El proceso de descubrimiento de los endófitos de las plantas

Autor: Li Jinxu

Fuente: "Foros de China"

: Li Jinxu

Fuente: " China Comercio electrónico "2014 Número 09 Información comercial electrónica de China" 2014 Número 09 Introducción: En los últimos años, el estudio de los endófitos de las plantas se ha convertido en un punto de investigación en el campo de la microbiología en mi país, porque los endófitos de las plantas tienen un alto potencial de valor de desarrollo. y por lo tanto reciben cada vez más atención. Como parte importante del microecosistema vegetal, los endófitos son interdependientes de las plantas en el proceso de evolución a largo plazo. Tienen la función de producir sustancias activas y pueden usarse como recursos para el control biológico, portadores de genes exógenos y materias primas. para nuevos medicamentos. Este artículo analiza los endófitos de las plantas, centrándose en la descripción general, las funciones y las aplicaciones de los endófitos de las plantas. 1. Descripción general de los endófitos de plantas (1) El concepto y los tipos de endófitos de plantas Existen muchas definiciones diferentes del concepto de endófitos de plantas. Entre ellas, la definición generalmente aceptada se refiere a la presencia o ausencia de endófitos de plantas en una determinada etapa o. todas las etapas del proceso de vida de las plantas vivas, etapa de los microorganismos que viven dentro de sus tejidos y no causan enfermedades importantes a la planta huésped. Los endófitos se encuentran comúnmente en plantas inferiores y superiores. Esta definición es un concepto ecológico, no un taxón. Los endófitos de las plantas se dividen principalmente en hongos endófitos, actinomicetos endófitos y bacterias endófitas, que parasitan principalmente en los tejidos situados bajo la epidermis de las plantas. Los hongos endofíticos son hongos que pasan su ciclo de vida en los tallos y hojas de las plantas. Estos hongos tienen pocos efectos nocivos sobre sus plantas hospedantes, con las que forman una relación biológica biótica. Los actinomicetos endofíticos son un nuevo tipo de microorganismos defensivos que viven principalmente en plantas sanas y producen una serie de sustancias activas que interactúan con las plantas hospedantes. Son importantes procariotas en el suelo. Los endófitos generalmente se refieren a un tipo de microorganismos que pueden vivir en los tejidos vivos de las plantas y formar una relación armoniosa con las plantas. Este tipo de endófitos puede realizar control biológico, promoción del crecimiento de las plantas y fijación biológica endógena de nitrógeno. Las bacterias endofíticas son de gran importancia para la investigación sobre la mejora de los ecosistemas agrícolas, el mantenimiento de la biodiversidad de los microecosistemas vegetales y la protección del equilibrio ecológico de las tierras agrícolas. (2) Descripción general del desarrollo de la investigación sobre las bacterias endofíticas de las plantas La investigación sobre las bacterias endofíticas de las plantas se remonta a mediados del siglo XIX. En 1876, Pasteur aisló bacterias endofíticas del jugo de uva estéril, siendo pionero en la investigación sobre las bacterias endofíticas de las plantas. En 1886, de Barrie propuso por primera vez el concepto de bacteria endófita. Definió a los endófitos como un tipo de microorganismo que sobrevive en las plantas vivas durante parte o la totalidad de su ciclo de vida y no hace que el huésped muestre síntomas evidentes de infección. Han pasado más de 100 años desde que Bary propuso el concepto de endófitos en 1886. Durante estos más de 100 años, los endófitos no atrajeron suficiente atención y la investigación relacionada avanzó lentamente. No fue hasta finales del siglo XX que el estudio de los endófitos de las plantas recibió la atención de microbiólogos, botánicos y microecólogos, así como de los científicos de cultivos. Hoy en día, el estudio de los endófitos de las plantas se ha convertido en un nuevo punto de crecimiento en la intersección de la microecología y la microbiología de las plantas, y también se ha convertido en un punto candente en el campo de la investigación microbiana en mi país. En la actualidad, la investigación sobre los endófitos de las plantas ha logrado grandes avances no solo en profundidad sino también en amplitud, especialmente la investigación sobre los efectos de los endófitos de las plantas. En los últimos años, algunos estudios han demostrado que los endófitos de las plantas pueden usarse como portadores de genes exógenos, que pueden promover el crecimiento de las plantas, mejorar la resistencia al estrés de las plantas, mejorar la resistencia a las enfermedades de las plantas, aumentar otros sentidos de las plantas hospedantes y prevenir y controlar plagas y enfermedades. .

