墨兰菌根的结构及酸性磷酸酶定位研究

利用光学显微镜、电子显微镜及细胞化学方法,对墨兰菌根的结构和酸性磷酸酶定位进行了初步研究。结果表明墨兰具有典型的兰科植物根结构,发现该兰花的根的外皮层不具薄壁通道细胞,菌根真菌通过破坏部分根被和外皮层细胞而侵入根的皮层细胞并在细胞内形成菌丝结,侵入的菌丝被染菌皮层细胞质膜和电子透明物质包围,进一步被消化并聚集成衰败菌丝团块。酸性磷酸酶在染菌皮层细胞及包围菌丝的皮层细胞质膜和衰败菌丝细胞壁上有强烈的酶反应,衰败菌丝周围分布有许多单层膜的含酶小泡,它们可相互愈合形成大的含酶泡或与包围菌丝的质膜融合,类似于兰科植物共生原球茎中观察到的现象。说明皮层细胞可主动释放水解酶参与对菌丝的消化     

人工栽培铁皮石斛菌根的细胞学研究

从细胞学水平上研究了人工栽培铁皮石斛的菌根特征。结果表明:真菌与铁皮石斛根成功地形成了菌根,真菌菌丝穿透根被细胞,并在根被的某个细胞中定殖,然后经由外皮层的通道细胞进入皮层薄壁细胞;皮层薄壁细胞层正是真菌与植物体相互作用的活跃部位;真菌侵染大多数的皮层薄壁细胞,并不能侵染内皮层及中柱细胞,从而使根仍然保持生活力。     

5种虾脊兰菌根显微结构观察

采用石蜡切片法观察5种虾脊兰菌根的显微结构、菌根真菌的侵入途径与分布特征,为更好地保护和开发利用虾脊兰属植物资源提供理论依据。结果表明:(1)5种虾脊兰菌根的显微结构由根被、皮层和中柱组成,根被细胞3～6层,皮层由9～13层薄壁细胞组成,韧皮部与木质部8～12束,呈辐射状相间排列,中柱中央为薄壁细胞组成的髓。(2)菌丝通过外皮层中的通道细胞侵入皮层,且皮层是内生菌根真菌寄居的主要区域,菌丝和菌丝结在靠近外皮层的几层皮层细胞中数量居多,菌丝在细胞核附近被消解,细胞核变形膨大。研究认为,5种虾脊兰可能拥有广泛的侵染能力较强的菌根真菌类型,使得这5种虾脊兰均具有较强的生态适应性。     

密花石斛等六种兰科植物菌根的显微结构研究

本文对密花石斛等六种兰科植物根的显微结构进行了比较观察。结果表明,它们具有典型的兰科植物根,具根被和发达的皮层组织,皮层细胞内分布有针状结晶和菌根真菌形成的菌丝结,发现菌根真菌通过外皮层薄壁通道细胞或破坏根被组织和外皮层细胞侵入皮层细胞,形成内生菌根。     

密花石斛等六种兰科植物菌根的显微结构研究

本文对密花石斛等六种兰科植物根的显微结构进行了比较观察。结果表明,它们具有典型的兰科植物根,具根被和发达的皮层组织,皮层细胞内分布有针状结晶和菌根真菌形成的菌丝结,发现菌根真菌通过外皮层薄壁通道细胞或破坏根被组织和外皮层细胞侵入皮层细胞,形态内生菌根。     

山珊瑚内生菌根的研究

山珊瑚内生菌根真菌在人工培养基上分离培养不能生长。侵染菌丝由山珊瑚侧根表皮侵入,在皮层中部形成侵染通道。进入皮层细胞后形成丛枝吸器。被侵染的寄主细胞仍是生活细胞,但细胞质变稀,蛋白质、RNA含量很少。近中柱的6至8层皮层细胞壁增厚并木质化。丛枝吸器含有丰富的红淀粉,少量的中性脂肪、碱性蛋白质和D NA。菌丝丛枝干幼龄期电子致密,周围有界面物质包围,在衰老时泡囊化,界面物质亦瓦解。吸器由五边形结构组成。寄主细胞在被侵染前含淀粉质体、线粒体、高尔基体、内质网和核糖体,在被侵染后,淀粉质体消失,其它细胞器数量明显减少,而主要是微丝和小液泡及多泡体。文章讨论了山珊瑚菌根与天麻和泡囊-丛枝菌根的异同。     

