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。     

铁皮石斛组培苗与菌根真菌共培养过程中的相互作用

由于人为的滥采滥挖和野外生境的退化, 使得铁皮石斛 (Dendrobium officinale) 这种名贵的中药材一直处于极度濒危的状态。为了从菌根真菌的角度给人工保育铁皮石斛提供理论指导, 对铁皮石斛的组织培养苗人工接种‘GDB181’菌株 (Epulorhiza sp.) 。培养60d后, 接菌苗平均鲜重增长率比对照苗高出了84.8%。在营养元素含量方面, 接菌苗的B、Si、Fe、Cu和Mn元素含量的净增率分别为780%、533%、192%、191%和128%, 均在100%以上;其他元素含量也有不同程度的增加 (除Zn外), 结果证明两者有效地建立了共生关系。在显微和超微结构的观察中发现:真菌菌丝随机破坏铁皮石斛的根被入侵到外皮层, 并从外皮层细胞不断扩展延伸到皮层的大型细胞, 最后在大型细胞中被分解消化。在真菌侵染过程中, 被侵染的皮层细胞的细胞壁严重扭曲变形, 菌丝在皮层细胞形成菌丝结, 菌丝结常位于细胞核附近或包围细胞核。在皮层的大型细胞中, 菌丝细胞被植物的溶酶体包围, 部分或全部被消解, 出现脱壁或失去细胞质甚至成为空腔等变化, 最终形成衰败的菌丝残骸, 溶酶体也随之消失。溶酶体分布越多的部位, 菌丝细胞消解变形越严重。含有菌丝残骸的皮层细胞可被新侵染的菌丝重新定殖, 这一菌丝侵染被消化再侵染的过程在铁皮石斛生长发育过程中可不断重复发生。     

根瘤形成过程中豆科植物根毛和根外层传递细胞的诱发

对7种豆科植物接种根瘤菌后根部的形态和内部结构进行了研究.结果表明:根瘤菌可诱发根瘤形成部位根段的根毛增生、形变和根外层传递细胞的发育.根外层传递细胞发生在根毛伸长形变时期,一直可持续到根瘤形成,传递细胞壁内突发育过程是先由根表皮细胞外切向壁一侧细胞质膜向细胞质内陷形成囊状壁傍体,次生细胞壁物质在初生壁上沉积并逐渐充满囊状体,最终形成传递细胞典型的壁内突结构.根瘤形成过程中根外层传递细胞的诱发与培养方式(水培、固培)没有直接关系.在不接菌的对照苗的根段内未发现壁内突结构,研究证明豆科植物根外层传递细胞的形成是由根瘤菌诱导所致.