
Abstract
Arbuscular
mycorrhizasaremumaiistic
symbiotic
associationsformedbetweencltrus
and
arbuscular
mycorrhizalhmgi。Arbuscularmycorrhizalfungi
aid
procurement
ofwater
andmineral
nutrition
by
citrus
roots
with
sparse
root·hairs,and
expedite
the
process
of
growth
and
development,and
tone
up
the
competence
ofstresses—resistance
resultantly,as
wellas
get
the
availability
ofcarbonfromcitrus.Asthe
importance
of
arbuscular
mycorrhizas
was
considered,researches
Onarbuscular
mycorrhizas
ofcitruswould
signifyagreatpromotion
for
sustainable
development
ofcitrus
industry.
Here.we
reportedourattempts
toestablishdual
culture
systemofhairy
rootsofcitrus
transformed
by
Agrobacteriumrhizogenes
associatedwitharbuscular
mycorrhizalfungi.
Themainresultswereasfollows:
1.Fish-squama-shaped-wounded(FSSW)treatmenthad
significantincreasmg
effecton
the
inductionof
hairy
roots
originated
from
epicotyls,TheepicoWts
oftrifoliate
orange
(Poncirustr蜘liata(L.)Raf.),40days
old,were
fish—squama*shaped
wounded,and
then
weretransformed
by
A4dstrainof
A.rhizogenes
Itwasrevealedthat
epicotyls
treated
withFSSWmethodhad
higherpercentage
oftransformation.667%.thanthoseof
untreated
epicotyls,29.2%,and
the
percentage
oftransformationbetweenthetwo
treatmentswasinsignificantdifference.
2.The
relationship
between
typeorage
of
explants
oflemon(Citmzstimon(L.)Burrn)
treatedwithFSSWmethodandthe
percentage
of
hairy
roots
rhizogenesis
induced
by
A4t
strainof
A。rhizogenes
Was
investigated。The
resultsshowedthatthe
percentage
of
hairy
roots
rhizogenesis
of
epicotyls
oflemonwhich
had
grown
for15
daysVerSUS105
days
WaS70.8%versus83.3%、andthe
rhizogenic
ratiobetween
the
explants
oftwo
ages
was
notdifferent
significantly,whereas
the
percentage
of
hairy
rootsrhizogenesis
of
epicotyls
versuscotyledons
oflemonwhichhad
grown
for15
days
was67+5%versus23_3%.and
the
rhizogenic
ratiobetweenthetwo
explanttypes
wasdifferent
significantly、It
was
revealedthat
explanttype,whichcompared
with
explantage,wasoneofthe
important
determinantfactorsofthe
percentage
of
hairyroots
rhizogenesis.Appropriateepicotyt’S
aging
would
help
to
upgrade
the
rhizogenic
ratio。
3。Hairy
rootsoflemon
displayed
morphological
variationand
diversity,and
eliteclones
OL2.1,OLxxl,OLl3—2,YL22-4
andYL8-1wereobtained
by
the
single—clone—
proliferation—selection
method,however
hairyroots
oftrifoliateorangehadnocapacity
of
branching,and
nullcloneswereobtained
resultantly.
4.The
length
ofOL2一lcloneof"lemon
hairy
rootswasnotdifferent
significantly
3
between2
weeks’net
growth
and4
weeks’net
growth
inthe
same
medium,whereas
the
length
ofthem
whichhad
grown
for2weeksor4
weeksineachoutofthefour
media,
hadsignificantdifference.Thenet
length
of
hairyroots,with
themajority’S
maintenance
of
activity,had
exceeded10.0millimeterafter4
weeks’growthinthemedium
IV,
howeverthenet
length
of
hairyroots,with
almostthe
totalities’death,had
elongatedDO
morethan3.5millimeterafter4
weeks’growth
intheothersmedia.Theresult
implied
that
trihydroxymethyl
aminomethane
hydrochloric
acidbuffer(Tris·HCIbuffer),which
compared
withthenutritionalimbalance,Wasaprobablymajorpoisonous
factor
underlying
thedeath&hairyroots.
5.Germinationofarbuscular
mycorrhizal
fimgalspores
had
nointraspecific,but
hiterspecificsignificant
differenceinthemedium
I,II,III
andIV.The
average
percentage
of
sporegermination
of
Gigasporamargarita
Becker&Hall(NCl21A)and
Glomusmosseae(Nocolson&Oerd.)Trappe&Gerd.(CAl27),whichwere
lowerthanthat
offormerresearchers’notes.were38.0%and
3.3%respectively.It
was
revealedthat
arbuscular
mycorrhizalfungalspores
hadawide
rage
of
adaptation
tomedia,andthe
sporeactivity
whichWasdifferent
amongspecies
andlor
genera
wasadeterminant
factor
ofgermination.