尼泊尔马桑放线菌共生固氮根瘤的感染和发育

弗兰克氏放线菌通过感染尼泊尔马桑的根毛侵入根的皮层细胞。由于内生菌侵入的刺激,部分皮层细胞分裂和增大,产生前根瘤原基。根瘤原基分裂、分化,形成初生根瘤瘤片。瘤片顶端分生组织不断双叉分枝,发育,并伴随着内生菌感染的寄主细胞,产生多次双叉分枝的珊瑚状根瘤。观察瘤片的横切面,含菌组织是一个马蹄形的致密整体,不完全地包围着稍偏的中柱。观察瘤片的纵切面,可将其划分为6个区域,即顶端分生组织,未感染皮层细胞组织、新感染含菌组织、成熟含菌组织、衰老含菌组织和中柱及其外围数层富含淀粉粒的皮层细胞。     

瘤菌根菌对铁皮石斛根系形态的影响及其共生关系的研究

为了解瘤菌根菌(Epulorhizasp.)与铁皮石斛(Dendrobiumofficinale)根系的共生关系及其对根系农艺性状的影响,用液体培养瘤菌根菌浇灌无菌盆栽铁皮石斛苗根部共培养,观察石斛根的表型和超微结构变化,并用分子检测鉴定菌丝是否定殖根中。结果表明,瘤菌根菌菌丝能侵入根的皮层细胞,诱导生成菌丝团形成共生关系。共生后的菌丝能提高IAA含量,诱导根系结构发生改变生成侧根,增大了根系体积,促进根系的生长并显著提高根系活力。瘤菌根菌与铁皮石斛根共培养后建立共生关系形成菌根且能定殖于根中,诱导根系结构的变化,侧根的形成对石斛生长具有重要作用。     

卡特兰与丝核菌共培养体系的建立及卡特兰菌根显微结构的研究*

用3个分离自野生卡特兰的丝核菌菌株接种卡特兰组培幼苗,对幼苗生长有不同程度的促进作用,处理苗的鲜重增长率(%)分别是67.5、67.3和62.4,而不接菌的对照仅为49.5,其中KW214菌株处理苗与对照差异达显著水平(α=0.05)。接菌处理后植株的N、P、K含量没有明显增加。在三个接菌处理苗的营养根中均分离获得了原接种真菌,并观察了接种KW214菌株的卡特兰营养根。真菌先侵入根被组织,经通道细胞最后侵染皮层组织细胞,并通过菌丝穿越细胞壁不断地向内延伸扩展。菌丝在皮层组织细胞内形成大量着色较深形状不规则的菌丝结等兰科菌根典型结构,菌丝结在皮层组织中分布不均,多出现在靠外侧的几层皮层细胞内,在被侵染的细胞中,菌丝结常出现在细胞核附近。菌丝结、针状晶体和细胞核在形态和着色反应上有明显区别。菌丝结和细胞核常常相互靠近。从生物量增长、显微结构、重分离接种菌株等三个方面获得的证据表明,已成功建立了卡特兰组培幼苗和丝核菌KW214的共培养体系。     

卡特兰与丝核菌共培养体系的建立及卡特兰菌根显微结构的研究

用3个分离自野生卡特兰的丝核菌菌株接种卡特兰组培幼苗,对幼苗生长有不同程度的促进作用,处理苗的鲜重增长率（％）分别是67.5、67.3和62.4,而不接菌的对照仅为49.5,其中KW214菌株处理苗与对照差异达显著水平（α=0.05）。接菌处理后植株的N、P、K含量没有明显增加。在三个接菌处理苗的营养根中均分离获得了原接种真菌,并观察了接种KW214菌株的卡特兰营养根。真菌先侵入根被 组织,经通道细胞最后侵染皮层组织细胞,并通过菌丝穿越细胞壁不断地向内延伸扩展。菌丝在皮层组织细胞内形成大量着色较深形状不规则的菌丝结等兰科菌根典型结构,菌丝结在皮层组织中分布不均,多出现在靠外侧的几层皮层细胞内,在被侵染的细胞中,菌丝结常出现在细胞核附近。菌丝结、针状晶体和细胞核在形态和着色反应上有明显区别。菌丝结和细胞核常常相互靠近。从生物量增长、显微结构、重分离接种菌株等三个方面获得的证据表明,已成功建立了卡特兰组培幼苗和丝核菌KW214的共培养体系。     

