0 引言

山豆根为豆科（Fabaceae）槐属（Sophora）植物越南槐（Sophora tonkinensis Gagnep.），以干燥根入药。山豆根药材微苦、性寒，主要功能是清热解毒、消肿利咽，常用于治疗火毒蕴结、乳蛾喉痹、口舌生疮等症^[1]，广西为山豆根的道地产区^[2]。

植物内生菌是指生活史的全部阶段或部分阶段寄居在健康植物的内部组织但不会对宿主产生任何感染病症的真菌和细菌^[3-4]。器官类型、采收时间、地理位置、宿主年龄等条件显著影响内生菌的组成和分布^[5]。药用植物中存在着大量的内生菌，内生菌与宿主长期协同进化，可产生多种生物学活性的次生代谢产物，如抗菌活性物质^[6]、植物生长调节剂等^[7-8]，部分内生菌还可产生与宿主体相类似的活性成分^[9]。因此，内生菌具有潜在开发与利用价值。目前，药用植物山豆根的研究主要集中在化学成分^[10]、药理作用^[11]、毒理研究^[12-13]等方面，山豆根内生菌及其应用研究尚处于起步阶段。本文综述了山豆根内生菌多样性、生物学活性以及与宿主互作等方面的研究成果，以期为山豆根内生菌的进一步开发利用提供一定的实验基础和理论依据。

1 山豆根内生菌的分离及多样性研究

研究表明，不同产地、不同组织器官中的山豆根内生真菌在菌株数量、优势菌群及菌群组成方面存在一定的差异。Yao等^[14]从广西3个道地产地山豆根的新鲜根、茎及种子中共分离得到1 504株内生真菌菌株，形态学和分子生物学鉴定这些内生真菌分属于95个分类单元，其中73个确定分类地位，19个鉴定到属水平，54个鉴定到种水平，子囊菌门为优势菌群，多达68个分类单元；将这73个分类单元归属到真菌界3个门7个纲22个目44个属。研究证实，不同产地和组织器官对山豆根内生真菌的定植率、组成及分布均有显著的影响；多样性分析表明，山豆根内生真菌群落α-多样性较高。乔云明^[15]对山豆根种子内生真菌进行分离和鉴定，分离得到14个种28株内生真菌。现阶段已发现的山豆根内生真菌分类信息在表 1中进行了归纳总结。唐玉娟^[16]对山豆根内生细菌进行了报道，从不同产地山豆根各个部位分离得到了12个属共26株内生细菌，其中Burkholderia为优势属。山豆根内生菌分离鉴定及其多样性研究，不仅填补山豆根内生菌多样性研究空白，也为今后山豆根内生菌资源的深入研究提供一定的实验基础。

2 山豆根内生菌抑菌活性研究与应用

内生菌可以产生各类抑菌代谢物帮助宿主植物拮抗外来病原菌，该类内生菌可用于生物菌剂的研发^[18]。如药用植物大姜内生菌BJ-1对姜瘟病具有良好的防治作用，防病效果高达61.02%。将该菌株制成生物菌剂并进行田间试验发现，该菌剂的定殖率与存活率明显高于普通菌剂^[19]。利用怀地黄内生菌菌剂处理怀地黄连作土壤，能有效减轻怀地黄根腐病和斑枯病的发病率^[20]。内生菌菌剂在植物病害防治方面具有巨大的潜力。黄荣韶课题组^[21-33]前期研究发现，山豆根内生真菌Rhexocercosporidium sp. TRXY-59-2、Rhexocercosporidium sp. TRXY-46、Penicillium citrinum SDTE - P、Fusarium solani TRXY-34-1对三七根腐病菌（Fusarium solani）、三七炭疽病菌（Colletotriehum gloeosporioides）、三七黑斑病菌（Alternaria panax）等3种三七病原真菌均具有非常显著的拮抗作用，为三七田间病害生物防治提供研究基础。在应用山豆根内生菌进行三七疾病防治时，发现内生细菌B21、B22、B29对三七根腐病菌、三七炭疽病菌、三七黑斑病菌进行具有良好的抑制效果，尤其是B29的防治效果与化学药剂相当^[34-41]。上述菌株的发现，将为药用植物病害的生物防治提供新型策略。经研究证实山豆根甲醇提取物同样能抑制三七根腐病菌（Fusarium solani）、三七炭疽病菌（Colletotriehum gloeosporioides）、三七黑斑病菌（Alternaria panax）^[42]。内生菌表现出与宿主山豆根相似的抑菌活性，这可能是内生菌与宿主相互作用的结果。内生菌通过调节调控或改变宿主植物的生理生化代谢活动来促使该功能的形成，也可能是内生真菌激发宿主植物的防御系统，从而产生相类似的抑菌活性化合物。虽然机理还有待进一步明确，但内生真菌在抑菌方面表现出的应用潜力的确值得关注。山豆根内生菌抑菌活性研究仍处于基础阶段，菌剂研发方面并未见报道，进一步的研究工作可进行山豆根内生菌菌剂开发，以期达到对山豆根内生菌实际应用的目的。

