6种兰科植物菌根的显微及超微结构研究

【目的】探讨6种兰科植物地下营养根的形态解剖结构特征、菌根真菌侵入方式及在菌根内的分布和消长状况,为菌根真菌与兰花共生的相互关系提供理论依据。【方法】利用光学显微镜和电子显微镜连续切片的方法,用分离自野生状态的菌根真菌菌株CLB113和CLB111接种春兰(Cymbidium goeringii)、墨兰(Cymbidiumsinense)、虎头兰(Cymbidium hookerianum)和卡特兰(Cattleyasp.)、齿瓣石斛(Dendrobium devonianum)、长距石斛(Dendrobium longicornu)种子繁育组培苗,使共生形成菌根,观察菌根形成途径及结构,并与自然状态下的菌根结构进行比较。【结果】经光学和电子显微镜观察发现,菌根与非菌根(组培苗根)在根的基本结构上没有明显区别,两者之间的主要差异在于根中是否有入侵的菌根真菌,在皮层细胞中常见到分布不匀、形状不一、着色较深的菌丝结;不同兰科植物真菌的入侵方式不同,地生兰菌根真菌是通过破坏根被组织侵入根皮层细胞,而附生兰菌根真菌是通过通道细胞进入;在光镜下观察到的菌丝结,在电镜下是真菌菌体围绕皮层细胞核所形成的。【结论】兰花与菌根真菌的共生机理是,菌根真菌侵入兰花的皮层细胞内,使其中存在有大量新定殖的菌丝和正在被消化的菌丝,随着菌丝及菌丝团被逐渐消解吸收,伴随新菌丝的生长和侵入,内生真菌可不断地为兰花提供营养,促进兰花快速生长。     

黑龙江省野生鹿蹄草菌根显微结构观察

采用锥虫蓝染色压片和石蜡切片方法,对不同生长时期的黑龙江省野生鹿蹄草(Pyrola calliantha)样品菌根进行显微观察。结果表明,鹿蹄草菌根中菌丝的侵染、定殖和消解均随生长发育的变化而变化;在营养生长期和生殖生长期,鹿蹄草菌根中出现大量菌丝,两个时期的菌丝特征有所不同:营养生长期菌丝初步侵染皮层细胞,松散缠绕,生殖生长期菌丝大量侵染皮层细胞,形成菌丝团;在休眠期,皮层第二层细胞中富集大量球形孢子。     

独花兰菌根的初步研究

该文对独花兰的菌根结构和真菌类群进行了初步研究,以期填补中国独花兰菌根真菌研究的空白,最终达到保护独花兰种质资源、开发和利用独花兰的目的.实验采用徒手切片,酸性品红乳酚油染色法,在光学显微镜下观察菌根的基本结构,并对独花兰的菌根组织进行真菌分离.独花兰具有典型的兰科植物菌根构造,在光学显微镜下可以观察到菌根真菌从根毛进入根被和外皮层,通过通道细胞侵入到皮层薄壁组织,在皮层薄壁细胞内形成菌丝团.通过两次分离,共得到36个菌株,属于担子菌和有丝孢菌,其中优势种属为镰刀菌属将16个菌株接种在华石斛组培苗上,有10个菌株对幼苗生长有不同程度的促进作用,其中有1个菌株（DHL-19）处理苗与对照差异达到显著水平（α＝0.05）,2个菌株（DHL-16、DHL-17）处理苗与对照差异达到极显著水平（α＝0.01）.在3个接菌处理苗的营养根中均分离获得了原接种菌,切片观察能看到少量菌丝团.因此,DHL-16、DHL-17、DHL-19这3个菌株初步确定是兰科植物的菌根真菌.      

深色有隔内生真菌(DSE)引进菌株对铁皮石斛的接种效应

[目的]深色有隔内生真菌(DSE)是一类与植物共生的内生真菌,研究DSE对铁皮石斛苗生长的影响,可为铁皮石斛专用菌肥的开发利用提供理论依据.[方法]试验分为7个DSE菌株分别与铁皮石斛组培苗和盆栽苗共生培养两个阶段,按不同DSE菌株接种铁皮石斛组培苗设7个处理,另以不接种菌株为对照处理,测定不同处理下铁皮石斛组培苗生长指标;按不同DSE菌株制成的菌液浇灌盆栽苗设7个处理,以未浇菌液为对照处理,测定不同处理下铁皮石斛盆栽苗生长指标.[结果]供试菌株均能与铁皮石斛苗共生,其中菌株24L-4处理的促生作用较为突出;接种该菌株后,铁皮石斛组培苗的株高、叶宽、茎径和干重分别较对照处理显著增长33.3%、65.7%、27.3%和45.1%;铁皮石斛盆栽苗的茎径、鲜重和干重分别较对照显著增长104.0%、83.9%和114.7%;显微镜观察发现该菌株的深色有隔菌丝和类似微菌核的定殖结构分布于铁皮石斛根部皮层的细胞内.[结论]DSE真菌能明显提高铁皮石斛的生产能力,具有较好的开发利用潜力.     

