菌根真菌与植物激素相互作用研究进展

菌根真菌生长及其与植物共生过程中可直接合成或诱导植物产生多种激素类物质,如生长素(auxin)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)、乙烯(ET)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)等,这些物质除了调节植物自身生长发育、控制植物形态建成和生理代谢外,还能在菌根真菌与植物相互识别、菌根形成、诱导植物抗逆性等方面发挥作用。本文总结了菌根真菌对植物激素种类、形态和含量的影响,以及植物激素对菌根真菌生长发育、侵染、产孢和功能的影响。旨在为进一步研究菌根真菌与植物激素相互作用关系、探索菌根真菌生理代谢特点提供依据。     

春兰菌根真菌的筛选

地生兰组织培养存在移栽无菌苗成活率低、生长缓慢、开花迟缓、花小甚至不开花等问题,这些与缺少共生的菌根真菌有关。用分离自云南保山、大理等地野生春兰菌根中的内生真菌19个菌株接种春兰组培幼苗,经4.5个月的共生培养,兰苗叶色正常,根系生长良好。测定植物生长量,从长势有明显提高的接菌苗进行重分离及菌根的显微结构观察,确定春兰菌根的形成,并筛选出春兰的有效共生菌根真菌为CLB111,CLB113和MLX102。通过接种处理后春兰苗的鲜重增长率分别为70.6%、70.2%、68.6%,而不接菌的对照仅为45.6%,与对照差异达0.01极显著水平。结果表明这3个菌株均为春兰的菌根真菌的优良菌株.     

固相萃取-HPLC测定外生菌根真菌产生植物激素IAA和GA3

离体发酵培养条件下,外生菌根真菌产生的植物激素释放到培养液中,由于菌液成分复杂,高效液相直接测定培养液中的植物激素有一定困难,应用C18萃取小柱提取纯化培养液中菌根真菌产生的2种植物激素,选择出合适的液相色谱测定条件。结果表明,经过纯化富集,采用Waters SymmetryShieldTM RP18(4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱,以体积分数为35%的乙腈/水溶液(磷酸调pH至3.0)为流动相,流速1.0 mL/min,柱温35 ℃,波长210 nm下检测,植物激素IAA和GA₃分离效果理想,回收率分别大于96.8%和95.4%, 最低检出限(S/N=3)分别为0.053和0.072 mg/L。     

侧柏与2种丛枝菌根真菌的共生研究

【目的】探讨侧柏[Platycladus orientalis(L.)Franco]与丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）的共生情况,为合理应用AMF进行侧柏育苗造林提供参考依据。【方法】以侧柏为试材,在盆栽试验条件下,设置不接种（CK）、接种根内根孢囊霉（Rhizophagus intraradices,Ri）和接种摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae,Fm）3个处理,研究了接种AMF在2周、4周和6周后对侧柏侵染、生长、养分吸收及叶绿素含量的影响。【结果】2种AMF均能够与侧柏形成共生,接种2周后形成A-型丛枝结构,菌根侵染率超过80%;Ri处理和Fm处理的菌根侵染强度、丛枝丰度由相对较低水平持续增长,接种4周后趋于稳定,分别约为20%和40%。接种2周、4周和6周后,侧柏地上、地下部分生物量变化均不显著;接种2周、4周、6周后与对照相比,Ri处理和Fm处理均显著提高侧柏磷含量,分别提高57.99%和90.14%,67.44%和121.98%,64.06%和145.51%;2种AMF均可提高侧柏叶绿素含量,其中Fm处理...     

枸杞共生菌根真菌的侵染特性

采用Phillips和Hayman的染色方法,对位于宁夏同心、中宁和银川市的7年生宁杞1号枸杞根系的菌根真菌侵染特性进行调查分析.结果表明,不同枸杞种植区的菌根侵染率各不相同,以同心调查点的菌根真菌侵染率最高,中宁调查点最低;枸杞菌根真菌的侵染率为85.80％,侵染等级为5级,侵染强度为强;土壤盐度越大,侵染率增加;枸杞的菌根类型属于疆南星型丛枝菌根真菌,即A-型;枸杞根系中菌根真菌的菌丝宽度为3～12 μm,泡囊的直径为24～46.5 μm.     

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。     

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.     

