芸薹根肿菌侵染过程及影响因子研究

借助水培法,观察芸薹根肿菌侵染结球白菜过程,确定芸薹根肿菌早期侵染部位及侵染时间;以结球白菜根毛被侵染数为指标,比较休眠孢子提取前处理方式、培养液p H值,孢子接种浓度、光照时间对根肿菌早期侵染的影响。结果表明:芸薹根肿菌早期侵染0~3 cm段根毛,1~2 cm段皮层,根毛与皮层均在第5天观察到游动孢子囊,皮层侵染点峰值晚于根毛。肿根腐烂、光照12 h/d、接种孢子浓度1×105个/m L、p H值4.2为芸薹根肿菌最佳侵染条件。     

沙棘根瘤及根瘤内弗兰克氏菌形态的显微观察

沙棘根系可以与土壤中的弗兰克氏菌形成特殊的共生固氮器官——根瘤。以中国沙棘为材料,利用光学显微镜和透射电子显微镜对根瘤形态、瘤瓣解剖结构和根瘤中弗兰克氏菌的存在形式进行了较为细致的观察。结果表明,沙棘根瘤是以单个瘤瓣为基本单位、经多次二叉分枝形成的珊瑚状结构;瘤瓣的各个组织均有侵染细胞的存在,其中外皮层和中皮层外侧区域的侵染细胞分布密集,中皮层的内侧区域以及中柱内侵染细胞相对较少;弗兰克氏菌在侵染细胞内以菌丝体、泡囊和孢子囊3种不同的形式存在。这些观察结果为相关研究提供了更为清晰和直观的基础资料。     

木麻黄根瘤形态及超微结构的研究

本文用光学显微镜和电子显微镜研究了木麻黄(Casuarina equisetifolia)根瘤的形态解剖特征及其内生菌的超微结构。 木麻黄根瘤属于枝丛状类型瘤,瘤瓣大小为1—2.5mm×1—2.5mm。瘤瓣顶端呈有规则的两分叉,少数呈3—4分叉,每分叉的小瘤瓣顶端又长出一条向上生长的细根。多年生的根瘤,由于瘤瓣成枝丛状的不断增加,形成球形的根瘤簇,直径1—4厘米。 成熟的根瘤内部构造与根的初生构造相似;外层是表皮细胞,具有顶生的分生组织和维管束。内生菌存在于皮层薄壁细胞中。部分感染细胞产生大量的多细胞(类菌体),直径0.4—1.0um。 电镜图象表示,在感染的寄主细胞中央紧密地充满着根瘤内生菌(Frankia sp)菌丝,直径0.2—0.3um。靠近细胞壁周围的菌丝末端膨大成棒状的泡囊,直径0.6—1.0um,长度2.0—4.0um。     

南方根结线虫侵染黄瓜幼根组织病理学观察

人工接种南方根结线虫（Meloidogyn incognita）,观察不同侵染时间黄瓜根部组织的病理特征。结果显示：接种后6 d的根尖分生区、伸长区出现膨大、对称的根结,根中心的原形成层细胞分化出巨型细胞;10 d在根毛区及以上部位出现既有对称又有偏于一侧的根结,周围有原生木质部导管出现,根结中巨型细胞阻断了导管;16 d次生维管组织提早出现;20～30 d导管纵向排列无序,形状扭曲,皮层中有新维管组织产生。总之,随侵染时间的延长,根部受害部位逐渐由内皮层扩展至皮层,根结逐渐由巨型细胞、提早形成的次生维管组织以及皮层中的新维管组织共同形成;导管逐渐受阻,排列扭曲无序。     

玉米茎腐病组织细胞学观察初报

本文利用光学显微镜观察了由禾谷镰刀菌，禾生腐霉菌，侵染所致玉米茎腐病的细胞病理变化。结果表明：混合接种后，禾谷镰刀菌先于禾生腐菌浸入寄主根表皮及皮层细胞；两种菌丝侵入组织细胞方式不同，禾谷镰刀菌可直接穿破细胞壁或经细胞间隙向中柱伸进。而禾生佬是寻细胞间隙运行或在细胞破溃处向内皮层方向侵染；禾谷镰刀菌进入中柱后主要分布于韧皮部，而禾生腐霉菌主要寄生在导管及死细胞中。     