6.Triedtoestablishdualculture
systems
of
hairy
rootscloneOL2—1
associatedwitllGf
margarita
andGmosseae
respectivelybyproximal
inoculationof
spores
tothe
tips
of
hairy
rootsinthemediumIV.Thearbuscular
mycorrhizas
formed
successfully
between
hairyroots,and
Gi
margarita
whichfailed
tosporulatespores,however
thearbuscular
mycorrhizas
didnotformed
successfully
betweenGmosseaeandtheir
partners.
Establishmentofdualculture
systems
wereaffected
bymanyparametersincludingspore
species,activity
of
spore,intraspecificsporetype,theplacement
of
Petri
dishes,andSO
on
KeyWords:Citrus;hairyroots;arbuseularmycorrhizalfungi;dual
culture
Agrobacterium
rhizogenes
4
缩写谰表
Table
ofAbbreviation
缭写簿号英文中文
Abbreviation
English
Chinese
AArbuscule丛棱
AMArbuscularMycorrhizae
丛彼藩穰
AMFArbuscularMycorrhizalFungi
丛技莹投真嫠
ALSArbuscule,likeStrucure(s)
丛棱状缩构
BASBrached
AbsorbingStruture(s1
分彼状暇牧结构
FLSFan.1ikeStruture(s)
癞羧维橡
EPtube
Eppendorftube
EP离心管
MD
Mycorrhizal
Dependency
菌根依赖性
CPDS
Compartmentalized
PetriDish
Systcm
分童培养系统
FSSW
Fish.Squama-Shaped,Wounded
鱼鳞竣翊伤
MT
MumshingeandTucher(1969)
MT基本培莽基
YMB
Hooylmas(1977)
YMB基本培养基
MS
MurashigeandSkooge(1962)
MS基本培养基
CefCefotaxime头稳禧黎
戳f
Rifamycin
剥横霉豢
OSDMOne
Step
DisinfectionMethod一步消毒法
TSDMTwo
Steps
DisinfectiOnMethod=步消毒法
矗i耋Trihydroxymethyt
aminomethme
三羟甲蕊氯基零烧
IM+lOmmol/LTris·HCl十l%SucroseI培养熬
十0,8%Agar
Ill/lOMS+10mmol/LTris·HCI+tI培养豢
1%Sucrose÷O,8%Agar
HIM+l%Sucrose+O.8%Ag鲥
III培养基
1V1/10MS+1%Sucrose+O.8%Agar
IV培养慕
前言
1问题的提出
柑橘是一种重要的经济果树,也是最重要的国际贸易商品之一,柑橘的生产和
出口是许多国家的重要收入来源;同时也是价格低廉的维生素来源。柑橘可以被丛
枝萤根真菌(曲usclllarmy∞mdzal
fungi,AMF)侵染,形成互惠共生体——丛枝菌根
(arbuseularmyeorrhiza,AM)(何天富,1999)。AM的形成可以极大地改善柑橘的
营养状况(李晓林和冯圄,2001),明显地增强柑橘的抗逆境能力,缺乏这样的AM
柑橘不能正常生长。
目前AM在槽橘生产中的应用还处于初级阶段(黄勤和唐振尧,1994),AMF
作为一种“生物肥料”的应用潜力很大(Azc6n-Aguilar
andBarea,1997),在柑橘生
产上可以实现:提高柑橘园的磷肥利用率,减少磷肥施用量;有益于柑橘的营养而
提高植株的适应能力;柑橘育苗中快速容器育苗的应用;显著提高若干衡量柑橘果
