牛麗麗，袁肖寒，顧成波*，劉紫薇，馬 慧，寧文娟

(1.東北林業(yè)大學(xué)森林植物生態(tài)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱 150040；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與生物技術(shù)研究中心，黑龍江哈爾濱 150030)

內(nèi)生真菌產(chǎn)植物次生代謝產(chǎn)物研究進(jìn)展

牛麗麗1，袁肖寒2*，顧成波1*，劉紫薇1，馬 慧1，寧文娟1

(1.東北林業(yè)大學(xué)森林植物生態(tài)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱 150040；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與生物技術(shù)研究中心，黑龍江哈爾濱 150030)

摘要概述了宿主植物與內(nèi)生真菌的關(guān)系，總結(jié)了內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及生物活性多樣性，重點(diǎn)分析了內(nèi)生真菌規(guī)?；a(chǎn)高價值植物次生代謝產(chǎn)物存在的問題及解決策略，并展望了未來發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞內(nèi)生真菌；代謝產(chǎn)物；生物活性；共培養(yǎng)；表觀遺傳

內(nèi)生真菌是指在其生活史的一定階段或者全部階段生活于健康植物各種組織和器官的細(xì)胞間隙或細(xì)胞內(nèi)部的真菌，且被感染的宿主植物并不表現(xiàn)出明顯的病害癥狀。所有植物種類(包括非維管束植物、蕨類、松柏類和被子植物在內(nèi))都被認(rèn)為和內(nèi)生真菌是共生關(guān)系[1]。內(nèi)生真菌是一個多樣性十分豐富的微生物類群，目前預(yù)測的100萬種(或更多)內(nèi)生真菌中僅有一小部分得到分離培養(yǎng)[2]。

內(nèi)生真菌的重要意義在于其提供了替代性策略，減少了對生長緩慢的珍稀植物的需求，有助于保持地球逐漸減少的生物多樣性，而且微生物源高價值植物化學(xué)成分的開發(fā)相對更容易和經(jīng)濟(jì)，增加了產(chǎn)品可得性并降低了價格。內(nèi)生真菌的“生物勘探”對發(fā)現(xiàn)植物相關(guān)次生代謝產(chǎn)物及其類似物以及有治療用途的新型先導(dǎo)化合物(及其合成修飾)具有重要意義。目前，針對內(nèi)生真菌的大多數(shù)研究集中于篩選能產(chǎn)生新穎或已知高價值的生物分子，但探究這些生物體內(nèi)新穎的次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生機(jī)制報道較少。通常由基因模塊或操縱子編碼的次生代謝產(chǎn)物的大規(guī)模生物合成的主要障礙在于包括分子水平的調(diào)控機(jī)制仍有待于全面研究，特別是參與內(nèi)生真菌植物次生代謝產(chǎn)物生物合成起始和調(diào)控的主要深層分子機(jī)制。鑒于此，筆者概述了宿主植物與內(nèi)生真菌的關(guān)系，總結(jié)了內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及生物活性多樣性，重點(diǎn)分析了內(nèi)生真菌規(guī)?；a(chǎn)高價值植物次生代謝產(chǎn)物存在的問題及解決策略，旨在為利用內(nèi)生真菌生產(chǎn)高價值植物次生代謝產(chǎn)物提供參考。

1植物與內(nèi)生真菌的相互作用

自然生態(tài)系統(tǒng)中的所有植物都可與內(nèi)生真菌共生，內(nèi)生真菌已成功適應(yīng)宿主的免疫系統(tǒng)，在宿主植物的內(nèi)部組織內(nèi)形成種類繁多的微生物群體。這些高度多樣性的真菌群對植物群落具有重要意義。內(nèi)生真菌群體間及其與宿主的交流對植物的生理過程具有重要影響(包括植物代謝產(chǎn)物的生物合成)。在脅迫條件下內(nèi)生真菌可顯著影響宿主表現(xiàn)[3]。內(nèi)生真菌可能會通過精密改變植物對環(huán)境變化的反應(yīng)，調(diào)節(jié)植物微生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行[4]。內(nèi)生真菌通過賦予植物對生物和非生物脅迫的耐性，如通過增加生物量及降低水分消耗以增加植物的適應(yīng)性，也能通過改變資源分配來降低宿主適應(yīng)性。