春兰菌根的显微结构观察

应用石蜡切片法,借助于光学显微镜观察春兰无菌组培苗、接菌组培苗的根及野生状态下的新生营养根、老根,结果表明:接菌组培苗的根及野生状态下的新生营养根、老根,其皮层组织细胞内有大量的菌丝结等兰科菌根的典型结构,而无菌组培苗的根则无菌丝、菌丝结等结构.菌根真菌自外皮层薄壁通道细胞侵入根的皮层细胞,春兰菌根是典型的地生兰菌根.     

独蒜兰共生菌根真菌动态变化研究

采用兰科植物菌根真菌单菌丝团分离方法,对独蒜兰盛花期和盛叶期菌根真菌进行了分离培养,结果发现根形成早期、根伸长区和近根尖成熟区、外皮层细胞中以生长快、气生菌丝发达的印Epulorhiza属菌根真菌为主,成熟根、近根基部成熟区、皮层中部及内皮层细胞中以生长慢、气生菌丝不发达的Epulorhiza属菌根真菌为主.生长快、气生菌丝发达的Epulorhiza属菌根真菌对寄主的侵染力强,对菌根的形成及独蒜兰的生长发育起着关键性的作用;生长慢、气生菌丝不发达的菌根真菌对寄主的侵染力弱,对菌根的维持起重要作用;这两类Epulorhiza属菌根真菌协同作用,共同促进菌根的形成和维持,这为组培苗的菌根化提供了一个新的思路.     

4种地生兰菌根的显微结构研究

【目的】研究春兰(Cymbidium goeringii)、墨兰(C.sinense)和兜兰属(Paphiopedilum)的杏黄兜兰(P.armeniacum)、飘带兜兰(P.parishii)4种地生兰菌根的显微结构,了解菌根真菌与地生兰生长之间的关系,为地生兰的多样性保护提供参考。【方法】利用光学显微镜及石蜡连续切片的方法,用分离自野生地生兰的菌根真菌菌株CLB113和CLB111,接种4种地生兰种子萌发无菌组培苗,使地生兰形成菌根,观察菌根的结构、菌丝侵入途径及菌丝结在皮层中的消长状况,并与野生状态下地生兰的菌根进行比较,从形态学角度分析菌根真菌与地生兰的共生关系。【结果】菌根从外到内分为根被、皮层和髓3部分,其中菌根真菌通过根被进入皮层,并在皮层组织中形成分布不匀、形状大小不一、较深颜色的菌丝结,并在不同时期有着不同的形态学变化。地生兰根部有3种不同形态的菌丝,分别为丝状菌丝、菌丝结和菌丝结残片。菌丝结被消解吸收之后,周围的菌丝会继续形成新的菌丝结。伴随新菌丝的生长和侵入,菌根真菌可不断地为地生兰提供营养物质,促进其快速生长发育。【结论】与非菌根相比,地生兰菌根的基本结构没有明显变化,但菌根中有入侵的菌根真菌,皮层组织中有菌丝结存在。     

金线莲组培苗无土栽培技术研究

对金线莲组培苗进行无土栽培研究,采用完全随机区组试验设计方法,着重探索两种水培法与传统土培法对金线莲组培苗移植栽培的影响,结果表明:采用营养液为基质进行水培栽培,移植苗生长状况优于土培法,采用循环流动的营养液栽培法效果最佳.初步总结一套适合金线莲组培苗工厂化栽培的技术.     

金线莲茎腐病病原菌分离及分子鉴定

采用组织块法对金线莲疑似茎腐病病原菌进行分离,用致病性试验、病原菌形态学观察、分子生物学方法对该病原菌进行鉴定。结果表明：从收集的金线莲疑似茎腐病病原菌感染植株中分离得到的菌株,在培养基中产生大量气生菌丝呈棉絮状,菌丝在培养基中产生紫色色素,有隔及分枝,大型分生孢子纺锤形,小型分生孢子卵形或长圆形。分离的菌株回接后可使金线莲植株产生病害,对扩增得到的rDNA-ITS序列进行 Blast对比分析,确定该病害为尖孢镰刀菌FusariumoxysporumSchl．引起的茎腐病。     

虎头兰菌根中酸性磷酸酶的定位及活性变化

为揭示虎头兰与共生的菌根真菌间的相互作用,应用细胞化学的方法定位研究了虎头兰菌根中入侵的菌丝被消化过程的酸性磷酸酶(AcPase)活性变化,结果表明:AcPase反应出现在虎头兰菌根皮层细胞的细胞壁和膜系统上.在菌根真菌侵入虎头兰根部细胞,入侵菌丝被溶酶体包围并消解,直到被消解成空腔或彻底解体,最后溶酶体也随之消失的过程中,虎头兰细胞内的细胞壁、胞间隙、细胞膜、胞间连丝等处AcPase的活性呈现由高到低,最后完全消失的变化;在溶酶体和菌丝细胞上AcPase的活性则表现出由低到高,然后又逐渐降低直至完全消失.被菌丝侵入的虎头兰细胞发生了一系列的变化:细胞壁严重扭曲变形,线粒体、叶绿体及大量小液泡等细胞器消失,细胞核变形逐渐降解直至消失;溶酶体大量出现并包围和消解菌丝细胞,菌丝细胞被彻底消化,溶酶体消失;细胞内又重新出现线粒体、液泡、更新核等细胞器,更新核还可不断的进行有丝分裂.