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内生真菌因其独特的生境、高度的多样性以及丰富的天然产物资源,吸引着各界研究人员的关注。间座壳属(Diaporthe)、无柄盘菌属(Pezicula)、炭角菌属(Xylaria)是常见的内生真菌类群,具有高度的生物多样性。本论文分别对间座壳属内生真菌的遗传多样性、无柄盘菌属内生真菌的抗菌活性代谢产物、纵纹炭角菌与植物的互作进行了研究,获得的创新成果如下:1、间座壳属内生真菌的遗传多样性对采集自中国浙江的28个植物样品进行内生真菌分离,获得116株间座壳属真菌。ITS rDNA比对获得64个单倍型,系统发育分析发现22个单倍型与已知菌株的亲缘关系较远。选取14个代表菌株进行tefl-α系统发育分析,发现这些菌株形成一个独立未知的分支。进一步以ITS rDNA、tefl-α、TUB和CAL进行多基因系统发育分析,发现其中8株菌株形成3个独立未知分支,代表3个疑似新种。其中,ZJWCF252菌株在人工培养条件下产生小型分生孢子器,纺锤形至棒状的α分生孢子以及少量的β孢子。2、无柄盘菌属内生真菌的抗菌活性代谢产物从分离自金钟花茎秆的16株内生真菌中,选取一株具抗菌活性的无柄盘菌属内生真菌ZJWCF069。经硅胶柱和葡聚糖凝胶层析分离,从发酵液中获得4个化合物。通过质谱与核磁共振波谱(NMR)分析,确定为蜂蜜曲菌素(1)、枝盘孢菌素(2)、丁二酸(3)和4-甲氧基-1(3H)-异苯并呋喃酮(4)。物质4是首次作为天然产物获得。对化合物1进行的活性分析显示,其与圆弧菌醛酸的抑菌活性相似。3、炭角菌与植物的互作研究本文着重描述了植物共生菌纵纹炭角菌X. striata菌株RK1-1与水稻及烟草的特异互作模式,并从基因表达水平分析了相关机制。RK1-1能显著促进上述两种植物的营养生长,且对烟草的促生幅度明显大于水稻。RK1-1通过菌丝随机分支在水稻根部分生区和伸长区定殖,但在烟草根部尚未发现定殖。真菌发酵液对烟草无促生作用,表明X. striata与烟草的互作以化学信号交流为主。对RK1-1和水稻及烟草的表达谱测序结果显示,该内生真菌受植物信号分子的诱导,开启酶类基因的表达,并且凭借加强的酶活,突破水稻根部茉莉酸信号途径引发的防御反应,成功定殖于水稻根系组织;但面对烟草根系乙烯“屏障”时,该真菌便“束手无策”。RK1-1赋予烟草更显著的促生效应是因为其不仅能诱导赤霉素相关基因的表达,还能激发生长素和细胞分裂素相关基因的表达。氧化还原调控参与植物的生长发育以及免疫反应。互作双方的表达谱结果均呈现了数量众多的相关差异基因,此外根系活性氧(ROS)检测也证实了这一结论。基于上述实验结果,推断具有双重营养方式的纵纹炭角菌RK1-1为营独立生活真菌向植物共生菌进化的一个中间过渡型,在国际上尚未见报道,因此对研究真菌与植物的共进化及互作机制具有重要的创新意义。