Isolation and Identification of Endophytic Fungi from Hainan Patchouli and Screening of Antagonistic Strains

doi:10.3969/j.issn.1000-2561.2019.08.021

Abstract

Abstract:

In this study, 61 endophytic fungi were isolated from roots, stems, leaves and flowers of Hainan patchouli, and identified as 15 genera by ITS sequence analysis and morphological analysis. The dominant genus was the Colletotrichum and Meyerozyma. The inhibitory effect of Fusarium PfuJ20, PfuG16 and PfuG5 on Pestalotiopsis microspora was most obvious when Pestalotiopsis microspora, Fusarium oxysporum and Neoscytalidium dimidiatum were used as the indicator bacteria, and the activity of phytopathogenic fungi was determined by the plate sputum method. The activity of anti-phytopathogenic bacteria was determined by the filter paper diffusion method. Fusarium had strong inhibitory effects on the growth of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella and Bacillus subtilis and Alternaria had the strongest growth inhibitory effect on Staphylococcus aureus. The results showed that Hainan patchouli endophytic fungi had certain biodiversity and some endophytic fungal strains had more obvious antibacterial activity.

Key words: Pogostemon cablin, endophytic fungi, antagonistic strains

CLC Number:

S476

YI Tianfeng,WU Yougen,YU Jing,ZHANG Junfeng,YANG Dongmei. Isolation and Identification of Endophytic Fungi from Hainan Patchouli and Screening of Antagonistic Strains[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2019, 40(8): 1598-1605.

Figures/Tables 8

References 22

[1]	吴友根, 郭巧生, 郑焕强 . 广藿香本草及引种历史考证的研究[J]. 中国中药杂志, 2007,32(20):2114-2117, 2181.
[2]	吴友根, 郭巧生, 郑焕强 . 广藿香种植土壤和药材中有机氯农药及重金属残留分析[J]. 中国中药杂志, 2008,33(13):1528-1532.
[3]	Ito K, Akahoshi Y, Ito M , et al. Sedative effects of inhaled essential oil components of traditional fragrance Pogostemon cablin leaves and their structure-activity relationships[J]. Journal of Traditional and Complementary Medicine, 2016,6(2):140-145.
[4]	Chen Y, Wu Y, Xu Y , et al. Dynamic accumulation of sesquiterpenes in essential oil of Pogostemon cablin[J]. Revista Brasileira de Farmacognosia, 2014,24(6):626-634.
[5]	何国振, 李锦坤, 高伟 , 等. 广东省广藿香种植业发展策略[J]. 中国农学通报, 2012,28(31):288-292.
[6]	陈蔚文, 徐鸿华 . 南药资源的保护与可持续利用研究[J]. 广州中医药大学学报, 2009,26(3):201-203.
[7]	Li Y, Ma C, Qian M , et al. Butein induces cell apoptosis and inhibition of cyclooxygenase-2 expression in A549 lung cancer cells[J]. Molecular Medicine Report, 2014,9(2):763-767.
[8]	卢梦梦, 陈玉婵, 刘洪新 , 等. 广藿香内生真菌Daldinia eschscholtzii A630次级代谢产物及其细胞毒活性研究[J]. 天然产物研究与开发, 2018,30(7):1176-1180.
[9]	谢佳倩, 陈玉婵, 孙章华 , 等. 广藿香内生真菌Cerrena sp.中倍半萜类成分及其细胞毒活性研究[J]. 中国中药杂志, 2017,42(9):1693-1698.
[10]	王沫, 陈玉婵, 孙章华 , 等. 广藿香内生真菌Diaporthe longicolla A616细胞毒活性次级代谢产物研究[J]. 中国中药杂志, 2016,41(11):2112-2117.
[11]	王沫, 陈玉婵, 李浩华 , 等. 广藿香内生真菌Bipolaris sorokiniana的次级代谢产物及其抗肿瘤活性研究[J]. 广东药学院学报, 2015,31(5):576-580.
[12]	马文婷, 吴友根, 胡征波 , 等. 诺丽内生真菌的分离鉴定及其次生代谢产物的抗氧化活性[J]. 热带生物学报, 2017,8(4):424-430.
[13]	张冬静 . 药用植物内生真菌的分离及其抑菌活性筛选[D]. 长春: 吉林大学, 2015.
[14]	刘波, 郑雪芳, 孙大光 , 等. 柑橘黄龙病株不同部位内生细菌群落结构的多样性[J]. 生态学报, 2011,31(24):7325-7342.
[15]	严亮, 杨瑞娟, 王桥美 . 云南铁皮石斛内生菌的分离与鉴定[J]. 云南农业大学学报(自然科学), 2015,30(5):760-765.
[16]	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.
[17]	谭小明, 周雅琴, 陈娟 , 等. 药用植物内生真菌多样性研究进展[J]. 中国药学杂志, 2015,50(18):1563-1580. DOI
[18]	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活性[J]. 微生物学通报, 2017,44(5):1171-1181. DOI
[19]	王营, 李浩华, 谭国慧 , 等. 广藿香内生真菌类群分析及其抗菌活性研究[J]. 中国中药杂志, 2017,42(4):657-662.
[20]	Wagenaar M M, Clardy J . Dicerandrols. new antibiotic and cytotoxic dimers produced by the fungus Phomopsis logicolla isolated from an endangered mint[J]. Journal of Natural Products, 2001,64(8):1006-1009.
[21]	Silva G H, Teles H L, Zanardi L M , et al. Cadinane sesquiterpenoids of Phomopsis cassia, an endophytic fungus associated with Cassia spectabilis (Leguminosae)[J]. Phytochemistry, 2006,67(17):1964-1969.
[22]	冯成亮, 马养民 . 无花果内生真菌Alternaria sp. FL25次生代谢产物的分离及对植物病原菌的抑制活性[J]. 应用与环境生物学报, 2010,16(1):76-78.

