三萜是植物天然产物中规模最大、结构最多样的家族之一,具有抗菌、植物防御和信号传导等多种重要生理功能,在调节植物和微生物相互作用中发挥了重要作用。与其它植物来源的三萜相比,五味子三萜与降三萜结构复杂多变、氧化度高、多环,为五味子科植物所特有,并具有多种药理活性,自发现后就一直备受关注。然而,多数五味子三萜和降三萜在植物中含量极低,且因结构复杂从而导致化学合成困难,至今仍缺乏对五味子三萜与降三萜系统的生理及药理活性的研究。研究表明内生微生物与中药活性成分和药用植物的生长发育息息相关,深入研究药用植物内生微生物组的菌群结构和功能及其与宿主特征次级代谢物间的相互作用对于挖掘内生菌的潜力,持续提高药用植物的产量与品质具有重大意义。前期研究中我们发现狭叶南五味子某些内生菌经调控能特异性修饰宿主主要三萜或能促进宿主生长,与宿主之间隐含着值得深究的关联性。其次,目前关于五味子科药用植物的内生及根际微生物组的组成、装配规律的研究鲜有报道,对五味子科植物内生菌与三萜代谢的互作机制还未得到深入研究。据此,本研究以云南省西畴县境内同一地理环境下采集的狭叶南五味子（Kadsura angustifolia）和华中五味子（Schisandra sphenanthera）为研究对象,探讨了五味子内生菌与宿主三萜类次级代谢物的相互作用。主要研究结果如下:（1）采用高通量16Sr RNA和ITS扩增子测序解析了华中五味子和狭叶南五味子内生（根、茎、叶和果实）及根际微生物的组成。不同样本之间共有、特有的真菌与细菌OTUs分析结果表明,两种五味子根际共有的OTUs数量显著性高于根际与内生共有的OTUs数量,说明同一地理环境下狭叶南和华中两种五味子根际微生物与内生微生物的组成具有显著性差异。两种五味子相同生态位共有的内生菌的OTUs数量显著性高于同一个植物不同生态位共有内生菌OTUs数量,表明生态位对两种五味子内生菌的种群分布的影响大于植物基因型的影响。OTUs注释及相对丰度分析结果表明,两种五味子的根际细菌主要由变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinomycetes）的细菌组成,优势属是假单胞菌属（Pseudomonas）、酸热菌属（Acidothermus）、酸杆菌属（Acidibacter）、泛菌属（Pantoea）、Candidatus＿Solibacter、Bradyhizobium和未被鉴定的伯克氏菌（unidentified＿Burkholderiaceae）;根际真菌主要由子囊菌门和担子菌门的真菌组成,优势属是unidentified＿Trimorphomycetaceae、Archaeorhizomyces和unidentified＿Archaeorhizomycetes＿sp。与根际微生物相比,两种五味子的内生细菌则主要由蓝细菌门（Cyanobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）组成,主要属于假单胞菌属（Pseudomonas）、拟杆菌属（Bacteroides）、鞘脂单胞菌属（Sphingomonas）、泛菌属（Pantoea）、芽孢杆菌属（Bacillus）以及未被鉴定的蓝细菌（unidentified＿Cyanobacteria）、伯克氏菌（unidentified＿Burkholderiaceae）和unidentified＿Rickettsiales。此外,两种五味子内生真菌也主要由子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）的真菌组成。然而,在属的水平上,两种五味子内生真菌在根、茎、叶和果实等四种不同组织的优势属则有显著差异。其中两种五味子共有的优势属内生真菌为木霉属（Trichoderma）和拟盘多毛孢属（Pestalotiopsis）。因此,与根际微生物相比,狭叶南五味子和华中五味子的内生微生物具有独特的组成类群。Alpha多样性分析结果表明,从根际土壤到植物组织,细菌和真菌的多样性逐渐降低,说明了两种五味子植物对根际土壤中的细菌和真菌发生了选择性富集。Beta多样性的PCo A分析结果表明,两种五味子的根际微生物和内生微生物分别各自高度聚集,表明两种五味子的根际微生物、内生微生物分别高度相似。为了深入开展对两种五味子中内生菌的相关研究,基于高通量的测序结果,采用多种培养策略,对两种五味子不同组织部位的内生细菌和内生真菌进行了分离和鉴定,其中从两种五味子中共分离获得内生细菌119和127株,获得内生真菌98和99株,它们分别属于不同的分类群。特别的是,体外分离培养获得的这些内生菌均在高通量测序结果中检测到,为后续相关研究提供了菌株材料。（2）为了探究三萜类次级代谢物是否在五味子内生菌的调控中发挥了作用,本文采用体外敏感性实验测定不同浓度的五味子三萜化合物对上述研究中分离获得的内生菌生长的影响。分别对华中五味子和狭叶南五味子植物化学成分进行了研究,从狭叶南五味子中分离获得一个主要的三萜nigranoic acid（K-1）;从华中五味子中分离获得4个主要的三萜iso-anwuweizicacid（S-1）、nigranoic acid（S-2）、micrandilactone C（S-3）和lancifodilactone D（S-4）。体外测定不同浓度的nigranoic acid和Mix（化合物S1-S4的混合物）分别对2种五味子共有的27株代表性内生细菌（隶属于4个门,27个属）和26株代表性内生真菌（隶属于3个门,26个属）生长的影响。