与此同时，山豆根某些内生真菌还能有效抑制人体病原菌。菌株Fungal endophyte sp. JXRPH-24对黄金葡萄球菌具有较强的抗菌活性^[43]，Myrothecium verrucaria GRPH-0对白色念珠菌具有显著的抑制作用^[44]，Fusarium sp. JXRPH-14和Fusarium sp. TRXY-9对大肠杆菌ATCC25922有明显拮抗作用^[45]。内生真菌Fusarium oxysporum TRPH-21对大肠埃希菌ATCC25922和产肠毒素性大肠埃希菌有明显抑制作用^[46]。这些菌株对人体病原菌显示了较强的抗菌活性，有望为新型抗生素的研究提供有价值的菌株资源。内生菌抑菌活性的形成与内生菌某些次生代谢物相关。例如殷海兴等^[47]从药用植物附子中分离筛选出1株内生菌EA12432，在其发酵产物中发现5个2，2'-联吡啶类化合物，其中化合物4 (SF2738D)具有中等强度的抗真菌活性。但是，由于山豆根内生菌次生代谢物尚未明确，其抑菌机制仍属空白。今后研究工作将针对山豆根内生菌代谢产物分离与抑菌活性鉴定展开，这将有助于新型抗生素的开发。

3 山豆根内生菌次生代谢物研究

目前，已有学者从药用植物内生菌发酵物中分离得到大量结构新颖的化合物，例如：从药用植物Ocimum tenuifloru内生真菌Penicillium citrinum发酵液中分离出2个新的生物碱^[48]；药用植物Piper aduncum的内生真菌Xylaria sp.可生成新化合物dihydroisocoumarin^[49]；从植物Ceratodon purpureus的内生真菌Smardaea sp.的发酵物中鉴定5个新的Isopimarane diterpenes，即Smardaesidins A~E，2个新的20-nor-isopirnarane diterpenes，即Smardaesidins F、G^[50]。药用植物内生菌已经成为寻找新次生代谢物的重要资源。现已有文献报道证实某些物质在抑菌或者治疗某些疾病方面有很强的活性，例如：从药用植物莪术（Curcuma zedoaria）的内生真菌Chaetomium globosum L18发酵物中鉴定出1个新的化合物Chaetoglobosin X，该化合物具有广谱的抗真菌活性，并对H22和MFC癌细胞系有强烈的细胞毒活性^[51]。在山豆根内生菌次生代谢产物研究中，已从山豆根内生真菌Rhexocercosporidium sp. TRXY-46菌株发酵液中分离鉴定了5个甾体类化合物，分别为6-hydroxystigmast-4-en-3-one（化合物1）、(22E，24R)-5α，8α-epidioxyergosta-6，9 (11)，22- trien-3-ol（化合物2）、5，8-epidioxyergosta-6，22-dien- 3-ol（化合物3）、(22E，24R)-5α，8α-epidioxy-23-methylergosta-6，22-dien-3-ol（化合物4）、(22E，24R)-3，5α-dihydroxyergosta-7，22-dien-6-one（化合物5）^[17]。从Penicillium citrinum SDTE-P菌株发酵产物中分离鉴定了6个单体化合物，分别为大黄素、Coniochaetones B、Penicitrinol A，麦角甾-5，7，22-三烯-3β-醇、肉豆蔻酸和软脂酸^[15]。现有研究中所获得的化合物较少，也尚未发现结构新颖的化合物，并不能满足研究的需要，化合物活性研究尚属空白。为满足应用需求，应对山豆根内生菌代谢物的鉴定与活性功能进行深入研究。