真菌（属） Fungus (genus)	根 Root	茎 Stem	叶 Leaf	花 Flower	菌株数 Number of strains	菌株比例 Separation proportion/%
链格孢属Alternaria	—	—	—	PfuH1	1	1.63
从孢菌属Arthrobotrys	PfuG11、PfuG12、PfuG15	—	—	—	3	4.91
子囊菌属Ascomycota	PfuG8	PfuJ2、PfuJ3	PfuL18	—	4	6.56
曲霉属Aspergillus	—	—	PfuL10、PfuL13	—	2	3.27
枝孢霉属Cladosporium	—	—	—	PfuH4	1	1.63
炭疽菌属Colletotrichum	PfuG2	PfuJ8、PfuJ9、PfuJ10、PfuJ21	PfuL2、PfuL4、PfuL7、PfuL14、PfuL15、PfuL3	PfuH5、PfuH10	13	21.31
棒孢属Corynespora	PfuG6	PfuJ4	PfuL20	PfuH2	4	6.56
腐皮壳属Diaporthe	PfuG10	PfuJ5、PfuJ19	—	—	3	4.91
镰刀菌属Fusarium	PfuG7、PfuG16、PfuG17、PfuG5	PfuJ13	—	PfuH7	6	9.84
Meyerozyma sp.	PfuG13	PfuJ6、PfuJ7、PfuJ11、PfuJ16、PfuJ17、PfuJ20	PfuL17、PfuL19、PfuL1、PfuL5、PfuL9、PfuL11、PfuL16、PfuL6、PfuL8	PfuH6	17	27.87
Mycoleptodiscus sp.	—	PfuJ14	—	—	1	1.63
茎点霉属Phoma	—	—	—	PfuH8	1	1.63
小不整球壳属Plectosphaerella	PfuG3、PfuG4	PfuJ12	—	—	3	4.92
Ophiostomatales sp.	—	PfuJ18	—	—	1	1.63
Terfezia sp.	—	PfuJ1	—	—	1	1.63
合计	14	20	19	8	61