大麦叶斑病菌侵染过程及几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性变化的研究

【目的】探究叶斑病菌Bipolaris sorokiniana对大麦叶片的侵染过程。【方法】以大麦感病品种蒙啤1号（MP1）和抗病品种蒙啤3号（MP3）为材料,接菌后,并在不同时间采集MP1发病叶片制做切片,结合石蜡切片和扫描电镜观察叶斑病病原菌对大麦叶片的侵染过程。【结果】接菌后,MP1和MP3中的CHT和β-1,3-GA的活性均高于对照,且MP3中的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性要高于MP1。孢子在接种12～24 h后开始萌发,顶端长出长短不一的芽管;接种36 h后,菌丝伸长且向细胞间隙处直接侵入大麦叶片表皮细胞内,组织内部的孢子主要分布在维管束中;接种4～5 d后,菌丝快速产生分枝,呈网状扩散,叶片表面形成密集的菌丝网,叶片外部出现明显病斑;接种7～14 d后,叶片表皮的孢子明显减少,在维管束组织中存在孢子。【结论】病原菌从细胞间隙侵入可能是该病侵入的主要途径,孢子萌发后形成菌丝进入组织,再向其他部位蔓延,病原菌侵入后期寄主表面菌丝形成网状结构。     

荔枝瘤状根结构与VA菌根调查研究

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）根尖直径1-1.5mm,长轴方向有根冠,分生区,伸长区和成熟区4个分区,成熟区上有大量的根毛;根尖后部有许多侧根性质的细小瘤状根,瘤状根没有明显分化的伸长区,成熟区上无根毛,但皮层肥厚,维管柱相应对较细,皮层和维管柱一道与根尖的皮层和维管柱有机相连。30d苗龄的根尖和成年结果树根尖2－3cm长根段以及瘤状根上都观察到VA菌根的形成,但侵染率低,土壤中的AM真菌孢子密度也低,认为提高土壤中的AM真菌孢子数量和荔枝根系的VA菌根感染率,将是提高荔枝果实产量和质量的有效生物途径之一。     

马桑根瘤内生菌纯培养物的分离、回接及其生物学特性

多次采用根瘤切片法直接从野生的马桑根瘤中分离内生菌纯培养物均未获成功;但用同样方法从温室里人工接种形成的马桑根瘤中却分离到大量纯培养物。其中273株经盆栽回接后发现有24株能侵染结瘤;少数菌株还通过半固体斜面和珍珠岩盆栽回接成功。对10株纯培养物表型特性的研究表明,它们均具有Frankia的形态和培养特征;生理类型除有A、B两型外,尚出现有一类A、B混合型,其中凡属B型菌株的均能侵染结瘤,A型则不能,两株A、B混合型中有1株能结瘤,另1株却不能;碳、氮源利用特性和其它Frankia基本相似;细胞壁组分既有Ⅲ型也有Ⅱ型;全细胞鉴别性糖大多为木糖和半乳糖,少数菌株只含有半乳糖或木糖,或含有半乳糖、木糖和阿拉伯糖。DNA中G+C mol%为65%～74%。     

根瘤菌与灰金合欢及小麦结瘤固氮作用的比较

豆科灰金合欢根瘤的固氮活性，自根瘤幼小时开始上升，成熟时达到峰值，至衰老时又急剧下降．根瘤菌在宿主豆科植物细胞内转变为固氮类菌体时，由宿主受侵染细胞分化衍生出周膜包裹．周膜内最初只有单个类菌体，随后增殖为几个群聚生存．成熟根瘤中含类菌体细胞最多，固氮作用也最大，根瘤衰老阶段固氮活性减低直至丧失．本实验结果表明：使用浓度０．５－１．０μｍｏｌＬ－１２，４－Ｄ和０．２－０．６μｍｏｌＬ－１激动素，并接种根瘤菌ＯＲＳ５７１菌株，可诱发出小麦类似根瘤结构的发育，且可测出微量固氮活性（乙炔还原率），但与豆科根瘤相比低得多．小麦类根瘤的侵染位置发生在根表皮与露出裂隙之间，用电镜照片证明根瘤菌存在于皮层受侵染细胞间隙及其细胞内部靠近核的区域．根瘤菌侵入后能够进行繁殖并可大量堆积     