丛枝菌根真菌对番茄植株内源激素含量的影响

于温室盆栽条件下对番茄(Lycospersicon esukurentamu)幼苗接种丛枝菌根(AM)真菌摩西球囊霉(Glomusmosseae)、地表球囊霉(Glomus versiforme)、根内球囊霉(Glomus intraradices)、幼套球囊霉(Glomus etunicatum)或珠状巨孢囊霉(Gigaspora margarita)10d后定期采样,应用间接酶联免疫吸附分析法(ELISA)测定各处理番茄植株根和叶片内源激素吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)含量。接种20d G.mosseae处理的番茄根系菌根侵染率高达68.5%,显著高于其他接种处理;供试AM真菌显著增加了番茄植株鲜重、株高、地上部和地下部干重、其根或叶内IAA、GA、ZR和ABA含量均显著高于不接种对照,以G.mosseae处理的根或叶中IAA、GA、ZR和ABA含量最高。     

春兰菌根结构的研究

对春兰菌根的显微结构进行了观察,结果表明,春兰的根具有典型的兰科菌根结构,菌根真菌破坏根被组织使之成为凹陷小孔,再由外皮层的通道细胞进入皮层细胞定植,在皮层中层近圆形细胞中形成菌丝团,主要分布根的中部;春兰菌根真菌对其宿主的细胞核大小及形状有一定的影响。     

野生药用植物刺五加与丛枝菌根真菌共生性研究

为研究子午岭保护区野生药用植物刺五加根系与丛枝菌根真菌共生性,按照线性布点方式随海拔升高选设6个典型样点,测定了刺五加根围土壤理化性质,丛枝菌根真菌侵染率和孢子密度。结果表明：刺五加根围0～30 cm土壤有机质平均含量为42.86 mg/g,土壤速效氮平均值为52.97μg/g,土壤速效磷平均值为12.15μg/g,土壤速效钾平均值为125.43μg/g。刺五加根围丛枝菌根真菌孢子密度为14.35个/g干土,刺五加根中丛枝菌根真菌菌丝侵染率平均值达81.62%,丛枝侵染率平均值为14.57%,根围丛枝菌根真菌生态分布随海拔高度增加无显著差异,显示出刺五加与AM真菌良好的共生性。     

春兰授粉和种胚无菌萌发研究

为提高春兰品种间授粉坐果率、缩短种子无菌萌发时间、提高萌发率,对春兰品种自交和杂交的适宜授粉时间、种子无菌萌发进行研究。结果显示最佳授粉时间为花后2~5 天。品种自交坐果率仅33.3%,品种杂交的坐果率达100%。蒴果的纵横径生长呈单“S”形曲线。成熟种子萌发时间为281~296天;授粉后130 天的未成熟种子萌发时间仅需96~99 天,萌发数量最多,为116 ~132 个/瓶。本研究使春兰从授粉到种子萌发的时间缩短8个月,且萌发率增加,节约了成本,提高了效率。     

春兰根状茎增殖与分化培养

以10种培养基进行了春兰根状茎增殖培养研究,结果表明,不同培养基对增殖率有明显影响,以White NAA 5 mg/L培养再转入1/2 MS NAA 5 mg/L培养基,可获得较高的平均生长速度,但获得的根状茎总量以2号培养基最多。春兰根状茎的最适增殖条件为:1/2 MS为基本培养基,不加或添加少量NAA,60 d为1个增殖周期;5种培养基分化培养结果表明,根状茎分化受BA浓度影响较大,当BA浓度达3 mg/L时,经45 d培养平均每g根状茎可分化出20个芽,每芽重约0.15 g。活性炭的存在会抑制分化。     

春兰根状茎的增殖与分化条件优化

以春兰种子无菌萌发的根状茎为材料,采用正交设计方法,研究了春兰根状茎增殖与分化的适宜条件.结果表明,根状茎增殖适宜的培养基为1/2MS+3 mg·L-1BA+蔗糖3%+香蕉5%+琼脂0.8%,根状茎分化适宜的培养基为1/2MS+3.0mg·L-1BA+1.0mg·L-1NAA+0.8mg·L-1IBA+蔗糖3%+琼脂0.8%.使用100 g.L-1香蕉作为附加物,春兰根状茎在培养30d后重量可达初重的2.1倍.根状茎在固体培养过程中不发生褐变现象,添加活性炭能促使根状茎产生根毛类似物.     

