Endophytes of Ziziphus jujube: Isolation, Identification and Antibacterial Activity in Saline-Alkali Field

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0988

Abstract

Abstract:

To investigate the community composition and antibacterial activity of endophytes of Ziziphus jujube in saline-alkali field, the healthy tissues of Z. jujube in Huanghua were used as test materials. Tissue isolation method, morphology and internal transcribed spacer (ITS) sequence analysis were used to obtain 111 endophytes, affiliated with 19 genera and 23 species, among which Alternaria and Fusarium were the dominant genus with the relative isolation frequency of 37.84% and 21.62%. There were significant differences in the diversity of endophytes in various tissues of Z. jujube, and the Shannon Weaver index (H=2.02) of endophytes in branches was much higher than that in flowers (0.80). The three strains of endophytes with antibacterial effect on both Alternaria tenuissima and Botryosphaeria dothidea were found by plate confrontation method, among which the strain J7-4-4 and its products showed higher antibacterial effect on the two target fungi. We studied endophytes and antibacterial activity of Z. jujube in saline-alkali field for the first time, which provided theoretical basis for the study and development of endophytes in plants under special growing environment.

Key words: Ziziphus jujube, saline-alkali field, fungal endophytes, diversity, antibacterial activity

LEI Zaojuan, WU Yaming, LIU Zihuan, AN Pengtian, LOU Qiaozhe, DOU Huayun. Endophytes of Ziziphus jujube: Isolation, Identification and Antibacterial Activity in Saline-Alkali Field[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(27): 140-148.

