三株丹参根内生细菌对宿主生长及药用品质的影响

doi:10.11686/cyxb2024194

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (4): 175-188.DOI: 10.11686/cyxb2024194

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三株丹参根内生细菌对宿主生长及药用品质的影响

马召¹(), 李晓帆², 孙莉琼¹, 黄智³, 许垒², 鲁霆², 唐晓清¹(), 王康才¹

^1.南京农业大学园艺学院，江苏南京 210095
^2.苏州市启帆农业科技有限公司，江苏常熟 215500
^3.南京农业大学生命科学学院，江苏南京 210095

收稿日期:2024-05-21 修回日期:2024-06-20 出版日期:2025-04-20 发布日期:2025-02-19
通讯作者: 唐晓清
作者简介:Corresponding author. E-mail： xqtang@njau.edu.cn
马召（2000-），男，陕西商洛人，在读硕士。E-mail： 2022104132@stu.njau.edu.cn
基金资助:
江苏省农业科技自主创新项目［CX（22）3174］,中央高校基本科研业务费(KYZZ2022002);南京农业大学中药全产业链(KYCXJC2023003);企业合作项目(20231020)

Effects of three endophytic bacteria in the roots of Salvia miltiorrhiza on host growth and medicinal quality

Zhao MA¹(), Xiao-fan LI², Li-qiong SUN¹, Zhi HUANG³, Lei XU², Ting LU², Xiao-qing TANG¹(), Kang-cai WANG¹

^1.College of Horticulture，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China
^2.Suzhou Qifan Agricultural Technology Limited Company，Changshu 215500，China
^3.College of Life Science，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China

Received:2024-05-21 Revised:2024-06-20 Online:2025-04-20 Published:2025-02-19
Contact: Xiao-qing TANG

摘要/Abstract

摘要：

采用盆栽试验研究3株内生细菌对丹参生长、生理及药用品质的影响，为丹参微生物肥料的开发提供备选菌种资源。将从丹参根部分离出的3株内生菌（Mesorhizobium amorphae B546、Bacillus thuringiensis NB49、B. thuringiensis Bt12）对其幼苗进行灌根处理，测定处理后不同时间（7、14、28、42、56 d）的生长和生理指标，并于采收期测定其根内8种活性成分含量。结果表明，3株内生菌均可显著促进丹参生物量的积累，处理56 d后，主根直径、地上及地下部分干重均较对照（CK）显著增加（P<0.05），为CK的1.21~2.49倍。内生菌处理对丹参的生理指标具有显著影响，其中B. thuringiensis Bt12的促进效果最佳，在处理42 d后，可溶性糖、可溶性蛋白、总叶绿素、玉米素（ZT）、6-苄氨基嘌呤（6-BA）和生长素（IAA）为CK 的1.36~2.18倍。3株内生菌对丹参活性成分的积累有不同影响，其中B. thuringiensis Bt12可显著促进总丹参酮及总丹酚酸的积累，含量分别为CK的2.10和1.37倍；M. amorphae B546与B. thuringiensis NB49能促进总丹参酮的积累，含量分别为CK的1.08和1.34倍，但抑制了酚酸类物质的合成，总酚酸含量分别为CK 的92.21%和69.29%。因此，供试的3株丹参内生菌对丹参的生长、生理代谢和活性成分的积累均具有显著影响，其中以B. thuringiensis Bt12的促进效果最为显著，可作为丹参专用微生物肥料开发的备选菌种资源。

关键词: 丹参, 内生菌, 微生物肥料, 促生长, 药用品质

Abstract:

A pot experiment was conducted to study the effects of three endophytic bacteria on the growth， physiology， and medicinal quality of Salvia miltiorrhiza. The ultimate aim of this research was to identify bacteria suitable for the development of microbial fertilizers for S. miltiorrhiza. Three endophytic bacteria （Mesorhizobium amorphae B546， Bacillus thuringiensis NB49， and B. thuringiensis Bt12） isolated from the roots of S. miltiorrhiza were applied to seedlings via root irrigation. The growth and physiological indicators were measured at different times （7， 14， 28， 42， 56 d） after treatment， and the contents of eight active ingredients in the roots were determined at harvest. It was found that all three endophytic bacteria significantly promoted the accumulation of S. miltiorrhiza biomass. After 56 days of growth， the diameter of the main root and the dry weight of the above ground and underground parts were significantly higher （by 1.21-2.49 times） in all the treatments than in the uninoculated control （CK）（P<0.05）. The endophytic bacterial treatments had a significant impact on the physiology of S. miltiorrhiza， with B. thuringiensis Bt12 having the best promoting effect. After 42 days of growth， the contents of soluble sugars， soluble proteins， total chlorophyll， zein， 6-benzylaminopurine， and auxin were 1.36- to 2.18-times higher in the treatments than in CK. The three endophytic bacteria strains exerted distinct effects on the accumulation of active components in S.miltiorrhiza. Notably， B. thuringiensis Bt12 significantly enhanced the accumulation of total tanshinone and total salvianolic acid to levels 2.10- and 1.37-times that in CK， respectively. M. amorphae B546 and B. thuringiensis NB49 promoted the accumulation of total tanshinone， to levels 1.08- and 1.34-times that in CK， respectively， but inhibited the accumulation of phenolic acids， with the total phenolic acid content being 92.21% and 69.29% of that in CK， respectively. In summary， the three strains of endophytic bacteria significantly affected the growth， physiological metabolism， and accumulation of active ingredients in S. miltiorrhiza. Among the tested endophytic bacteria， B. thuringiensis Bt12 had the strongest promoting effect. Thus， it has potential applications in the development of specialized microbial fertilizers for S. miltiorrhiza.