春兰ISSR-PCR反应体系的优化

以春兰为材料,对影响ISSR-PCR扩增结果的因素如模板DNA、dNTPs、MgCl2、primer、TaqDNA聚合酶的浓度及引物退火温度、反应循环数进行了探讨,确立了适合春兰ISSR-PCR分析的最佳反应体系和PCR扩增参数:在15μL反应体系中含1×buffer,0.2 mmol/L dNTPs,2.0 mmol/L MgCl2,0.2μmol/L引物,0.3 UTaqDNA聚合酶,20 ng模板DNA。PCR扩增程序:94℃预变性2.5 min;94℃变性45 s,48~58℃退火(退火温度随引物不同而定)45 s,72℃延伸2 min,35个循环;72℃延伸5 min。     

春兰SRAP-PCR反应体系的建立和优化

摘 要：【研究目的】为获得春兰的 SRAP 标记图谱,对春兰SRAP-PCR 反应体系进行了初步研究【方法】通过正交试验设计,从Mg2+、dNTPs、Taq酶、引物、模板5种因素4个水平对春兰SRAP-PCR反应体系进行优化。【结果】所建立的体系为：25μl反应体系中含有2.5mmol/L的Mg2+ ,2mmol/L的dNTP, 0.5U的Taq酶,1.2 μmol/L的引物,90 ng的模板。【结论】为春兰指纹图谱的构建奠定基础。     

春兰GLO基因的克隆和实时定量表达分析

采用RT-PCR结合RACE技术从春兰(Cymbidium goeringii)中分离到一个GLO基因.该基因含有一个630 bp的开放阅读框(ORF),共编码210个氨基酸.系统进化树分析显示,该基因属于B类MADS-box基因的PI/GLO家族,其编码的蛋白与其他植物PI/GLO类蛋白具有很高的同源性,命名为CgGLO(登录号HM106984).实时荧光定量表达分析表明,CgGLO主要在第二轮花器官唇瓣和花瓣中表达,在萼片、子房和叶片中表达较少,在蕊柱和根中表达量最少,这种表达模式支持了van Tunen对ABC模型的修正,也显示了CgGLO基因可能在春兰花器官以及子房的形成过程中起着重要作用.     

春兰基因组DNA提取及RAPD反应体系的优化

以春兰为研究材料,对春兰基因组DNA的提取以及RAPD-PCR反应体系进行了优化。结果表明,在提取液中加入PVP和β-巯基乙醇去除酚类物质,采用高盐沉淀DNA和多次洗涤去除糖类,可以得到高质量春兰基因组DNA。电泳检测表明,所获得的DNA完整,无降解,完全可以满足R-APD等分子标记分析的需要。同时对春兰RAPD-PCR反应体系中各个影响因素进行了优化,建立了适合春兰R-APD分子标记的最佳反应体系,即20μl反应体系中含1UTaqDNA聚合酶,60μmol／L dNTPs,2．25mmol／L Mg^2＋,1．0μmol／L引物,1．5ng／μl模板DNA。     

春兰种子无菌播种萌发过程及其影响因素

 研究了不同化学试剂预处理和暗培养时间对春兰Cymbidium goeringii种子初始萌发时间及萌发率的影响,并从形态学角度观察了种子萌发的过程。无菌条件下,分别采用氢氧化钠和次氯酸钠对春兰种子进行预处理,将不同处理及未处理种子置于相同培养基上不同暗培养时间0,30,60,90,120,150,180 d下进行培养,暗培养后转入光照下继续培养。结果表明：暗培养以后进行光照培养是春兰种子萌发启动所必须的,全光照或全黑暗条件下种子均未萌发,暗培养30 d的种子在光照条件下培养约35 d时开始萌发,初始萌发所需时间最短;化学试剂预处理对种子萌发率的影响显著,氢氧化钠和次氯酸钠处理组种子萌发率均高于对照组。化学试剂预处理与暗培养时间对种子的萌发率存在交互作用,暗培养150 d的氢氧化钠预处理种子萌发率最高为79.2%。春兰种子萌发过程包括以下几个状态：未萌发状态种子、胚吸水膨胀、原球茎、根状茎。图3表1参16