微生物可能會感知來自植物的任何應(yīng)激誘導(dǎo)的分子，并且當(dāng)植物處于某種脅迫狀態(tài)(如病原菌侵襲)時，存在于植物和微生物內(nèi)的同源基因簇可能會被交叉激活[5]。宿主遺傳因子可能也會顯著影響與植物相關(guān)的微生物的結(jié)構(gòu)和功能[6]。深入探討內(nèi)生真菌與宿主之間的相互作用，有目的性地構(gòu)建新的內(nèi)生真菌共生體及植物微生態(tài)系統(tǒng)具有十分重要的研究意義。

2內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物

作為隱藏在宿主植物體內(nèi)的微生物倉庫，其發(fā)酵產(chǎn)物具有豐富的化學(xué)結(jié)構(gòu)多樣性和廣泛的生物活性。內(nèi)生真菌是具有醫(yī)藥活性和農(nóng)業(yè)應(yīng)用潛力新穎化合物的豐富來源。當(dāng)首次發(fā)現(xiàn)紅豆杉屬內(nèi)生真菌Taxomycesandreanae能產(chǎn)生紫杉醇后，科學(xué)家把尋找新藥源的重點(diǎn)從植物轉(zhuǎn)向了內(nèi)生微生物上。表1介紹了一些內(nèi)生真菌產(chǎn)生的宿主植物來源的重要次生代謝產(chǎn)物。

3內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物生物活性多樣性

3.1抗癌活性內(nèi)生真菌抗癌活性的研究起源于Strobel從短葉紅豆杉中分離出來的紫杉醇產(chǎn)真菌Taxomycesandreanae，臨床上紫杉醇具有顯著治療卵巢癌和乳腺癌的生物活性。

從假柴龍樹中分離得到的內(nèi)養(yǎng)囊霉屬內(nèi)生真菌Entrophosporainfrequens含有生物堿物質(zhì)，對人類肺癌、肝癌和卵巢癌均顯示強(qiáng)效抗腫瘤活性[43]。

表1　內(nèi)生真菌合成的一些代謝產(chǎn)物

從茶茱萸科植物中分離得到含喜樹堿的2種內(nèi)生真菌，其發(fā)酵產(chǎn)物對結(jié)腸癌和卵巢癌細(xì)胞毒具有明顯作用[44]。從泰國的4個森林中分離得到582株內(nèi)生真菌，有60株具有抗人類口腔表皮樣癌細(xì)胞作用和48株對乳腺癌細(xì)胞有抑制作用[45]。

從印度植物牛油果的葉分離得到可產(chǎn)生麥角黃素的內(nèi)生真菌，是一種新型的抗癌劑。內(nèi)生真菌GliocladicillinsA和B在體外和體內(nèi)均可作為有效的抗腫瘤制劑，它們能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡并且能夠抑制黑色素瘤的增值[46]。

3.2抗菌活性內(nèi)生真菌產(chǎn)生具有抗菌活性的萜類主要有倍半萜、二萜和三萜。從白花牛角瓜中分離得到6株內(nèi)生真菌顯示對人類致病性的微生物和植物病原真菌具有抗菌活性，其中抗細(xì)菌活性要強(qiáng)于抗真菌活性，分離得到的蒼白彎孢菌對包括革蘭氏陰性菌、金黃色葡萄球桿菌、化膿鏈球菌等均產(chǎn)生抑制作用[47]。

從皇冠花的葉中分離得到的166株內(nèi)生真菌中，發(fā)現(xiàn)有33株至少對煙草赤星病毒、尖孢鐮刀菌、葡萄孢菌和腐霉屬菌4種植物病原真菌的1種具有抗菌作用，其中毛殼屬(Chaetomium)內(nèi)生真菌抗菌活性最強(qiáng)[48]。

從咖啡樹中分離得到17株內(nèi)生絲狀真菌對人類致病菌包括沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和4種不同血清型大腸桿菌具有抗菌活性，是潛在的特效抗菌劑[49]。

3.3殺蟲活性香莢蘭屬植物中分離得到內(nèi)生真菌Phomopsisarcheri，其產(chǎn)生的芳香倍半萜烯類物質(zhì)對惡性瘧原蟲具有顯著的殺蟲活性[16]。內(nèi)生真菌Aspergillusterreus的發(fā)酵液中分離得到的丁內(nèi)酯類化合物具有抗瘧疾活性[50]。

從藥用植物醉馬草中分離出2種內(nèi)生真菌Clavicepspurpurea和Clavicepschaetomium，該2種內(nèi)生真菌對棉蚜蟲具有顯著的抗蟲活性[51]。具有殺蟲活性的樟腦是從1株藤本植物的內(nèi)生真菌Muscodorvitigenus中分離鑒定出來的，樟腦球被作為殺蟲劑而廣泛使用。

