2025年植物内生菌的种类

植物内生菌是一类在植物组织内长期或阶段性生存的微生物，包括细菌、真菌、放线菌等，其种类随着研究技术的进步和新物种的发现不断更新。截至 2025 年，科学界对内生菌的分类和功能研究取得了显著进展，以下从主要类群、新物种发现、多样性驱动因素及资源库建设等方面进行综合分析：

一、主要内生菌类群及功能

1. 细菌类

• 优势属：

  • 芽孢杆菌属（Bacillus）：如枯草芽孢杆菌（B. subtilis），广泛用于生物防治和促生。
  • 假单胞菌属（Pseudomonas）：荧光假单胞菌（P. fluorescens）通过分泌抗生素抑制病原菌。
  • 伯克霍尔德菌属（Burkholderia）：在七彩花生根瘤中占比 15.06%，参与氮代谢。
  • 科萨克氏菌属（Kosakonia）：2025 年研究发现其与真菌共生可增强植物抗虫性。

  
  

• 新物种：2025 年新发现捕食性细菌Bacteriovorax antarcticus，属于革兰氏阴性菌，具有靶向降解其他细菌的能力。

2. 真菌类

• 优势属：

  • 木霉属（Trichoderma）：通过竞争和重寄生作用抑制植物病害。
  • 镰刀菌属（Fusarium）：部分内生种可促进宿主抗逆性，但需注意其潜在致病性。
  • 青霉属（Penicillium）：产生青霉素等次生代谢物，具有药用价值。

  
  

• 新物种：

  • Magna port hales sp.：2025 年报道的真菌新种，与细菌共接种可增强植物抗虫性。
  • 近蓝紫丝膜菌（Cortinarius subsalor）：2025 年在百山祖国家公园发现的大型真菌，与断尾柯等植物共生。

  
  

3. 放线菌类

• 链霉菌属（Streptomyces）：2025 年从泰国洞穴土壤中分离出 3 个新种（S. cavernicola、S. solicavernae、S. luteolus），具有产抗生素潜力。
• 小单胞菌属（Micromonospora）：在药用植物内生菌中常见，可产生抗肿瘤活性物质。

二、2025 年研究热点与新发现

1. 细根内生菌（FRE）的季节性活动：
   研究发现 FRE 在冬季低温环境下活跃，与丛枝菌根真菌（AMF）形成互补，可能通过调节土壤生态系统促进宿主越冬。
   

2. 根瘤内生菌的复杂性：
   七彩花生根瘤中慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）仅占 27.83%，而肠杆菌属（Enterobacter）和伯克霍尔德菌属占比超过 10%，显示根瘤微生物群落的多样性和功能冗余。
   

3. 内生菌与宿主互作机制：
   

   • 山豆根内生菌 ETR-B22 通过挥发物激活番茄水杨酸和茉莉酸信号通路，增强对灰霉病的抗性。
   • 细菌与真菌共接种可协同提升植物抗虫性，如Kosakonia oryzae与 * Magna port hales sp.* 联合减少茎秆被啃食比例。

   
   

三、多样性驱动因素与资源库建设

1. 环境与宿主的影响：
   

   • 内生菌群落结构受宿主基因型、地理区域和土壤养分（如氮添加）显著影响。
   • 低温、酸性土壤等极端环境促进特定内生菌（如 FRE）的富集。

   
   

2. 资源库与数据库：
   

   • 湖南省农科院资源库：截至 2024 年 12 月，保藏内生微生物 3 万余份，覆盖 137 个科、279 个属、1057 个种，支持微生物肥料和农药开发。
   • 国家微生物科学数据中心（GCM）：整合全球 50 万菌株信息，提供物种注释和功能预测服务，为内生菌研究提供数据支撑。

   
   

四、分类学挑战与动态性

1. 新物种发现加速：
   2025 年全球新增内生菌物种超过 20 个，包括细菌、真菌和放线菌，主要分布在极地、洞穴等极端环境。
   

2. 分类方法更新：
   基于分子系统学的谱系命名法（PhyloCode）逐渐应用，例如山茱萸科内生菌分类中通过 ITS 测序和系统发育分析确定新物种。
   

3. 功能预测与合成菌群：
   利用 PICRUSt 2 等工具预测内生菌代谢功能，结合合成菌群技术筛选氮耐受型菌株，为农业应用提供新方向。
   

五、应用前景与建议

1. 农业与医药领域：
   

   • 内生菌制剂（如贝莱斯芽孢杆菌）已用于防治软腐病，常温储存技术降低生产成本。
   • 真菌内生菌作为药物来源，如紫杉醇产生菌Taxomyces andreanae的研究持续深入。

   
   

2. 未来研究方向：
   

   • 全球多样性调查：需加强热带、深海等未开发区域的内生菌采样。
   • 跨学科整合：结合宏基因组学、代谢组学和人工智能，解析内生菌 - 宿主 - 环境互作网络。
   • 数据库更新：定期维护 GCM 等数据库，纳入 2025 年新物种和功能注释。

   
   

六、权威资源推荐

1. 文献平台：
   

   • Oecologia、Fungal Biology等期刊发布最新分类研究。
   • 预印本平台 bioRxiv 提供快速发表渠道（如 FRE 冬季活动研究）。

   
   

2. 数据库：
   

   • GCM：全球微生物保藏菌种目录，支持物种查询和功能分析。
   • UNITE：真菌 ITS 序列数据库，用于内生菌分子鉴定。

   
   

如需获取 2025 年最新内生菌种类列表，建议访问上述数据库或关注《国际系统与进化微生物学杂志》（IJSEM）的月度新物种专刊。