真菌（属） Fungus (genus)	根 Root	茎 Stem	叶 Leaf	花 Flower	菌株数 Number of strains	菌株比例 Separation proportion/%
链格孢属Alternaria	—	—	—	PfuH1	1	1.63
从孢菌属Arthrobotrys	PfuG11、PfuG12、PfuG15	—	—	—	3	4.91
子囊菌属Ascomycota	PfuG8	PfuJ2、PfuJ3	PfuL18	—	4	6.56
曲霉属Aspergillus	—	—	PfuL10、PfuL13	—	2	3.27
枝孢霉属Cladosporium	—	—	—	PfuH4	1	1.63
炭疽菌属Colletotrichum	PfuG2	PfuJ8、PfuJ9、PfuJ10、PfuJ21	PfuL2、PfuL4、PfuL7、PfuL14、PfuL15、PfuL3	PfuH5、PfuH10	13	21.31
棒孢属Corynespora	PfuG6	PfuJ4	PfuL20	PfuH2	4	6.56
腐皮壳属Diaporthe	PfuG10	PfuJ5、PfuJ19	—	—	3	4.91
镰刀菌属Fusarium	PfuG7、PfuG16、PfuG17、PfuG5	PfuJ13	—	PfuH7	6	9.84
Meyerozyma sp.	PfuG13	PfuJ6、PfuJ7、PfuJ11、PfuJ16、PfuJ17、PfuJ20	PfuL17、PfuL19、PfuL1、PfuL5、PfuL9、PfuL11、PfuL16、PfuL6、PfuL8	PfuH6	17	27.87
Mycoleptodiscus sp.	—	PfuJ14	—	—	1	1.63
茎点霉属Phoma	—	—	—	PfuH8	1	1.63
小不整球壳属Plectosphaerella	PfuG3、PfuG4	PfuJ12	—	—	3	4.92
Ophiostomatales sp.	—	PfuJ18	—	—	1	1.63
Terfezia sp.	—	PfuJ1	—	—	1	1.63
合计	14	20	19	8	61

菌株编号 Strain number	主要特征 Main features		参考特征Reference features
菌株编号 Strain number	含水状态 Water bearing state	外观形态 Appearance shape	颜色 Color	边缘 Edge	透明度Transparency	结合程度 Binding degree	细胞生长速度Cell growth rate	气味Smell
PfuH1	质地湿润	表面平整	淡褐色	不整齐	不透明	容易挑起	++++	无
PfuG16	质地干燥	表面凸起	灰白色	不整齐	不透明	容易挑起	++++	无
PfuH8	质地湿润	表面凸起	白色	不整齐	不透明	容易挑起	+++	无
PfuH2	质地干燥	表面凸起	黑色	不整齐	不透明	容易挑起	+++++	无
PfuL10	质地干燥	表面平整	黄色	不整齐	不透明	容易挑起	+++++	无
PfuL11	质地粘稠	表面平整	乳白色	整齐	透明	容易挑起	++	有
PfuG5	质地干燥	表面凸起	褐色	呈放射状	不透明	容易挑起	++++	无
PfuG8	质地湿润	表面凸起	灰色	整齐	不透明	容易挑起	++++	无
PfuL3	质地湿润	表面凸起	白色	不整齐	不透明	不容易挑起	+++	无
PfuL13	质地湿润	表面凸起	灰绿色	不整齐	不透明	容易挑起	++++	无