從九里香中分離內(nèi)生真菌Eupenicilliumsp.，其次生代謝物中含有的化學(xué)成分具有顯著的殺蟲活性[52]。黑云杉中分離出的內(nèi)生真菌Canopleaelegana發(fā)酵液中含有2種對云杉蚜蟲具有明顯毒性的異香豆素。

3.4抗病毒活性在索諾蘭沙漠植物橡木中分離得到的鏈格孢屬內(nèi)生真菌Alternariaalternata在抗艾滋病病毒的檢測中顯示有顯著的抗病毒活性，其含有的環(huán)氧二萘嵌苯結(jié)構(gòu)骨架可被操縱產(chǎn)生強(qiáng)大的抗HIV病毒的活性物質(zhì)[53]。

從七葉蘭的葉子中分離得到內(nèi)生真菌Diaporthesp.產(chǎn)生2種新的苯駢吡喃酮類物質(zhì)，能夠抑制結(jié)核分枝桿菌毒性菌株的生長，從而達(dá)到抗結(jié)核病的作用。分離自內(nèi)生真菌PestalotiopsisficiW106-1的5個結(jié)構(gòu)新穎的環(huán)丙烷衍生物(Pestafoficiols A～E)具有抑制對HIV-l病毒在細(xì)胞株C8166中復(fù)制的活性[54]。

3.5抗炎活性通過深層發(fā)酵培養(yǎng)內(nèi)生真菌腐皮鐮刀菌FusariumsolaniSD5，獲得了胞外多糖，有體外抗炎活性和抗過敏活性[55]。對50株溫郁金內(nèi)生真菌發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行抗炎活性篩選，發(fā)現(xiàn)其中5株具有極顯著的抗炎活性[56]。

3.6免疫調(diào)節(jié)活性內(nèi)生真菌擁有生產(chǎn)新化合物的能力，是潛在的免疫調(diào)節(jié)活性物質(zhì)，這些免疫調(diào)節(jié)化合物主要分為免疫抑制劑和免疫調(diào)節(jié)藥物。從雷公藤內(nèi)生真菌Pestalotiopsisleucothes中分離得到3種化合物，該3種化合物在高濃度的條件下能改變T淋巴細(xì)胞亞群內(nèi)的百分比，并且在這類化合物的免疫抑制濃度下，細(xì)胞活力并未受到影響[15]。

3.7抗氧化活性抗氧化劑是能保護(hù)細(xì)胞免受不穩(wěn)定分子如自由基破壞的物質(zhì)，自由基介導(dǎo)的反應(yīng)與退行性疾病如癌癥、阿爾茨海默病等有關(guān)，目前，僅有少數(shù)抗氧化劑得到臨床批準(zhǔn)。

從木豆葉中分離得到內(nèi)生真菌MD-R-1，發(fā)現(xiàn)內(nèi)生真菌乙酸乙酯粗提物有較好的抗氧化活性[57]。從烏墨蒲桃中分離得到21株內(nèi)生真菌，均具有抗氧化活性，其中9株內(nèi)生真菌具有顯著抗氧化活性[58]。

3.8促進(jìn)植物生長活性感染內(nèi)生菌的宿主植物比未感染植株往往具有生長快速、抗逆境、抗病害等優(yōu)勢。從美花石斛中分離出來的鐮刀菌屬(Fusarium)和棘殼孢屬(Pyrenochaeta)內(nèi)生真菌在樹皮腐殖土培養(yǎng)基中能夠促進(jìn)植物生長[59]。被特殊內(nèi)生菌寄生的植物，由于內(nèi)生菌產(chǎn)生的激素，通常生長更快，更有競爭力，并在特定環(huán)境中占優(yōu)勢地位。

內(nèi)生真菌也能產(chǎn)生生理活性物質(zhì)赤霉素。內(nèi)生真菌對植物的生長的有益作用對于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)十分重要。因?yàn)樗鼈冊谘a(bǔ)償環(huán)境擾動時，減少了對化肥的需求，降低了土壤和水污染。赤霉素產(chǎn)生菌與農(nóng)作物的共生是克服生物脅迫的不利影響的一個有前景的策略，不但增加植物生物量而且改善了在極端環(huán)境條件下的植物生長。

3.9其他生物活性 擬莖點(diǎn)霉屬內(nèi)生真菌PhomopsisliquidambariB3生產(chǎn)漆酶，并且通過優(yōu)化培養(yǎng)條件使漆酶的產(chǎn)量大大增加。從厄瓜多爾北部的蘭科植物中分離得到1種內(nèi)生真菌Phomopsissp.，這種內(nèi)生真菌可分泌只有在高等植物中存在的揮發(fā)性有機(jī)化合物檜烯類物質(zhì)[60]。