Figures/Tables 8

References 28

[1]	孙爱良, 刘贤召, 潘宝军. 黄骅冬枣促成栽培气象因子调节探析[J]. 北方果树, 2013(2):20-22.
[2]	褚可心, 赵雅慧. 乡村振兴背景下黄骅冬枣产业发展SWOT分析及对策建议[J]. 农业与技术, 2022, 42(6):169-172.
[3]	李文尧, 姚立新, 吴宝凤. 滨海盐碱地黄骅冬枣速生丰产栽培技术[J]. 黑龙江农业科学, 2012(7):159-160.
[4]	惠建超, 翟梅枝, 李梦歌, 等. 不同陕西生境核桃内生真菌多样性研究[J]. 河南农业大学学报, 2018, 52(6):956-966,982.
[5]	吴婧波, 詹儒林, 柳凤, 等. 杧果内生真菌分离鉴定及多样性分析[J]. 果树学报, 2013, 30(6):1030-1039.
[6]	杨忆, 武海燕, 李朋华, 等. 新郑灰枣枣果内生真菌的分离和鉴定[J]. 菌物学报, 2015, 34(1):164-168.
[7]	CHRISTINA A, CHRISTAPHER V, BHORE S J. Endophytic bacteria as a source of novel antibiotics: an overview[J]. Pharmacognosy rev., 2013, 7(13):11-16. doi: 10.4103/0973-7847.112833 URL
[8]	赵俞, 王琦. 人参内生菌的多样性及其次生代谢产物[J]. 菌物研究, 2012, 10(2):113-118.
[9]	杨慧, 李钢, 淮瑞平, 等. 黄连内生真菌的分离鉴定及抑菌活性研究[J]. 天然产物研究与开发, 2022, 34(9):1465-1471.
[10]	裴东方, 吴秋秋, 莫俊鑫, 等. 盘龙参内生真菌多样性及其拮抗作用研究[J]. 江西农业大学学报, 2019, 41(2):365-371.
[11]	柯树炜, 吕金慧, 陈萍, 等. 产黄酮番木瓜内生真菌的筛选和鉴定[J]. 生物技术通报, 2019, 35(3):47-52.
[12]	李盼, 武才琪, 王庆林. 中草药日本鸢尾内生真菌的分离及其初步鉴定[J]. 湖南中医药大学学报, 2019, 39(2):198-202.
[13]	陈静, 许贞, 张雪, 等. 不同产地甘草内生真菌多样性及分离条件研究[J]. 药学学报, 2019, 54(2):373-379.
[14]	谢华蓉, 徐在超, 刘军, 等. 广藿香内生真菌多样性及其对青枯菌的拮抗作用[J]. 微生物学通报, 2017, 44(5):1171-1181.
[15]	林长幸. 狭叶坡垒枝叶内生真菌的分离、鉴定及其抑菌活性初步研究[D]. 南宁: 广西大学, 2018.
[16]	徐全智. 宁夏枸杞内生真菌多样性及其生防作用评价[D]. 银川: 宁夏大学, 2017.
[17]	胡征波, 吴友根, 易天凤, 等. 50株诺丽内生真菌抑菌活性的比较及其菌株鉴定[J]. 热带生物学报, 2018, 9(4):433-439.
[18]	爱华, 姜海燕. 沙地云杉内生真菌拮抗菌株的筛选及鉴定[J/OL]. 分子植物育种:1-7[2020-01-06].
[19]	沙月霞. 不同水稻组织内生细菌的群落多样性[J]. 微生物学报, 2018, 58(12):2216-2228.
[20]	董淼. 松嫩草地羊草内生真菌的多样性及对宿主盐碱耐性的作用[D]. 长春: 东北师范大学, 2019.
[21]	赵芹, 邓渊钰, 李伟, 等. 小麦幼苗内生菌多样性的宏基因组分析[J]. 植物病理学报, 2017, 47(3):313-324.
[22]	吴晓菡, 李文超, 秦路平. 天目山山胡椒不同部位内生真菌组成及多样性分析[J]. 植物资源与环境学报, 2012, 21(2):107-113.
[23]	李盼盼, 袁晓龙, 李金海, 等. 湖北烟草内生真菌生物多样性和种群结构分析[J]. 微生物学报, 2018, 58(10):1853-1863.
[24]	杨芳, 魏秀艳, 付德来, 等. 昆虫病原真菌座壳孢组学的研究进展[C]//. 中国菌物学会第七届全国会员代表大会暨2017年学术年会摘要集, 2017:132.
[25]	付德来, 陈宇熹, 郭庆丰, 等. 座壳孢及其有性型(子囊菌门)代谢产物研究进展[J]. 菌物学报, 2018, 37(5):541-554.
[26]	潘洁茹, 林萍, 叶海梅, 等. 一株扁座壳孢的分离及其胞外代谢产物对黄曲霉的抑制效果研究[J]. 中国农学通报, 2011, 27(24):282-285.
[27]	李晓婷, 张华英, 李立军, 等. 盐碱地燕麦(Avena sativa L.)不同器官的内生真菌分析[J]. 麦类作物学报, 2022, 42(6):773-780.
[28]	钮旭光, 宋立超, 韩梅, 等. 盐生植物翅碱蓬的内生真菌多样性分析[J]. 微生物学通报, 2012, 39(10):1388-1395.

序号	菌株编号	序列号	同源菌株	相似度/%
1	L1-19-9	OP847195	Acremonium sclerotigenum (MH171928.1)	100
2	B1-4-3	OP847196	Alternaria sp. (OP482444.1)	100
3	B1-7-5	OP847197	Alternaria sp. (MT557073.1)	100
4	J1-1-1	OP847198	Botryosphaeria sp. (MN105577.1)	100
5	B1-14-7	OP847199	Cladosporium sinuosum (OP473975.1)	100
6	B1-51-22	OP847200	Cladosporium limoniforme (OP473942.1)	100
7	L6-9-6	OP847201	Fusarium sp. (OP454912.1)	100
8	J7-8-7	OP847202	Fusarium incarnatum (MT563420.1)	100
9	L7-1-1	OP847203	Fusarium equiseti (MT558603.1)	100
10	L1-26-12	OP847204	Gibellulopsis nigrescens (MN982329.1)	100
11	J2-6-6	OP847205	Penicillium oxalicum (MT598830.1)	100
12	B3-1-1	OP847206	Aspergillus tubingensis (OP454491.1)	100
13	B2-31-13	OP847207	Chaetomium globosum ( MT579670.1)	100
14	B1-23-10	OP847208	Diaporthe camporesii (MN535309.1)	100
15	B3-4-4	OP847209	Didymella sp. (MT000602.1)	100
16	B1-1-1	OP847210	Eutypella sp. (MT606214.1)	100
17	B1-53-24	OP847211	Dothiorella viticola (MT587419.1)	100
18	F3-6-4	OP847212	Subramaniula cuniculorum (MN844781.1)	100
19	J2-5-5	OP847213	Torula fici (MG208172.1)	100
20	J5-1-1	OP847214	Talaromyces trachyspermus (MT529043.1)	100
21	J7-4-4	OP847215	Aschersonia sp. (AY225332.1)	100
22	R7-2-2	OP847216	Macrophomina phaseolina (MN555383.1)	100
23	J7-5-20	OP847217	Ceratobasidium sp. (MH819799.1)	100

