 内生菌的分离与培养355

1.1 内生细菌的分离与培养355

1.2 内生真菌的分离与培养356

参考文献356

第二章 内生菌的活性评价方法357

1 离体抑菌活性测定357

1.1 内生细菌—病原真菌平板对峙法357

1.2 内生真菌—病原真菌平板对峙法357

1.3 内生细菌—病原细菌牛津杯法357

1.4 纸片扩散法357

1.5 内生菌—病原细菌无菌滤液抑菌法358

1.6 内生菌—病原真菌无菌滤液抑菌法358

2 活体抑菌活性测定358

2.1 果实针刺测定法358

2.2 真叶法358

2.3 伤根接种法359

参考文献359

第三章 内生菌的保藏360

1 微生物菌种保藏的基本原理360

2 微生物菌种的保藏方法360

2.1 定期移殖法360

2.2 液体石蜡保藏法360

2.3 沙土管保藏法361

2.4 真空冷冻干燥保藏法361

2.5 冷冻保藏法361

2.6 基因工程菌的保藏362

2.7 固定化技术362

3 总结362

参考文献362

第四章 内生菌的鉴定和多样性分析363

1 菌株鉴定363

1.1 细菌菌株鉴定363

1.2 内生真菌鉴定365

2 多样性分析365

2.1 培养（Culture-dependent）方法365

2.2 非培养（Culture-independent）方法366

参考文献371

实例Ⅰ 香蕉内生细菌BEB2菌株对香蕉枯萎病的防治作用研究373

1 材料373

2 方法375

3 结果380

参考文献381

实例Ⅱ 香蕉根部内生细菌种群多样性分析382

1 材料382

2 方法385

（1）转化平板的制备388

（2）转化388

（1）PCR反应体系：389

3 结果395

参考文献396

实例Ⅲ 内生细菌诱导香蕉系统抗病性的初步研究397

1 材料397

2 方法398

3 结果402

参考文献403

实例Ⅳ 香蕉嗜铁内生细菌BEB3的分离鉴定及其生防机理初探404

1 材料404

2 方法405

3 结果409

参考文献410

实例Ⅴ 臂形草内生真菌菌株HND5的分离鉴定与抗病作用研究411

1 材料与方法411

2 结果422

参考文献424