实品质的指标值(姚青等,1999),使晶质得到提高。因此开展AM对柑橘的抗性生
理及其在柑橘育苗上的应用研究(李银瞽,1993)、柑橘菌根真菌的基础研究、柑橘
菌根与环境的相关研究、柑橘菌根资源的调查以及菌根真菌资源库的建立、菌根制
荆的开发生产及接种技术(毕国昌等,1990;沈延厚和万水林,t994)等势在必行。
尽管AMF的应用潜力很大,但是AMF的专性活体营养(obligatebiolrophy)
的生物学特性极大地限制了菌剂的大规模生产,菌剂的生产成本相应地也屠高不下,
因此它在包括柑橘生产在内的农林生产中的应用难以推行(李晓林和冯固,2001)。
为了从根本上解决闽题,研究者开展了针对AMF脱离宿主植物的离体培养的研究,
但是都以失败告终(Willians、1992)。这要归咎予研究者并末真正了解AMF和宿主
植物二者之间非常和谐的共生关系。目前最可能的缘由系(Gadkareta1.,2001):专
性活体营养的AMF在和宿主植物的共生关系的长期进化过程中,逐渐地失去了一
部分固定碳素的能力,或者是失去一部分支持自身的遗传机制,进化成为完全依赖
予宿主植物供给碳索营养的现状。目前这个假说还缺乏足够的证据。
到目前为止,生产和科研中所用的菌剂多是采用温室条件下固体基质培养系统
(soil_basedculturesystem)、液体培养系统(hydroponicculturesysterm)、气雾栽培生
产系统(aeropomccultruesysterm)(Jarstferand
Sylvia,1995),英国洛桑试验站开发了
营养薄膜技术(nutrientfilmtechnique),但是并不适用于进一步的深入研究;后来
发展的离体根与AMF共培养系统(李晓林和冯固,200t),尤其是发根农杆菌
(Agrobacteriumrhizogenes)转化胡萝b的毛状根与AIQF双重培养系统的成功建立
及其衍生系统(有时也称釉质粒转化的毛状根),为深入开展AMF的离体研究提供
了良好的技术平台。
虽然AMF对宿主植物没有严格的选择性,但是还是有一定范围限制;另夕}建
立双重培养系统的组合双方所需的营养条件不同,因此目前所建立的宿主植物离体
根系与AMF的双重培养系统组合数目及种类还不是太多(Fortineta1.,2002)。
虽然多数研究者以胡萝h毛状根为宿主植物根系研究丛枝菌根(Fortinet
a1.,
2002),但是考虑到研究内容的特殊性,一部分研究者选择其它植物的实生苗根系或
者发根农杆菌诱导的毛状根从事相关领域的研究(Boisson.Demiereta1.,2001)。
目前在所能收集到的信息和资料的范围内还未见有关以柑橘实生苗根系或者毛
状根与AMF建立双重培养系统的报道。柑橘的遗传转化多选用根癌农杆菌(A
rumefaciens)转化目标材料(黄家权,2005),鲜有以发根农杆菌做为转化柑橘的工
具(李名扬等,1996;P打ez—Molphe.BalchandOchoa.Ale{o,1998)。相对完善4.
rhizogenes转化技术体系和柑橘组织培养技术体系的有机结合无疑可以为开展的本
课题研究提供值得借鉴的方法和经验(王占斌等,2002;王子成和邓秀新,2002;
Giuseppina
eta1.,2000)以及相关的技术支持。本研究尝试利用发根农杆菌转化柑橘
获得毛状根,并且以毛状根和丛枝菌根真菌建立双重培养系统,为柑橘菌根离体研
究做一些前期性的工作。
2发根农杆菌介导遗传转化的研究进展
2.1发根农杆菌转化植物的研究现状
自Ackermann于1973年获得第一个发根农杆菌转化的高等植物——烟草植株
以来(转引Tepfer,1990),之后的20多年内(尤其是80年代以后)发根农杆菌遗
传转化取得长足发展。至U2000年为止,全世界得到的毛状根的植物已经多达200余种
(Giri
andNarasu,2000)。虽然种类众多,但是继续诱导成植株的却很少。尽管如
此,发根农杆菌在植物转基因方面,尤其是以毛状根工厂化生产药用的次生代谢物
质方面显示出巨大优势。
211发根农杆菌介导遗传转化的机理
发根农杆菌属于农杆菌属,革兰氏阴性菌。主要生长在被多种植物生长过的土
壤中。发根农杆菌可以侵染几乎所有的双子叶植物和裸子植物,而对单子叶植物侵
染能力较差。发根农杆菌中的融质粒可以作为基因转移的载体。目前其结构和转移