序号	菌株编号	序列号	同源菌株	相似度/%
1	L1-19-9	OP847195	Acremonium sclerotigenum (MH171928.1)	100
2	B1-4-3	OP847196	Alternaria sp. (OP482444.1)	100
3	B1-7-5	OP847197	Alternaria sp. (MT557073.1)	100
4	J1-1-1	OP847198	Botryosphaeria sp. (MN105577.1)	100
5	B1-14-7	OP847199	Cladosporium sinuosum (OP473975.1)	100
6	B1-51-22	OP847200	Cladosporium limoniforme (OP473942.1)	100
7	L6-9-6	OP847201	Fusarium sp. (OP454912.1)	100
8	J7-8-7	OP847202	Fusarium incarnatum (MT563420.1)	100
9	L7-1-1	OP847203	Fusarium equiseti (MT558603.1)	100
10	L1-26-12	OP847204	Gibellulopsis nigrescens (MN982329.1)	100
11	J2-6-6	OP847205	Penicillium oxalicum (MT598830.1)	100
12	B3-1-1	OP847206	Aspergillus tubingensis (OP454491.1)	100
13	B2-31-13	OP847207	Chaetomium globosum ( MT579670.1)	100
14	B1-23-10	OP847208	Diaporthe camporesii (MN535309.1)	100
15	B3-4-4	OP847209	Didymella sp. (MT000602.1)	100
16	B1-1-1	OP847210	Eutypella sp. (MT606214.1)	100
17	B1-53-24	OP847211	Dothiorella viticola (MT587419.1)	100
18	F3-6-4	OP847212	Subramaniula cuniculorum (MN844781.1)	100
19	J2-5-5	OP847213	Torula fici (MG208172.1)	100
20	J5-1-1	OP847214	Talaromyces trachyspermus (MT529043.1)	100
21	J7-4-4	OP847215	Aschersonia sp. (AY225332.1)	100
22	R7-2-2	OP847216	Macrophomina phaseolina (MN555383.1)	100
23	J7-5-20	OP847217	Ceratobasidium sp. (MH819799.1)	100

真菌类群	相对分离频率(IF)
真菌类群	枝	叶	花	果	根	合计
枝顶孢属Acremonium	2.44	3.23	0.00	0.00	0.00	1.80
链格孢属Alternaria	31.71	48.39	70.00	28.00	0.00	37.84
葡萄座腔菌属Botryosphaeria	0.00	0.00	0.00	4.00	0.00	0.90
枝孢属Cladosporium	4.88	9.68	20.00	4.00	0.00	7.21
镰刀菌属Fusarium	19.51	22.58	0.00	28.00	50.00	21.62
Gibellulopsis属	0.00	3.23	0.00	0.00	0.00	0.90
青霉菌属Penicillium	2.44	0.00	0.00	8.00	0.00	2.70
曲霉属Aspergillus	7.32	0.00	0.00	0.00	25.00	3.60
毛壳菌属Chaetomium	4.88	0.00	0.00	0.00	0.00	1.80
间座壳属Diaporthe	12.20	0.00	0.00	0.00	0.00	4.50
亚隔孢壳属Didymella	9.76	12.90	0.00	8.00	0.00	9.01
弯孢聚壳属Eutypella	2.44	0.00	0.00	0.00	0.00	0.90
小穴壳属Dothiorella	2.44	0.00	0.00	0.00	0.00	0.90
沙氏壳属Subramaniula	0.00	0.00	10.00	0.00	0.00	0.90
色串孢属Torula	0.00	0.00	0.00	4.00	0.00	0.90
黄丝曲霉属Talaromyces	0.00	0.00	0.00	4.00	0.00	0.90
座壳孢菌Aschersonia	0.00	0.00	0.00	4.00	0.00	0.90
大茎点霉属Macrophomina	0.00	0.00	0.00	0.00	25.00	0.90
角担菌属Ceratobasidium	0.00	0.00	0.00	8.00	0.00	1.80
菌株数合计	41	31	10	25	4	111
多样性指数(H)	2.02	1.40	0.80	1.96	1.04	－
丰富度指数(D)	2.69	1.46	0.87	2.80	1.44	－