濒危药用植物桃儿七根的显微结构及其菌根真菌分布研究

本文研究了桃儿七Sinopodophyllum hexandrum根的显微结构及其真菌分布。结果表明,桃儿七的根为根状茎,节状,不定根形成的须根系发达。根的结构主要由表皮、皮层、维管柱三部分构成,其中,皮层所占比例最大,超过80%。根的木质部有四原型和五原型两种类型,五原型较为常见;四原型的根和五原型的根在皮层细胞形态上存在一定差异。在桃儿七的不定根和其上的侧根观察到真菌菌丝分布,其数量和种类与根的直径有关,在不定根较细(先端)的部位真菌以暗色有隔内生真菌(DSE真菌)为主,侵染率为77.9%;而较粗根中真菌菌丝为无隔菌丝为主,分布很少且仅存在于皮层细胞的一至二层,不侵染皮层深部和维管柱。不定根侧根中真菌以丛枝菌根真菌为主,丛枝菌根常常占据大部分的皮层细胞,侵染率高达90%以上。桃儿七根中没有发现根毛存在,因此,侧根中共生的丛枝菌根真菌可能是桃儿七养分和水分吸收的主要途径。     

Anatomy and mycotrophy of the achlorophyllous Afrothismia winkleri

Afrothismia winkleri develops fleshy rhizomes, densely covered with small root tubercles, narrowing to filiform roots with age. The exclusively intracellular mycorrhizal fungus has distinct morphologies in different tissues of the plant. In the filiform root the hyphae grow straight and vesicles are borne on short hyphal stalks. The straight hyphae are present in the epidermis of the root tubercles, but change to loosely coiled and swollen hyphae in the rhizome tissue. No penetration from epidermis to root cortex was found. From the rhizome, a separating cell layer permits only one or rarely two hyphal penetrations into the cortex of each root tubercle. The hyphae proceed apically within the root hypodermis in a spiral row of distinctively coiled hyphae, branches of which colonize the inner root cortex. In the inner root cortex the hyphal coils degenerate to amorphous clumps. In older roots the cortex itself also deteriorates, but epidermis, hypodermis, endodermis and central cylinder persist. The mycorrhizal pattern in A. winkleri is interpreted as an elaborate exploitation system whereby the fungus provides carbon and nutrients to the plant and, simultaneously but spatially distinct, its hyphae are used to translocate and store the matter within the plant. Several features indicate that the endophyte is an arbuscular mycorrhizal fungus.     

濒危药用植物盘龙参根的显微结构及其内生真菌分布研究

采用石蜡永久制片和光学显微摄像的方法,对盘龙参根的显微结构及其内生真菌的分布进行了研究.结果表明:盘龙参的根由表皮、皮层和中柱组成,表皮上有根毛,皮层所占根径的比例达70%以上,其内草酸钙针晶散在或成束于皮层细胞中.中柱由18～22个木质部与韧皮部相间排列组成.盘龙参根的皮层细胞和中柱中有内生真菌的分布;内生真菌由表皮...     

梭梭属两种植物的根结构和成分

利用半薄切片技术、ICP—OES和HPLC研究梭梭和白梭梭的根结构、根系中矿质元素与次生代谢产物含量,结果表明,梭梭和白梭梭根基本结构相同,均由表皮、皮层及维管柱组成,具异常维管组织,皮层薄壁细胞在根中比例较大：梭梭和白梭梭根系中Na和K元素含量较高;根系次生代谢产物中蒽醌、生物碱类物质的含量较高。     

七叶一枝花根的显微结构及其内生真菌分布研究

本文采用石蜡永久制片和光学显微摄像的方法对七叶一枝花Parispolyphylla根的显微结构及其内生真菌的分布进行了研究。结果表明,七叶一枝花的根茎由栓皮层、薄壁组织及维管组织组成,其中栓皮层由4层细胞组成;薄壁组织的细胞含有丰富的营养物质,其内有时分布有针状结晶束。不定根由表皮层、皮层、内皮层及维管束构成,表皮上有根毛,皮层所占根径的比例达80%以上;木质部为三原型。在七叶一枝花的根茎和不定根的皮层细胞中均有内生真菌的分布。真菌由表皮、外皮层侵入到皮层薄壁组织,在皮层薄壁细胞中形成菌丝结,并扩展成一定的侵染区域,部分皮层细胞中菌丝结已被消化吸收。内生真菌只侵染皮层薄壁细胞,不侵染维管柱。七叶一枝花可以通过消化细胞内的菌丝作为营养的来源之一。     