结果表明nigranoic acid和Mix均能够显著促进厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、子囊菌门、担子菌门和接合菌门等不同门类的优势属的内生细菌和内生真菌的生长,但对这些门类的非优势属的内生细菌和内生真菌的生长则有抑制作用。特别的是,不管是优势属还是非优势属的放线菌门内生细菌,nigranoic acid和Mix均显著抑制其生长。由此可见,在门的分类水平上,两种五味子的主要三萜类化合物对其共有的内生细菌和内生真菌的生长呈现了相似的选择性调控作用。（3）不同微生物类群在生长过程中存在种间的竞争或协同关系,研究微生物间的相互作用模式是解析植物微生物组成以及构建合理微生物群落的重要策略。两种五味子共有的27株代表性内生细菌和26株代表性内生真菌体外一对一相互作用研究结果表明,多数内生细菌间、多数内生真菌间都存在相互促进作用,但多数内生细菌与内生真菌之间却表现出相互抑制。内生菌的相互作用与三萜化合物对内生菌的选择性调控结果的关联分析表明,所有测试细菌对生长被三萜促进的内生细菌（TPB）具有明显的促生作用,并且这种促进作用显著高于生长被三萜抑制的内生细菌（TNB）,表明被三萜促进的细菌在整个内生细菌类群的相互作用中占据了更明显的生长优势。与细菌间相互作用不同,只有Trichoderma hamatum、Lasiodiplodia theobromae、Clitopilus prunulus和Ceratobasidium sp.等几种被三萜促进生长的内生真菌（TPF）显著抑制其他内生真菌的生长,占据绝对生长优势。但与生长被三萜抑制的内生真菌（TNF）相比,Pestalotiopsis microspore、Fusarium decemcellulare、Phlebiopsis sp.和Bipolaris setariae等其它更多的被三萜促进生长的真菌却在真菌间相互作用中并未表现出明显的生长优势。此外,还发现所有测试细菌对生长被三萜促进真菌的抑制作用显著低于生长被三萜抑制的真菌。以上研究表明五味子三萜对其内生菌的生长调控与内生菌之间的相互作用存在显著的相关性,五味子三萜化合物可能通过影响不同类群内生菌的生长进而调控宿主内生菌的互作强度,维持内生群落的稳定和平衡。（4）次生代谢物在调控植物微生物组成的同时也影响了微生物生态功能的组装。为进一步探究三萜化合物选择性调控内生菌对应的生态功能,我们对27株代表性内生细菌和26株代表性内生真菌的多种促生能力（包括溶磷、产IAA、分泌铁载体、DPPH清除抗氧化）以及体外合成三萜类物质的能力进行了评估,发现所有测试的内生细菌和内生真菌均具有一定的三萜合成能力和至少一种促生能力。其中,有趣的是,生长被三萜促进的内生细菌和真菌（TPB、TPF）的促生能力以及三萜类物质的合成能力均显著高于生长被三萜抑制的内生细菌和真菌（TNB、TNF）。进一步,我们构建了5组不同的合成内生菌群（TPB＆TNB、TPF＆TNF、TPB＆TNB＆TPF＆TNF、TNB＆TNF和TPB＆TPF）与无菌华中五味子植物的共培养体系,比较分析了这些合成内生菌群对华中五味子生长及代谢的影响。结果表明,与无微生物处理的对照组相比,5组合成内生菌群均能够不同程度的促进华中五味子的须根和植株的生长、生物量的增加以及多种代谢成分（包括可溶性糖、三萜、黄酮和多酚）积累。其中,TPB＆TPF处理组对华中五味子的生长和多种代谢积累的促进效果最显著,该处理组华中五味子的须根根长、株高、可溶性糖、黄酮、多酚和三萜的含量分别比对照增加了318.98%、104.53%、103.96%、102.21%、56.66%和240.54%。此外,与TNB＆TPB和TPF＆TNF处理组相比,TPB＆TNB＆TPF＆TNF、TNB＆TNF和TPB＆TPF等内生细菌与真菌的联合处理组对华中五味子须根和株高伸长的促进作用更显著,表明内生细菌和内生真菌对宿主生长促进作用具有协同效应。特别的是,在5组合成内生菌群的处理中,只有TPF＆TNF处理组在植物生长后期出现了叶片黄萎症状,叶绿素含量显著降低,说明大量单独存在的内生真菌对宿主植物具有一定的毒害作用,但内生细菌与内生真菌的共同存在则有助于减弱内生真菌对植物的毒害作用,维持宿主内生菌微生态平衡和植物健康。因此,被三萜促进的内生细菌和内生真菌具有显著促进宿主植物生长和次级代谢物积累的生态功能,表明五味子三萜类次级代谢物可能是宿主植物有益内生菌群组装和优化的选择性调控物质。（5）植物次生代谢物在调控微生物组成的同时,微生物反过来也能够影响植物次生代谢。为解析内生菌对宿主三萜类次级代谢的影响,本文还比较研究了一株代表性内生真菌赭绿青霉（Penicillium ochrochloron SWUKD4.1850）的纯固体发酵以及与宿主狭叶南五味子植物材料共发酵产物的化学成分,发现宿主的存在能明显改变赭绿青霉的次生代谢途径。从共发酵产物中分离获得24个具有多环内酯、多个手性中心和高度氧化为特征的罕见五味子三萜和降三萜,且这些三萜和降三萜化合物从未在赭绿青霉以及狭叶南五味子植物的次生代谢物研究中被分离和报道。根据化合物的生源途径推导以及内生真菌与宿主特征活性成分生成的相关性分析,揭示这些代谢物极有可能源于宿主主要化学成分nigranoic acid,表明五味子内生菌对宿主三萜类次级代谢物具有极强的特异性转化和修饰能力。综上所述,本文从内生菌和植物次生代谢物的角度出发,阐明了华中五味子和狭叶南五味子微生物组的群落结构和装配规律,初步揭示了五味子内生菌与三萜类次级代谢物相互作用的规律,为定向利用内生菌调控五味子科药用植物,促进其生长和提高药材品质打下了坚实的理论基础。