的机理已经研究的较为清楚。其结构主要分为五个区(周达锋等,1993):(1)T—DNA
区(Transfer—DNA
region):是侵染后从Rj质粒转移到植物细胞中的一段DNA;(2)
Vir区(Virulenceregion):包含激活T.DNA转移的基因,因而也称为致毒区;(3)
Con区(Regionencodingconjugation):调控m质粒在农杆菌之间的转移,也称为结合
编码区;(4)Ori区(Originofreplication):主要功能为调控m质粒的自我复制:(5)
冠瘿碱合成功能区(Opinesynthesisregion)。根据合成冠瘿碱的不同,可将已知的
7
砌质粒主要分为农杆碱(agropine)型、甘露碱(marmopine)型、黄瓜碱(cucumopine)
型三大类(周达锋等,1993)。
TL-DNA和TR-DNA两区之间是大约15kb的非转移DNA。TL.DNA上存在与
根的形态发生及再生植株某些形态特征有关的基因群rolABCD,其中rolB基因最为
重要。TR-DNA上带有编码农杆碱合成酶基因(ags)和生长素合成酶基因(tmsland
tms2),后者指导IAA的合成,因此转化产生的毛状根是激素自养型的。在转化过
程中,TL.DNA的长度具有较高的稳定性,而TR-DNA则可以缺失或在一定范围内
变动。单独的TL.DNA也可以转化植物产生毛状根,但是表现出对生长素的依赖性。
TL.DNA和TR.DNA共同作用时,转化能力大大提高,这表明两者在转化时具有协
同作用。甘露碱型和黄瓜碱型质粒的T-DNA是连续的,其上不含生长索合成基因,
与农杆碱型Rj质粒的TR.DNA没有明显的同源性,但与TL.DNA具有高度同源的
片断。3种Ⅺ质粒两端各有一段与Ti质粒T-DNA左右边界序列高度同源的25bp
重复序列,是切割T-DNA时的特异性酶切位点。3种类型硒质粒的Vir区具有很高
的保守性,并与n质粒的Vir区同源。Vir区基因在转化过程中并不发生转移,但
它对T-DNA的转移起着极其重要的作用。在通常情况下,Vir区的7个操纵予VirA.
G中,除ⅥrA属于组成型表达外,其余6个都处于被抑止状态(梁机等,2002;王
关林和方宏筠,2002)。
当发根农杆菌侵染时,植物伤口产生的低分子酚类化合物(乙酰丁香酮、羟基乙酰
丁香酮等)能以ⅥrA的表达产物为媒介激活其它V'trA基因联合群,表达产生一系列限
制性核酸内切酶。酶切产生的T_DNA链在细胞核定位信号的引导下穿过农杆菌细胞
膜上的特定孔道,进入宿主植物细胞核,进而整合到植物基因组中。单子叶植物不
易被砌质粒感染可能正是因为其细胞缺乏合成特异小分子酚类化合物的能力。
22.2影响农杆菌介导遗传转化的因子
在发根农杆菌介导的遗传转化过程中,包括农杆菌菌株、外植体的种类和生理
状态以及整个操作过程中的环境和物化条件都会对最终的转化效率产生影响。其中
较为主要的为以下几个方面:
2.2.2.1菌株类型
在遗传转化中常用的菌株有很多种,分别属于三种主要的不同类型,即:农杆
碱型、甘露碱型和黄瓜碱型。其中农杆碱型较为常用,代表菌株有A4、1855、15834、
HRI、TRl05;甘露碱型中代表菌株是8196、TRl07、NCPPB:黄瓜碱型中代表菌株
为NCPPB、2659、2357(王关林和方宏筠,2002)。
由于发根农杆菌菌株的侵染能力在应用于不同类型植株时也有很大的差异,因
而不同的作物种类在实际的操作过程中其实存在着最合适或最为敏感的发根农杆菌
菌株(Petit
etat.,1983)。因此,在遗传转化的实验当中,选择两者的合理搭配是很
霾要豹。这种缀合将直接影编最终转纯成败朔转化率的高低。
22.2.2≯}植体的种类和生溪状态
在苏往的邀传转亿实验中,愈伤组织、予叶、叶子(施和平等,2003)、窠生
越上题辘、原生震侮、秘予、腿牧体戳及残笨态抟茎段等不同类型的终捧俸都曾经
被作为外檬体加以威用(壬莉等,2002)。选择倪种材料对于每一种植物糖类来说
都具有其囱身的特点和优势,而作为高效转化体系的外植体的选择则必须考虑以下
几个方面:高效稳寇的再生畿力;较高的遗传稳定性;稳定的外植体来源;对农杆
麓侵染爰寂懿敏感蠖(王芙转和方宏篱,2002)。
因此在考虑以上的几神因素的同时,必须根撼材料本身黔特点对典所特毒的相
关因素进彳亍合理的优化组合,才能得到令人满意的效果。