豆科植物与根瘤菌共生关系的形成与发展(在河南省绿肥学术讨论会上报告摘要)

<正> 我从豆科绿肥根瘤菌方而,讲讲近年来的进展.一、种植豆类作物不是一个单一的植物,而是种一个共生体.豆科植物在根部部形成根瘤,但只有根毛分泌物或根毛脱落物对某一种根瘤细菌的繁殖有利,某一种根瘤菌才会旺盛繁殖并侵入根毛.就是说豆类根际需要形成一个相应的生态环境,某种根瘤菌才能与某一特定豆类植物形成一个共生体.科学试验证明:利用根瘤菌接种,形成根瘤的结瘤部位不是在     

毛萼田菁茎瘤的形成和固氮活性的研究

毛萼田菁(S.rostrata)喜高温、高湿生态环境,在温度20℃以上、相对湿度70—80％的条件下生长迅速,植株可达3.5米以上。 毛萼田菁的茎瘤形成于茎上蛰伏的不定根发生点。当合适的根瘤菌从不定根发生点裂口入侵后,刺激不定根原基周围的皮层细胞分裂形成含菌组织而发育成茎瘤。茎瘤的固氮活性随茎瘤和其中类菌体的发育和衰败而升降。植株的共生固氮周期呈抛物线。茎瘤的固氮活性为根瘤的2.3倍,单株茎瘤的固氮量为根瘤的46倍。植物的光合作用对茎瘤的形成和固氮强度有决定性影响。在正常光照下发育的茎瘤的固氮活性约为包扎遮光下发育的茎瘤固氮活性的1.5倍。     

杨梅共生菌Frankia的分离培养及侵染特性

采用根瘤匀浆和根瘤切片法对福建南部、中部和东北部的杨梅根瘤共生菌进行了分离,并进行菌株培养、初步鉴定及侵染特性检测。结果获得6株共生菌,菌株具有分枝状菌丝、孢囊、泡囊等典型Frankia的特征性结构,经无氮诱导有固氮活性,在BAP液体培养基中生长良好,适宜的碳源为乙酸钠、丙酸钠和丙酮酸钠,适宜的氮源为酪蛋白。5个菌株生理类群为B型,细胞壁化学组分为Ⅲ型,菌株FMr16比较特异,具有串珠状菌丝体,生理类群为A型,细胞壁组分为Ⅱ型。侵染结果表明,6个菌株可侵染杨梅、沙枣、沙棘和四川桤木,但不使木麻黄结瘤,菌丝体接种效果好于根瘤匀浆接种,菌丝体分批接种效果优于单次接种。     

百脉根小GTPase ROPs 基因反转座子插入突变体的分离和鉴定

为研究ROP(Rho-related GTPase of plants,ROP)在豆科植物共生固氮过程中的功能和作用机制,从百脉根逆转录转座子LORE1插入突变体库(http://www.kazusa.or.jp/lotus)中搜索到6个ROP相关基因突变体,通过分离和鉴定,得到不同突变体的M1代和M2代纯合体种子,对M2代进行表型鉴定及统计分析。结果表明:在早期共生表型的鉴定中,突变体与野生型植株相比,rop-like1植株的根瘤原基数明显下降,rop-like4植株的侵入线数和侵入线密度也明显下降;但仅rop-like1植株在接种14d后的结瘤数明显减少。     