4 山豆根内生菌对宿主生长的促进作用研究

内生菌可通过产生长激素、固氮以及溶磷解钾等作用促进宿主植物生长。例如：Mishra等^[52]从药用植物天竺葵植株中分离得到2株具有促生长活性的内生细菌（Bacillus subtilis和 Pseudomonas fluorescens），该细菌经发酵后处理植株，结果显示两株菌株能显著提高天竺葵的产量。铁皮石斛根部分离得到的内生菌ZJSH1具有明显的固氮活性，并且对铁皮石斛产量和品质都有较好的影响^[53]。盾叶薯蓣根状茎分离筛选得到的内生真菌尖孢镰刀菌Dzf17能有效地提高无菌苗薯蓣皂苷元的含量和产率^[54]。对这些内生菌功能合理应用，在药用植物栽培生产中具有实际意义。唐玉娟^[16]从广西野生山豆根中分离得到26株内生细菌，发现14株能产吲哚乙酸（IAA），其中JXRP-21菌株合成IAA的量高达为29.59 mg/L；23株具有溶磷能力；7株具有产铁载体能力。内生细菌与山豆根组培苗共生试验表明，接种JXRP-10菌株后，其对宿主山豆根苗具有明显的促生根作用。JXRP-10菌株发酵液对盆栽山豆根幼苗的株高、根鲜重、茎粗、地上部鲜重4个指标均具有显著的促进作用。但山豆根内生菌该类研究仍较少，内生菌对山豆根品质的影响研究尚属空白。对山豆根内生菌资源功能进行深入挖掘，靶向性地筛选一些内生菌菌株，可有助于山豆根栽培生产。

5 展望

山豆根中存在着丰富的内生菌资源，在现有的山豆根内生菌研究中已经报道了一些有生物学活性的内生菌菌株。某些内生菌能产生抑菌成分，某些菌株能促进宿主植物生长，已发现多个内生菌菌株对一些植物或人体病原菌有显著抑制活性，或者能产生一些生长素类物质来促进宿主的生长。这些特性的发现将为提高山豆根产量，增强宿主抗病能力，获得活性新化合物等方面提供一条重要途径。

但是，山豆根内生菌研究与应用仍有不少问题需要解决。首先，目前只开展了山豆根内生菌抑菌与促生长活性相关的部分研究，其他活性研究未见报道。今后可继续针对活性研究方面做大量的研究工作，筛选出具有不同活性的内生菌菌株，丰富其功能。其次，内生菌次生代谢物研究缺乏，目前只报道了少数代谢产物，不能满足应用需要；未来研究工作可对不同菌株的代谢产物进行大规模分离，并对代谢物进行鉴定与功能研究，将其应用于新药开发等领域。经研究表明某些内生菌能产生与宿主相类似的活性物质，但在山豆根中未见相关研究报道。针对这一问题，进行能产生与山豆根活性物质相类似物质的内生菌的筛选，并进行工业化大规模发酵来生产活性物质，这将成为解决山豆根资源短缺，有效成分低等问题的重要手段。总而言之，山豆根内生菌具有广泛的应用前景。