Key words: Salvia miltiorrhiza, endophytic bacteria, microbial fertilizers, promote growth, medicinal quality

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图/表 14

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序号Number	标准物质Standard substances	回归方程Regression equation	R²	线性范围Linear range （μg·mL^-1）
1	玉米素ZT	Y₁=24714X₁-1175	0.9994	0.0596~1.7880
2	赤霉素GA₃	Y₂=2775X₂-1197	0.9991	0.6760~20.2800
3	6-苄氨基嘌呤6-BA	Y₃=17304X₃-3298	0.9994	0.1016~21.3360
4	吲哚乙酸IAA	Y₄=11956X₄-382	0.9995	0.1448~21.7200
5	脱落酸ABA	Y₅=56222X₅-332	0.9995	0.0367~1.8630

序号Number	标准物质Standard substances	回归方程Regression equation	R²	线性范围Linear range （μg·mL^-1）
1	玉米素ZT	Y₁=24714X₁-1175	0.9994	0.0596~1.7880
2	赤霉素GA₃	Y₂=2775X₂-1197	0.9991	0.6760~20.2800
3	6-苄氨基嘌呤6-BA	Y₃=17304X₃-3298	0.9994	0.1016~21.3360
4	吲哚乙酸IAA	Y₄=11956X₄-382	0.9995	0.1448~21.7200
5	脱落酸ABA	Y₅=56222X₅-332	0.9995	0.0367~1.8630

序号 Number	标准物质 Standard substances	检测波长 Detection wavelength （nm）	回归方程 Regression equation	R²	线性范围 Linear range （mg·mL^-1）
1	丹参素钠Salvianic acid A sodium	281	Y₁=6338856X₁-3710	0.9992	0.0003~0.0509
2	迷迭香酸Rosmarinic acid	330	Y₂=38426711X₂+837	0.9997	0.0005~0.0720
3	丹酚酸B Salvianolic acid B	286	Y₃=3451508X₃-24513	0.9996	0.0066~0.9936
4	二氢丹参酮Ⅰ Dihydrotanshinone Ⅰ	244	Y₄=59176600X₄+6524	0.9994	0.0007~0.1008
5	隐丹参酮Cryptotanshinone	268	Y₅=56680173X₅+28410	0.9995	0.0006~0.0960
6	丹参酮Ⅰ Tanshinone Ⅰ	270	Y₆=476643443X₆-21867	0.9998	0.0008~0.1200
7	鼠尾草酸Carnosic acid	284	Y₇=3038604X₇-7162	0.9991	0.0046~0.0958
8	丹参酮Ⅱ_A Tanshinone Ⅱ_A	270	Y₈=138353815X₈+64080	0.9993	0.0006~0.0900

序号 Number	标准物质 Standard substances	检测波长 Detection wavelength （nm）	回归方程 Regression equation	R²	线性范围 Linear range （mg·mL^-1）
1	丹参素钠Salvianic acid A sodium	281	Y₁=6338856X₁-3710	0.9992	0.0003~0.0509
2	迷迭香酸Rosmarinic acid	330	Y₂=38426711X₂+837	0.9997	0.0005~0.0720
3	丹酚酸B Salvianolic acid B	286	Y₃=3451508X₃-24513	0.9996	0.0066~0.9936
4	二氢丹参酮Ⅰ Dihydrotanshinone Ⅰ	244	Y₄=59176600X₄+6524	0.9994	0.0007~0.1008
5	隐丹参酮Cryptotanshinone	268	Y₅=56680173X₅+28410	0.9995	0.0006~0.0960
6	丹参酮Ⅰ Tanshinone Ⅰ	270	Y₆=476643443X₆-21867	0.9998	0.0008~0.1200
7	鼠尾草酸Carnosic acid	284	Y₇=3038604X₇-7162	0.9991	0.0046~0.0958
8	丹参酮Ⅱ_A Tanshinone Ⅱ_A	270	Y₈=138353815X₈+64080	0.9993	0.0006~0.0900