狹葉南五味子的134種內(nèi)生真菌中，有39個變種具有非凡的生物催化功能，它們屬于鐮刀菌屬、青霉菌屬、栓菌屬、木霉屬等多個種屬[61]。

從藥用植物柳杉葉馬尾杉中分離得到2株能夠產(chǎn)生石杉堿甲的內(nèi)生真菌，分別是芽孢菌屬的HA15和葡萄孢屬的HA23。在一定的優(yōu)化條件下，石杉堿甲的含量大大提高，其含有的中樞乙酰膽堿酯酶具有高效、可逆、高選擇性的抑制作用，可用于阿爾茨海默病的治療[62]。

4持續(xù)提高內(nèi)生菌次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)量的策略

雖然內(nèi)生真菌能產(chǎn)生高價值的化合物，但應(yīng)用這些菌株生產(chǎn)高價值的植物化學(xué)品仍未取得突破。目前，對無菌培養(yǎng)條件下傳代培養(yǎng)的內(nèi)生菌產(chǎn)量逐漸下降的問題已有廣泛共識，成為其生物工藝商業(yè)化的主要限制之一。

為實(shí)現(xiàn)和完全挖掘能滿足工業(yè)規(guī)模產(chǎn)量的內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物，需要通過必要的菌株改良技術(shù)如內(nèi)生真菌誘變、遺傳轉(zhuǎn)化等方法，開發(fā)高產(chǎn)量內(nèi)生菌菌株，使該菌株能在商業(yè)化可行的水平上合成次生代謝產(chǎn)物；改良的菌株能夠經(jīng)過各種微生物發(fā)酵生物工藝優(yōu)化策略，如優(yōu)化發(fā)酵參數(shù)、添加誘導(dǎo)子和抑制子、前體飼喂、利用吸附樹脂/固相載體等，進(jìn)一步提高次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量和生產(chǎn)力。

雖然在很多情況下，對無菌培養(yǎng)條件下內(nèi)生真菌應(yīng)用生物過程優(yōu)化策略已增加了產(chǎn)品產(chǎn)量，但通常無菌培養(yǎng)條件下內(nèi)生菌的基因組不穩(wěn)定或生物合成基因沉默阻礙了將新分離的菌株用于生物工藝開發(fā)的嘗試。因此，還要通過其他有效策略(如共培養(yǎng)和表觀遺傳修飾)應(yīng)對無菌培養(yǎng)條件下穩(wěn)定并提高內(nèi)生真菌生產(chǎn)能力相關(guān)的挑戰(zhàn)。圖1顯示了一個無菌培養(yǎng)條件下開發(fā)內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物的合理策略。

共培養(yǎng)或混合培養(yǎng)發(fā)酵是提高內(nèi)生菌次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)量的一種重要策略。通過設(shè)計新型共培養(yǎng)體系，模擬宿主體內(nèi)微環(huán)境，提供給內(nèi)生菌在植物體內(nèi)同種類型的促進(jìn)其繁殖的選擇壓，提高內(nèi)生菌體內(nèi)與宿主關(guān)聯(lián)的次生代謝產(chǎn)物及新型次生代謝產(chǎn)物。不同菌種在共培養(yǎng)期間所經(jīng)歷的競爭或拮抗作用可能會使在無菌培養(yǎng)條件下選擇菌株原有化合物產(chǎn)量顯著提高，或使以前未被檢測到的某種(些)神秘化合物產(chǎn)量得到累積。

真菌生物合成基因簇經(jīng)常位于染色體的遠(yuǎn)端區(qū)域，以異染色質(zhì)狀態(tài)存在。這些基因經(jīng)常被表觀遺傳調(diào)控轉(zhuǎn)錄控制，如組蛋白去乙酰化及DNA甲基化。應(yīng)用組蛋白脫乙?；癉NA甲基化操作來修飾染色質(zhì)，從而調(diào)控真菌和其他生物體內(nèi)的基因表達(dá)或基因沉默。因此，可以利用表觀修飾(如DNA甲基轉(zhuǎn)移酶和組蛋白脫乙酰酶抑制劑)來誘導(dǎo)染色質(zhì)重建，作為破解神秘生物合成基因簇的策略。

圖1　無菌培養(yǎng)條件下內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物開發(fā)的合理策略Fig.1　The rational strategy toward the exploitation of endophytic fungi secondary metabolites under axenic culture