沙棘根瘤的解剖学研究

为了解沙棘根瘤的固氮能力，对其进行了形态结构和解剖结构的研究。结果表明：沙棘（Hippophae rhamnoides)的根系发达，具有很强的分蘖能力，而且能和放线菌中的弗兰克氏菌（Frankia)共生，形成根瘤。对根瘤生长、发育及形成的泡囊进行了研究，明确了根瘤的寄生部位和泡囊的固氮情况，并深入研究了Frankia菌的分离培养以及根瘤的侵染过程。     

广西杨梅根瘤Frankia菌的分离和培养特性研究

采用根瘤切片法从广西本地杨梅根瘤中分离获得3株内生菌,经镜检、革兰氏染色和BAP无氮培养基培养,证实这3株内生菌为Frankia sp.,分别命名为MF3、MF6和MF9。对这3株分离株在不同碳源、氮源和pH值的培养特性进行研究。结果表明,3株分离株在分别以吐温-80、葡萄糖、丙酸钠为碳源的BAP培养基上生长良好,3株分离株对琥珀酸钠的利用较差;适宜的氮源为酵母膏、酪蛋白和氯化铵,尿素的利用率低。3株分离株均适合在pH 5.5～6.5范围内生长,pH 7.0以上生长受到抑制。     

百脉根无效根瘤突变体的生物量及无效根瘤的电镜观察分析

百脉根是研究豆科植物根瘤形成和共生固氮分子机理的一种重要模式植物.为探索百脉根根瘤的形成机制,以EMS诱导野生MG-20突变并筛选的No.1006,No.486和No.2568等3种无效根瘤突变体为材料,测定其突变体植株生物量、根瘤数及固氮能,并对无效根瘤中根瘤菌感染的细胞进行电镜观察.结果表明:No.1006是根瘤原基突变体,No.486是白色无效根瘤突变体,No.2568是绿色无效根瘤突变体;这3种无效根瘤突变体植株生长至30d时,根瘤数和固氮能以及株高、地上部干质量、根干质量和根长等生物量与MG-20野生株差异无统计学意义(p0.05),但生长至40d开始均显著低于野生株(p0.05).No.486的白色无效根瘤和No.2568的绿色无效根瘤,经切片后在电镜下观察,无效根瘤细胞均存在不同程度的破坏;其中No.2568的绿色无效根瘤的细胞和由根瘤菌转化来的类菌体的破坏程度远大于No.486的白色根瘤.     

Induction of pre-infection thread structures in the leguminous host plant by mitogenic lipo-oligosaccharides of Rhizobium

Root nodules of leguminous plants are symbiotic organs in which Rhizobium bacteria fix nitrogen. Their formation requires the induction of a nodule meristem and the formation of a tubular structure, the infection thread, through which the rhizobia reach the nodule primordium. In the Rhizobium host plants pea and vetch, pre-infection thread structures always preceded the formation of infection threads. These structures consisted of cytoplasmic bridges traversing the central vacuole of outer cortical root cells, aligned in radial rows. In vetch, the site of the infection thread was determined by the plant rather than by the invading rhizobia. Like nodule primordia, pre-infection thread structures could be induced in the absence of rhizobia provided that mitogenic lipo-oligosaccharides produced by Rhizobium leguminosarum biovar viciae were added to the plant. In this case, cells in the two outer cortical cell layers containing cytoplasmic bridges may have formed root hairs. A common morphogenetic pathway may be shared in the formation of root hairs and infection threads.     

长白山赤杨根瘤内Frankia的基因多样性分析

采集长白山自然保护区北坡东北赤杨、西伯利亚赤杨、色赤杨根瘤样品21个，对根瘤内Frankia DNA的16S-23SrDNA和nifD-nifK两个基因间隔区段(IGS)进行PCR—RFLP分析，研究其基因多样性。结果表明：与赤杨共生的Frankia菌存在丰富的基因多样性，基因类型与宿主种型关系密切。东北赤杨对Frankia的特异性较高，与西伯利亚赤杨和色赤杨共生的Frankia菌有较近的亲缘关系。上述结果说明Frankia菌与其宿主赤杨间存在着协同进化。