处理 Treatment	时间 Time	光合色素含量Photosynthetic pigment content （mg·g^-1）
处理 Treatment	时间 Time	叶绿素a Chlorophyll a	叶绿素b Chlorophyll b	类胡萝卜素Carotenoids	总叶绿素Total chlorophyll
CK	7 d	0.5779±0.0158ab	0.3382±0.0099ab	0.0568±0.0120c	0.9161±0.0060a
	14 d	0.4655±0.0462b	0.2401±0.0303b	0.0635±0.0074a	0.7056±0.0752b
	28 d	0.3029±0.0192c	0.1562±0.0097b	0.0453±0.0026b	0.4591±0.0288b
	42 d	0.4004±0.0213d	0.2210±0.0107d	0.0527±0.0033d	0.6214±0.0319d
	56 d	0.3730±0.0158c	0.2263±0.0093d	0.0401±0.0021b	0.5993±0.0250c
M. amorphae B546	7 d	0.4365±0.0866c	0.2489±0.0586bc	0.0666±0.0180b	0.6854±0.1418b
	14 d	0.6662±0.0411a	0.3473±0.0268a	0.0899±0.0270a	1.0136±0.0675a
	28 d	0.4199±0.0019a	0.2103±0.0020a	0.0669±0.0005a	0.6302±0.0031a
	42 d	0.5882±0.0042b	0.2953±0.0021b	0.0887±0.0006b	0.8835±0.0063b
	56 d	0.5437±0.0123a	0.2981±0.0092a	0.0711±0.0046a	0.8418±0.0182a
B. thuringiensis NB49	7 d	0.4752±0.0508bc	0.2418±0.0172c	0.0621±0.0058b	0.7171±0.0675b
	14 d	0.5546±0.0808b	0.2717±0.0157b	0.0697±0.0297a	0.8263±0.0958b
	28 d	0.2949±0.0058c	0.1502±0.0045b	0.0455±0.0016b	0.4451±0.0092b
	42 d	0.5013±0.0042c	0.2684±0.0027c	0.0701±0.0008c	0.7697±0.0069c
	56 d	0.4673±0.0043b	0.2468±0.0010c	0.0507±0.0041b	0.7141±0.0054b
B. thuringiensis Bt12	7 d	0.6346±0.0539a	0.3642±0.0725a	0.0699±0.0144a	0.9988±0.1086a
	14 d	0.7457±0.0227a	0.3789±0.0287a	0.0956±0.0247a	1.1067±0.0575a
	28 d	0.3957±0.0031b	0.2012±0.0232a	0.0628±0.0047a	0.5969±0.0263a
	42 d	0.6304±0.0005a	0.3155±0.0150a	0.0966±0.0038a	0.9460±0.0152a
	56 d	0.4400±0.0372b	0.2702±0.0163b	0.0742±0.0134a	0.7101±0.0209b

三株丹参根内生细菌对宿主生长及药用品质的影响

Effects of three endophytic bacteria in the roots of Salvia miltiorrhiza on host growth and medicinal quality

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图/表 14

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时间 Time （min）	流速Flow （mL·min^-1）	流动相Mobile phase （%）		时间 Time （min）	流速Flow （mL·min^-1）	流动相Mobile phase （%）
时间 Time （min）	流速Flow （mL·min^-1）	A	B	时间 Time （min）	流速Flow （mL·min^-1）	A	B
0	0.8	90	10	24	0.8	50	50
10	0.8	90	10	26	0.8	15	85
13	0.8	80	20	27	0.8	0	100
18	0.8	70	30	29	0.8	0	100
21	0.8	60	40	30	0.8	90	10

时间 Time （min）	流速 Flow （mL·min^-1）	流动相 Mobile phase （%）		时间 Time （min）	流速 Flow （mL·min^-1）	流动相 Mobile phase （%）
时间 Time （min）	流速 Flow （mL·min^-1）	A	B	时间 Time （min）	流速 Flow （mL·min^-1）	A	B
0	0.8	90	10	39	0.8	30	70
10	0.8	90	10	46	0.8	20	80
11	0.8	80	20	47	0.8	0	100
17	0.8	70	30	49	0.8	0	100
19	0.8	40	60	50	0.8	90	10

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