5展望

內(nèi)生真菌研究的真正意義不僅在于其生態(tài)獨(dú)特性，更在于微生物在宿主體內(nèi)和宿主植物的協(xié)同作用及協(xié)同作用所產(chǎn)生的新功能和新物質(zhì)。未來將內(nèi)生真菌開發(fā)為植物次生代謝產(chǎn)物的體外生產(chǎn)平臺，應(yīng)加強(qiáng)以下幾個方面的研究：

(1)借助遺傳工程、發(fā)酵工程、代謝工程等組合方法，通過各種生物過程優(yōu)化策略，保持并提高內(nèi)生菌中高價值的植物次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)量。

(2)探索內(nèi)生真菌內(nèi)基因沉默的原因，利用混合培養(yǎng)或表觀遺傳修飾等各種策略激活沉默基因簇的表達(dá)來提高無菌培養(yǎng)條件下內(nèi)生真菌有效成分的產(chǎn)量。

(3)應(yīng)積極利用包括生物信息學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)等跨學(xué)科的方法組合，探索在絲狀真菌內(nèi)起作用的、有利于重要先導(dǎo)分子規(guī)模化合成的主要調(diào)控元件。

(4)各種生物選擇壓(如病原菌、動物取食等)和非脅迫因子(如植物/內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物的前體及環(huán)境條件)可能對內(nèi)生真菌產(chǎn)生某種高價值天然產(chǎn)物都存在影響。因此，深入了解內(nèi)生菌與其宿主植物及其他相關(guān)生物(真菌、細(xì)菌或病毒)和內(nèi)共生體在雙邊、三邊及多邊的相互作用，對內(nèi)生真菌天然代謝產(chǎn)物的合成具有重要研究意義。

(5)相對于內(nèi)生真菌次生代謝產(chǎn)物，還缺少對內(nèi)生真菌生物學(xué)、生理學(xué)和分子及化學(xué)生態(tài)學(xué)方面的系統(tǒng)了解，加強(qiáng)對這些方面的認(rèn)識，有利于進(jìn)一步開發(fā)內(nèi)生真菌的潛在應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

[1] RODRIGUEZ R J，WHITE JR J F，ARNOLD A E，et al.Fungal endophytes：Diversity and functional roles [J].New phytologist，2009，182：314-330.

[2] DEVARAJAN P T，SURYANARAYANAN T S，DEVARAJAN P T，et al.Evidence for the role of phytophagous insects in dispersal of non-grass fungal endophytes[J].Fungal diversity，2009，23：111-119.

[3] HAMILTON C E，BAUERLE T L.A new currency for mutualism? Fungal endophytes alterantioxidant activity in hosts responding to drought[J].Fungal diversity，2012，54(1)：39-49.

[4] FRIESEN M，PORTER S S，STARK S C，et al.Microbially mediated plant functional traits[J].Annual review of ecology evolution and systematics，2011，42：23-46.

[5] AHLHOLM J U，HELANDER M，HENRIKSSON J，et al.Environmental conditions and host genotype direct genetic diversity of Venturia ditricha，a fungal endophyte of birch trees[J].Evolution，2002，56(8)：1566-1573.

[6] HOWITZ K T，SINCLAIR D A.Xenohormesis sensing the chemical cues of other species[J].Cell，2008，133(3)：387-391.

[7] STROBEL G，STIERLE A，STIERLE D.Taxol and taxane production by Taxomyces andreanae，an endophytic fungus of Pacific yew[J].Science，1993，260(5105)：214-216.

[8] PALEM P P C，KURIAKOSE G C，JAYABASKARAN C.An endophytic fungus，Talaromycesradicus，isolated fromCatharanthusroseus，produces vincristine and vinblastine，which induce apoptotic cell death[J].Plos one，2015，10(2)：144476.

[9] ZHANG L，GUO B，LI H，et al.Preliminary study on the isolation of endophytic fungus ofCatharanthusroseusand its fermentation to produce products of therapeutic value[J].Chinese traditional & herbal drugs，2000，31(11)：805-807.

[10] PURI S C，VERMA V，AMNA T，et al.An endophytic fungus from Nothapodytes foetida that produces camptothecin[J].J Nat Prod，2005，68(12)：1717-1719.

[11] SHWETA S，ZUEHLKE S，RAMESHA B T，et al.Endophytic fungal strains ofFusariumsolanifromApodytesdimidiate(Icacinaceae)produce camptothecin 10-hydroxycamptothecin and 9-methoxycamptothecin[J].Phytochemistry，2010，71：117-122.