虉草营养器官解剖结构与抗旱耐涝性及利用之间的关系

为了从显微结构上进一步探讨虉草(Phalaris arundinacea L.)的抗旱耐涝性及与利用的关系,于2011年采用常规石蜡切片技术,对其根、茎叶3种营养器官进行解剖观察。结果表明,虉草根的结构自外而内依次为表皮、皮层、维管束鞘、初生韧皮部和初生木质部;茎由表皮、基本组织和维管束构成;叶片内部结构可分为表皮、叶肉和叶脉3部分。根皮层大的细胞间隙和气腔,初生木质部的后生大导管和茎基本组织解体形成的髓腔都是虉草良好的通气组织,是其耐水淹的主要显微特征。茎、叶片角质化的表皮和叶表皮所含的丰富泡状细胞组是虉草具有抗旱性的主要解剖结构特征。叶肉细胞排列紧密且只有少量气孔分布于叶片下表皮,这样的结构可减少蒸腾;叶肉细胞富含叶绿体,增强光合作用,获得更多的同化产物,确保了植株在干旱条件下也有足够的光合产物来维持正常的生理活动。茎、叶维管束部分大量的木纤维起到支撑作用。虉草根的皮层和维管柱部分、茎的基本组织和维管束部分、叶的叶脉部分都含有大面积的厚壁细胞,厚壁细胞中含有丰富的粗纤维和木质素。丰富的粗纤维、木质素等成分则是虉草能成为新能源燃料植物的必备条件。     

Live-cell imaging elaborating epidermal invasion and vascular proliferation/colonization strategy of Verticillium dahliae in host plants

The soilborne ascomycete fungus Verticillium dahliae causes destructive vascular wilt disease in hundreds of dicotyledonous plant species. However, our understanding of the early invasion from the epidermis to the vasculature and the prompt proliferation and colonization in the xylem tissues remains poor. To elaborate the detailed infection strategy of V. dahliae in host plants, we traced the whole infection process of V. dahliae by live-cell imaging combined with high-resolution scanning electron microscopy. The 4D image series demonstrated that the apex of invading hyphae becomes tapered and directly invades the intercellular space of root epidermal cells at the initial infection. Following successful epidermal invasion, the invading hyphae extend in the intercellular space of the root cortex toward the vascular tissues. Importantly, the high-resolution microscopic and live-cell images demonstrated (a) that conidia are formed via budding at the apex of the hyphae in the xylem vessels to promote systemic propagation vertically, and (b) that the hyphae freely cross adjacent xylem vessels through the intertracheary pits to achieve horizontal colonization. Our findings provide a solid cellular basis for future studies on both intracellular invasion and vascular colonization/proliferation during V. dahliae infection and pathogenesis in host plants.     

珍稀植物扇脉杓兰营养器官的解剖学研究

采用石蜡切片技术对扇脉杓兰营养器官的解剖结构进行了研究。结果表明：根状茎的薄壁细胞中含丰富的淀粉粒,维管柱中分布着排列紧凑的周木维管束;根的皮层发达,有的皮层细胞中存在真菌菌丝团,木质部与韧皮部呈辐射状相间排列,根和根状茎的内皮层细胞都形成马蹄形加厚结构。茎的表面分布气孔,皮层面积较小,皮层内部的基本组织发达,外韧维管束散生分布其中,茎和叶上都附有非腺性毛;叶为等面叶,叶肉细胞排列疏松,气孔主要分布于远轴面,略外凸,保卫细胞中含有叶绿体,叶缘处的叶肉组织中含有气腔结构。扇脉杓兰营养器官的这些特征与其荫蔽湿润的生境是相适应的。     

At the Root of the Wood Wide Web: Self Recognition and Non-Self Incompatibility in Mycorrhizal Networks

Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi are mutualistic symbionts living in the roots of 80% of land plant species, and developing extensive, below-ground extraradical hyphae fundamental for the uptake of soil nutrients and their transfer to host plants. Since AM fungi have a wide host range, they are able to colonize and interconnect contiguous plants by means of hyphae extending from one root system to another. Such hyphae may fuse due to the widespread occurrence of anastomoses, whose formation depends on a highly regulated mechanism of self recognition. Here, we examine evidences of self recognition and non-self incompatibility in hyphal networks formed by AM fungi and discuss recent results showing that the root systems of plants belonging to different species, genera and families may be connected by means of anastomosis formation between extraradical mycorrhizal networks, which can create indefinitely large numbers of belowground fungal linkages within plant communities.Key Words: arbuscular mycorrhizal symbiosis, extraradical mycelium, anastomosis, plant interconnectedness, self recognition, non-self incompatibility, mycorrhizal networks