菌株编号 Strain number	主要特征 Main features		参考特征Reference features
菌株编号 Strain number	含水状态 Water bearing state	外观形态 Appearance shape	颜色 Color	边缘 Edge	透明度Transparency	结合程度 Binding degree	细胞生长速度Cell growth rate	气味Smell
PfuH1	质地湿润	表面平整	淡褐色	不整齐	不透明	容易挑起	++++	无
PfuG16	质地干燥	表面凸起	灰白色	不整齐	不透明	容易挑起	++++	无
PfuH8	质地湿润	表面凸起	白色	不整齐	不透明	容易挑起	+++	无
PfuH2	质地干燥	表面凸起	黑色	不整齐	不透明	容易挑起	+++++	无
PfuL10	质地干燥	表面平整	黄色	不整齐	不透明	容易挑起	+++++	无
PfuL11	质地粘稠	表面平整	乳白色	整齐	透明	容易挑起	++	有
PfuG5	质地干燥	表面凸起	褐色	呈放射状	不透明	容易挑起	++++	无
PfuG8	质地湿润	表面凸起	灰色	整齐	不透明	容易挑起	++++	无
PfuL3	质地湿润	表面凸起	白色	不整齐	不透明	不容易挑起	+++	无
PfuL13	质地湿润	表面凸起	灰绿色	不整齐	不透明	容易挑起	++++	无

菌株编号 Strain number		片段长度 Sequence length/bp	同源菌株 Homologous strain	登录号 Accession number	相似性 Consistency/%
PfuH1		523	链格孢属Alternaria sp. MH383050.1	MK559619	100
PfuH2		497	多主棒孢菌Corynespora cassiicola KX298562.1	MK559620	100
PfuH4		554	极细枝孢Cladosporium tenuissimum MH712245.1	MK559621	100
PfuH5		531	茶树叶枯病菌Colletotrichum camelliae MK041463.1	MK559622	99
PfuH6		611	Meyerozyma caribbica KY104217.1	MK559623	99
PfuH7		498	镰刀菌属Fusarium sp. DQ993637.1	MK559624	99
PfuH8		519	茎点霉属Phoma sp. MF800904.1	MK559625	99
PfuL3		525	炭疽菌属Colletotrichum sp. KT282724.1	MK571424	99
PfuL8		555	Meyerozyma caribbica KX218266.1	MK568491	100
PfuL10		545	黄曲霉Aspergillus flavus KM207843.1	MK568493	100
PfuL13		527	Asprgillus aculeatinus MG543743.1	MK568495	100
PfuL14		538	胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides MF062467.1	MK568496	100
PfuL19		557	季也蒙毕赤酵母Meyerozyma guilliermondii KX791421.1	MK568499	100
PfuL20		548	环孢霉Corynespora torulosa NR145181.1	MK568498	99
PfuJ1		520	Terfezia pseudoleptoderma HM056213.1	MK571456	98
PfuJ3		573	子囊菌属Ascomycota sp. AB985783.1	MK559671	100
PfuJ5		588	Diaporthe longicolla KF577903.1	MK559673	99
PfuJ8		580	堀炭疽病菌Colletotrichum horii LC186040.1	MK559677	99
PfuJ9		579	桑炭疽菌Colletotrichum siamense MF540885.1	MK559678	99
PfuJ12		502	Plectosphaerella cucumerina KT826571.1	MK559684	99
PfuJ13		462	镰刀菌属Fusarium sp. KT268927.1	MK571457	98
PfuJ14		623	Mycoleptodiscus indicus MK398277.1	MK559681	100
PfuJ18		529	Ophiostomatales sp. KU747803.1	MK559686	96
PfuJ19		580	腐皮壳属Diaporthe sp. KY413705.1	MK559674	99
PfuJ20		548	Meyerozyma guilliermondii KP975418.1	MK559687	100
PfuJ21		578	果生刺盘孢菌Colletotrichum fructicola MF540883.1	MK559683	99
PfuG3		560	Plectosphaerella cucumerina AB469880.1	MK568501	100
PfuG6		564	多主棒孢霉Corynespora cassiicola AY238605.1	MK568503	100
PfuG8		812	子囊菌属Ascomycota sp. KF577893.1	MK568504	99
PfuG10		500	腐皮壳属Diaporthe sp. KY806123.1	MK568505	98
PfuG13	610	Meyerozyma caribbica NR149348.1	MK568507	100
PfuG15	600	Arthrobotrys thaumasia AF106526.1	MK560188	100
PfuG16	561	腐皮镰刀菌Fusarium solani KR527137.1	MK560189	100