[12] KUMARA P M，ZUEHLKE S，PRITI V，et al.Fusarium proliferatum an endophytic fungus fromDysoxylumbinectariferumHook.f，produces rohitukine，a chromane alkaloid possessing anti-cancer activity[J].Antonie Van Leeuwenhoek，2012，101(2)：323-329.

[13] 黎萬奎，周吉燕.蛇足石杉內(nèi)生真菌 2F09P03B 產(chǎn)石杉堿甲發(fā)酵條件的研究[J].中國醫(yī)藥生物技術(shù)，2007，2(4)：254-259.

[14] 李治瀅，楊麗源，李紹蘭，等.滇南黃草烏內(nèi)生真菌抗菌活性的篩選[J].時珍國醫(yī)國藥，2009，20(5)：1027-1029.

[15] KUMAR D S S，SING L C，WAN J M F，et al.Immunomodulatory compounds from Pestalotiopsis leucothes，an endophytic fungus fromTripterygiumwilfordii[J].Life sciences，2005，78(2)：147-156.

[16] HEMTASIN C，KANOKMEDHAKUL S，KANOKMEDHAKUL K，et al.Cytotoxic pentacyclic and tetracyclic aromatic sesquiterpenes fromPhomopsisarcheri[J].J Nat Prod，2011，74(4)：609-613.

[17] BUNGIHAN M E，TAN M A，KITAJIMA M，et al.Bioactive metabolites ofDiaporthesp.P133，an endophytic fungus isolated fromPandanusamaryllifolius[J].J Nat Med，2011，65(3/4)：606-609.

[18] 李想，姚燕華，孫光芝，等.紅樹植物內(nèi)生真菌Penicilliumsp.中一個醌類化學(xué)成分的研究[J].分析測試學(xué)報，2007(2)：195-197.

[19] 王麗娟，陶靜，陳玉龍.生姜產(chǎn)香內(nèi)生真菌的分離鑒定及其揮發(fā)性成分分析[J].中國調(diào)味品，2012(11)：99-102.

[20] 霍娟，陳雙林.杜仲內(nèi)生真菌抗氧化活性[J].南昌大學(xué)學(xué)報(理科版)，2006，28(3)：270-275.

[21] LU H，ZOU W X，MENG J C，et al.New bioactive metabolites produced byColletotrichumsp.，an endophytic fungus inArtemisiaannua[J].Plant science，2000，151：67-73.

[22] 方玉鵬.魚腥草產(chǎn)槲皮素內(nèi)生真菌的分離鑒定[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2013.

[23] OSTERHAGE C，KAMINSKY R，WRIGHT A D，et al.Ascosalipyrrolidinone A，an antimicrobial alkaloid，from the obligate marine fungusAscochytasalicorniae[J].J Org Chem，2000，65(20)：6412-6417.

[24] 郭志勇，佘志剛，陳東淼，等.南海海洋紅樹林種子內(nèi)生真菌2508號多糖G-22a的研究[J]. 中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2003，42(4)：127-128.

[25] KOUR A，SHAW A S，REHMAN S，et al.Isolation and identification of an endophytic strain ofFusariumoxysporumproducing podophyllotoxin fromJuniperusrecurva[J].World J Microbiol Biotechnol，2008，24(7)：1115-1121.

[26] KUSARI S，LAMSHOFT M，ZUHLKE S，et al.An endophytic fungus from Hypericum perforatum that produces hypericin[J].J Nat Pro，2008，71(2)：159-162.

[27] SONG Y C，HUANG W Y，SUN C，et al.Characterization of graphislactone A as the antioxidant and free radical-scavenging substance from the culture ofCephalosporiumsp.IFB-E001，an endophytic fungus inTrachelospermumjasminoides[J].Biol Pharm Bull，2005，28(3)：506-509.

[28] KUSARI S，HERTWECK C，SPITELLER M.Chemical ecology of endophytic fungi：Origins of secondary metabolites[J].Chem Biol，2012，19(7)：792-798.

[29] LIANG Z，ZHANG J，ZHANG X，et al.Endophytic fungus fromSinopodophyllumemodi(Wall.)Ying that produces Podophyllotoxin[J].J Nat Prod，2006，69(8)：1121-1124.

[30] DESHMUKH S K，MISHRA P D，KULKARNI-ALMEIDA A，et al.Anti-infiammatory and anticancer activity of ergoflavin isolated from an endophytic fungus[J].Chem Biodivers，2009，6：784-789.