El papel de los endófitos (1) puede promover el crecimiento del huésped. Las investigaciones han descubierto que algunas plantas infectadas con endófitos crecen más rápido que las plantas sin endófitos. La inoculación artificial de algunos endófitos también puede mejorar la tasa de supervivencia de las plantas. y promover la germinación de las plantas. Zhang Jihui et al. extrajeron cinco fitohormonas de plantas medicinales de orquídeas, a saber, ácido indolacético, zeatina, ácido giberélico, giberelina y zeatina, que pueden promover el crecimiento de las orquídeas. Shen Delong et al. estudiaron que la población endógena del arroz Pantobacterium YS19 puede producir cuatro hormonas vegetales, que pueden regular el crecimiento del arroz y afectar la fotosíntesis del arroz. (2) Fijación biológica de nitrógeno. Durante el proceso de crecimiento de muchas plantas, sus bacterias endofíticas absorberán nitrógeno del aire y lo convertirán en nitrógeno sintetizado químicamente. Los endófitos sintetizados químicamente pueden fijar nitrógeno a través de la energía generada por las plantas y no forman sustancias especializadas. La estructura del tejido puede fijar nitrógeno en casi todos los órganos de la planta huésped.

A través de investigaciones continuas sobre endófitos, se ha descubierto que hay muchas bacterias endófitas fijadoras de nitrógeno nuevas en las raíces, hojas y tallos de la caña de azúcar. Tienen una fuerte resistencia a los ácidos y son bacterias del ácido diazoacético que pueden crecer en ambientes con alto contenido de azúcar. Y mantener una actividad eficiente de fijación de nitrógeno, formando así una relación conjunta de fijación de nitrógeno con la caña de azúcar, con estricta unicidad de huésped. (iii) La resistencia al estrés, las plagas y las enfermedades puede mejorar la resistencia de las plantas hospedantes. Por ejemplo, colonizando el algodón con endófitos se puede aliviar el fenómeno de marchitamiento del algodón infectado inoculado artificialmente. Las bacterias endofíticas también pueden aumentar la resistencia de la planta huésped a una variedad de otros organismos, incluidos nematodos, insectos y otras plagas. 3. Análisis de aplicación de endófitos de plantas (1) Aplicación de endófitos en medicina Estudios relevantes han demostrado que los endófitos extraídos de plantas pueden producir muchas sustancias activas y tienen un gran valor medicinal. Los endófitos extraídos de algunas plantas pueden metabolizarse para producir sustancias activas antitumorales y son una fuente importante de sustancias anticancerígenas o sus precursores. Por ejemplo, el paclitaxel es un alcaloide diterpénico extraído de Taxus brevifolia, que puede inhibir el metabolismo microbiano. Los microtúbulos estabilizadores son una de las sustancias anticancerígenas que se encuentran en las plantas; la microbiota endofítica de las plantas puede producir muchas sustancias activas antimicrobianas diferentes, y la actividad antimicrobiana producida por las bacterias endofíticas en las plantas puede producir muchas sustancias activas. Como antibióticos se pueden utilizar sustancias antimicrobianas producidas por endófitos, como péptidos, ácidos orgánicos y otros antibióticos.

(2) La aplicación de endófitos en investigaciones relacionadas con la agricultura muestra que los endófitos tienen el mismo nicho ecológico que las bacterias patógenas en las plantas. Al competir por el espacio y los nutrientes en las plantas, las bacterias patógenas se ven obligadas a morir. debido a una nutrición normal, mejorando así la resistencia de la planta huésped a enfermedades y plagas de insectos. Al mismo tiempo, los endófitos pueden producir hormonas como antibióticos y toxinas. Estas hormonas pueden inducir resistencia sistémica en las plantas y mejorar la resistencia de la planta al estrés, las plagas y las enfermedades, como las aminas orgánicas, los indol diterpenos y las bipirrolidinas y los alcaloides de pirrolidina. producir toxicidad a nematodos, etc., logrando efectos de control biológico. Los endófitos pueden producir metabolitos secundarios y también pueden eliminar plagas. En definitiva, las características de los endófitos de las plantas determinan que tengan unas perspectivas de investigación muy amplias y un enorme potencial de aplicación. Son un nuevo recurso microbiano con un enorme potencial. Con el desarrollo de la bioquímica, la biología molecular, la microecología y otras disciplinas afines en mi país, la investigación sobre los endófitos de las plantas se hará más amplia y sus aplicaciones en la medicina, la agricultura y otros campos también serán más profundas. Referencias [1] Jiang Yi, Yang Ying, Chen Huahong, et al. Recursos de bacterias endofíticas vegetales [J]. Microbial Bulletin, 2005. [2] Las bacterias endofíticas vegetales se han convertido en un punto importante en el campo de la investigación microbiana. mi país [J]. Bulletin of Microorganisms, 2009. [3] Kong Qingke, Ding Aiyun. Progreso de la investigación sobre bacterias endófitas como factores de defensa [J].

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