真菌类群	相对分离频率(IF)
真菌类群	枝	叶	花	果	根	合计
枝顶孢属Acremonium	2.44	3.23	0.00	0.00	0.00	1.80
链格孢属Alternaria	31.71	48.39	70.00	28.00	0.00	37.84
葡萄座腔菌属Botryosphaeria	0.00	0.00	0.00	4.00	0.00	0.90
枝孢属Cladosporium	4.88	9.68	20.00	4.00	0.00	7.21
镰刀菌属Fusarium	19.51	22.58	0.00	28.00	50.00	21.62
Gibellulopsis属	0.00	3.23	0.00	0.00	0.00	0.90
青霉菌属Penicillium	2.44	0.00	0.00	8.00	0.00	2.70
曲霉属Aspergillus	7.32	0.00	0.00	0.00	25.00	3.60
毛壳菌属Chaetomium	4.88	0.00	0.00	0.00	0.00	1.80
间座壳属Diaporthe	12.20	0.00	0.00	0.00	0.00	4.50
亚隔孢壳属Didymella	9.76	12.90	0.00	8.00	0.00	9.01
弯孢聚壳属Eutypella	2.44	0.00	0.00	0.00	0.00	0.90
小穴壳属Dothiorella	2.44	0.00	0.00	0.00	0.00	0.90
沙氏壳属Subramaniula	0.00	0.00	10.00	0.00	0.00	0.90
色串孢属Torula	0.00	0.00	0.00	4.00	0.00	0.90
黄丝曲霉属Talaromyces	0.00	0.00	0.00	4.00	0.00	0.90
座壳孢菌Aschersonia	0.00	0.00	0.00	4.00	0.00	0.90
大茎点霉属Macrophomina	0.00	0.00	0.00	0.00	25.00	0.90
角担菌属Ceratobasidium	0.00	0.00	0.00	8.00	0.00	1.80
菌株数合计	41	31	10	25	4	111
多样性指数(H)	2.02	1.40	0.80	1.96	1.04	－
丰富度指数(D)	2.69	1.46	0.87	2.80	1.44	－

菌株编号	种类		抑菌效果
菌株编号	种类		梨轮纹病菌	冬枣黑斑病菌
L1-19-9	Acremonium sclerotigenum		－	－
B1-4-3	Alternaria sp.		－	－
B1-7-5	Alternaria sp.		－	－
J1-1-1		Botryosphaeria sp.	－	－
B1-14-7		Cladosporium sinuosum	－	－
B1-51-22		Cladosporium limoniforme	－	－
L6-9-6		Fusarium sp.	－	－
J7-8-7		Fusarium incarnatum	++	++
L7-1-1		Fusarium equiseti	++	+
L1-26-12		Gibellulopsis nigrescens	－	－
J2-6-6		Penicillium oxalicum	－	－
B3-1-1		Aspergillus tubingensis	－	－
B2-31-13		Chaetomium globosum	－	－
B1-23-10		Diaporthe camporesii	－	－
B3-4-4		Didymella sp.	－	－
B1-1-1		Eutypella sp.	－	－
B1-53-24		Dothiorella viticola	－	－
F3-6-4		Subramaniula cuniculorum	－	－
J2-5-5		Torula fici	－	－
J5-1-1		Talaromyces trachyspermus	－	－
J7-4-4		Aschersonia sp.	+++	+++
R7-2-2		Macrophomina phaseolina	－	－
J7-5-20		Ceratobasidium sp.	－	－