[31] GAO Y，ZHAO J T，ZU Y G，et al.Characterization of five fungal endophytes producing Cajaninstilbene acid isolated from pigeon pea [Cajanuscajan(L.)Millsp.][J].Plos one，2011，6(11)：27589.

[32] STROBEL G，GEARY B，SEARS J，et al.An endophyticNodulisporiumsp.from Central America producing volatile organic compounds with both biological and fuel poten-tial[J].J Microbiol Biotechnol，2013，23：29-35.

[33] BAN Y，TANG M，CHEN H，et al.The response of dark septate endophytes(DSe)to heavy metals in pure culture[J].PLoS One，2012，7：47968.

[34] KHAN A L，HAMAYUN M，KANG S M，et al.Endophytic fungal association via gibberel-lins and indole acetic acid can improve plant growth under abiotic stress：An example ofPaecilomycesformosusLHL10[J].BMC Microbiol，2012，12：3.

[35] WAQAS M，KAHAN A L，KAMRAN M，et al.Endophytic fungi produce gibberellins and indoleacetic acid and promotes host-plant growth during stress[J].Molecules，2012，17：10754-10773.

[36] RUKACHAISIRIKUL V，SOMMART U，PHONGPAICHIT S，et al.Metabolites from the endophytic fungusPhomopsissp.PSU-D15[J].Phytochemistry，2008，69：783-787.

[37] YUAN L，ZHAO P J，MA J，et al.Labdane and tetranorlabdane diterpenoids fromBotryosphaeriasp.MHF，an endophytic fungus ofMaytenushookeri[J].Helv Chim Acta，2009，92：1118-1125.

[38] QIAO M F，JI N Y，LIU X H，et al.Indoloditerpenes from an algicolous isolate ofAspergillusoryzae[J].Bioorg Med Chem Lett，2010，20：5677-5680.

[39] ABDOU R，SCHERLACH K，DAHSE H M，et al.Botryorhodines A-D antifungal and cytotoxic depsidones fromBotryosphaeriarhodinaan endophyte of the medicinal plantBidenspilosa[J].Phytochemistry，2010，71：110-116.

[40] SILVA G H，OLIVEIRA C M，TELES H L，et al.Sesquiterpenes fromXylariasp.，an endophytic fungus associated withPiperaduncum(Piperaceae)[J].Phytochem lett，2010，3：164-167.

[41] ROSCONI F，DAVYT D，MARTNEZ V，et al.Identification and structural characterization of serobactins，a suite of lipopeptide siderophores produced by the grass endophyteHerbaspirillumseropedicae[J].Environ microbiol，2013，15：916-927.

[42] PAZOUTOVA S，F(xiàn)OLLERT S，BITZER J，et al.A new endophytic insect-associated Daldinia species，recognised from a comparison of secondary metabolite profiles and molecular phylogeny[J].Fungal Divers，2013，60：107-123.

[43] AMNA T，PURI S C，VERMA V，et al.Bioreactor studies on the endophytic fungus Entrophospora infrequens for the production of an anticancer alkaloid camptothecin[J].Canadian journal of microbiology，2006，52(3)：189-196.

[44] SHWETA S，GURUMURTHY B R，GAVIKANTH G，et al.Endophytic fungi fromMiqueliadentataBedd.，produce the anticancer alkaloid，camptothecine[J].Phytomedicine，2013，20：337-342.

[45] WIYAKRUTTA S，SRIUBOLMAS N，PANPHUT W，et al.Endophytic fungi with anti-microbial，anti-cancer and anti-malarial activities isolated from Thai medicinal plants[J].World journal of microbiology & biotechnology，2004，20(3)：265-272.

[46] CHEN Y，GUO H，DU Z，et al.Ecology based screen identifies new metabolites from aCordyceps-colonizing fungus as cancer cell proliferation inhibitors and apoptosis inducers[J].Cell Prolif，2009，42(6)：838-884.

[47] NASCIMENTO T L，OKI T L，LIMA D M M，et al.Biodiversity of endophytic fungi in different leaf ages ofCalotropisproceraand their antimicrobial activity[J].Fungal ecology，2015，14：79-86.

[48] GHERBAWY Y A，GASHGARI R M.Molecular characterization of fungal endophytes fromCalotropisproceraplants in Taif region(Saudi Arabia)and their antifungal activities[J].IEEE latin America transactions，2014，148：1085-1092.

[49] SETTE L D，PASSARINI M R Z，DELARMELINA C，et al.Molecular characterization and antimicrobial activity of endophytic fungi from coffee plants[J].World J Microbiol Biotechnol，2006，22：1185-1195.

[50] HARITAKUN R，RACHTAWEE P，CHANTHAKET R，et al.Butyrolactones from the fungusAspergillusterreusBCC 4651[J].Chemical and pharmaceutical bulletin，2010，58：1545-1548.

[51] ZHANG J Y，TAO L Y，LIANG Y J，et al.Anthracenedione derivatives as anticancer agents isolated from secondary metabolites of the mangrove endophytic fungi[J].Drugs，2010，8(4)：1469-1481.

[52] BARROS F A P,RODRIGUES-FILHO E.Four spiroquinazoline alkaloids fromEupenicilliumsp.Isolated as an endophytic fungus from leaves ofMurrayapeniculata(Rutaceae)[J].Biochem Sys Ecol，2005，33：257-268.

[53] BASHYAL B P，WELLENSIEK B P，RAJESH R，et al.Altertoxins with potent anti-HIV activity fromAlternariatenuissimaQUE1Se，a fungal endophyte ofQuercusemoryi[J].Bioorganic & medicinal chemistry，2014，22：6112-6116.

[54] LIU L，TIAN R，LIU S，et al.Pestaloficiols A-E，bioaetive cyclopropane derivatives from the plant endophytic fungusPestalotiopsisfif[J].Bioorg Med Chem，2008，16：6021-6026.

[55] MAHAPATRA S，BANERJEE D.Structural elucidation and bioactivity of a novel exopolysaccharide from endophyticFusariumsolaniSD5[J].Carbohydrate polymers，2012，90：683-689.

[56] 王艷紅，朱艷萍，楊信東，等.溫郁金抗炎抗氧化活性內(nèi)生真菌的篩選[J].藥物評價研究，2013，36(2)：90-94.

[57] ZHAO J T，MA D H，F(xiàn)U Y J，et al.In vitro antioxidant activities and antioxidant enzyme activities in HepG2 cells and main active compounds of endophytic fungus from pigeon pea[J].Food research international，2014，56：243-251.

[58] YADAV M，YADAV A，YADAV J P.In vitro antioxidant activity and total phenolic content of endophytic fungi isolated fromEugeniajambolanaLam[J].Asian Pac J Trop Med，2014，7(1)：256-261.

[59] CHEN X M，DONG H L，HU K X，et al.Diversity and Antimicrobial and plant-growth-promoting activities of endophytic fungiinDendrobiumloddigesiiRolfe[J].J Plant Growth Regul，2010，29：328-337.

[60] SANJAY K S，STROBEL G A，KNIGHTON B，et al.An endophyticPhomopsissp.possessing bioactivity and fuel potential with its volatile organic compounds[J].Microb Ecol，2011，61：729-739.

[61] HUANG Q，AN H M，SONG H C，et al.Diversity and biotransformative potential of endophytic fungi associated with the medicinal plantKadsuraangustifolia[J].Research in Microbiology，2015，166：45-55.

[62] 鞠鏨，王峻，潘勝利.4種石杉科植物中產(chǎn)生石杉堿甲的內(nèi)生真菌的分離及初步鑒定和HPLC測定石杉堿甲的含量[J].復(fù)旦學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2009，36(4)：445-449.

Research Progress on Secondary Metabolites Produced from Endophytic Fungi

NIU Li-li1, YUAN Xiao-han2*, GU Cheng-bo1*et al

(1. Key Laboratory of Forest Plant Ecology of Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin, Heilongjiang 150040; 2. Life Science and Biotechnique Research Center, Northeast Agricultural University, Harbin, Heilongjiang 150030)

AbstractThe review outlined the relationship between the host plants and endophytic fungi, and summarized the structures and biological activities of secondary metabolites from endophytic fungi, then highlighted the problems of large-scale production of high value plant secondary metabolites from endophytic fungi and their solving strategies. In addition, it prospected the direction of future development.

Key wordsEndophytic fungi; Metabolites; Biological activities; Co-culture; Epigenetic inheritance

基金項(xiàng)目中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(DL13CA02，2572014EA02-3)。

作者簡介牛麗麗(1990- )，女，黑龍江鶴崗人，碩士研究生，研究方向：植物內(nèi)生真菌的篩選及其活性代謝產(chǎn)物。 *通訊作者，袁肖寒，助理研究員，博士，從事天然植物資源開發(fā)利用研究；顧成波，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，從事植物內(nèi)生菌資源開發(fā)利用研究。

收稿日期2016-03-06

中圖分類號Q 938

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)11-012-05