2.2.2.3操作程序的优化
在遗传转化实验中,操作程序是否合理也会对转化产生影响。建立一套优化的
操作程序就显得很重要。
2.2发襁农杆菌转化植物的藏用
与常规组织培养材料相比较,绝状撤具有生长迅速、激素自弊、生长条件简单、
次生物痿禽垂裔置稔定激及分亿覆霾离、不荔变舞等特点,踅夕}滏可敲毛状校培养
物中罨找凝鲍饯会物,成为良好款生甥反应嚣(黪士云毅侯豢生,1993;Nussbbaumer
吼a1.,1998)。另外还可以利用砸质粒促进生根(DeviandRani,2002)、增强抗逆性、
提高千#物产量等(S打obelctal.,1988),以及在基因工程中做为载体携带外源基因。
笔狡根还可敬作为宿主/寄主植镪替代赭被糟于士壤微生物研究(Mitkowskiand
Abawi,2002)。
3(丛枝)菌摄的研究现状
胬摄磷究瓢160多年滋前开始,籁阀是波折怒茯,辩至今日已经在全球范阐内
弓l起广泛域关注。爨翦磺究领域广泛蛙秘学科阗懿媚蔓渗透性,馒季导毽摄辑究已残
为多学科渗透的综合性边缘生物科学(弓明钦等,1997)。
3.1菌根的类型
菌根魑±壤真菌和植物根系形成的曩惠共生体。菌根关系不仅仅是±壤真麓和
植物之间的关系,土壤因子也是不可或缺的~方。根据菌根形态学和解剖学特征的
差异,学者们将菌缀分为下述4太获(弓晴饮等,1997),即:外生翁根
(Ecto.mycorrhiza)、内生蕊程(Endo-myeorrhiza)、内外垒菌裰(Ectoendo-mycorrhiza)
擘
和其它菌根(包括混合菌根(Dual—myeorrhiza)、假菌根(Pseudo—mycorrhiza)、外围
菌根(Peritrophic.mycorrhiza)等(弓明钦等,1997)。
内生菌根又可分为丛枝菌根(Arbuscular
Mycorrhiza,AM)、杜鹃类菌根
(Ericaceous
Mycorrhiza)和兰科菌根(OrchidaceousMycorrhiza)。其中,丛枝菌根是
目前研究的热点(Harrison,1999)。丛枝菌根的主要特征结构有:泡囊(Vesicle)、
丛枝(Arbuscule)、内生菌丝(Internalhyphae)、外生菌丝(Externalhyphae)、孢子
和/或孢予果(Sporeand/orsporeearp),以及宿主根系(李晓林和冯固,2001)。
3.2丛枝菌根研究进展
丛枝菌根形成年代久远(Tayloreta1.,1995),愈来愈多的证据显示(丛枝)
茵根真菌对首批登陆的陆生植物的生存和进化起到积极作用(Trape,1987,转引自
Bleeand
Anderson,1998),共生双方协同进化直到今天(Gadkaretal,,2001),但
是,约10%的植物在进化过程中失去了丛枝菌根共生功能(Testereta1.,1987)。关
于丛枝菌根互惠共生双方之间的相互影响和作用的研究已经取得令人瞩目的进展
(KoideandMosse,2004)。
3.2.1丛枝菌根与植物营养
业已证实,AMF能够以多种方式或者途径影响植物的诸多代谢过程,它们对植
物的进化与分布、生长与发育、营养状况、水分的吸收与利用、抗逆境能力,以及
产量和品质等方面都具有重要的影响(李晓林和冯固,2001)。鉴于磷、氮和碳对植
物的重要性,相关的温室试验和田间试验,结合基于双重培养系统的试验开展的较
多,所以本文对丛枝菌根与磷、氮和碳方面的研究进展做一些总结。
3,2.1.1丛枝菌根与植物磷素营养
磷素是植物生长发育的必需元素之一。农业生产中人们一直寻求某些行之有效
的方法和措施,以减少土壤对磷素固定,提高植物吸收利用磷素能力。丛枝菌根可
以直接地或者间接地促进植物对磷素的吸收(Kotharieta1..1990a)。这在很大程度
上是外延的AM菌丝能够吸收根系缺磷区以外的磷素,并将之转运到植物根系
('SmithandGianinazzi.Pearson,1988)。研究报告指出可溶性磷素浓度过高会引起
AMF侵染率降低,这种降低作用可能缘于磷素对外生菌丝的生长和扩展的直接抑制
作用(Nagahashieta1.,1996),或者是内生菌丝的侵染的改变所导致的间接抑制作用
(Nagahashiet
a1.,1996;Azc6n
eta1.,2003),还可能是宿主植物在高磷条件下根细胞
膜透性不及低磷条件下根细胞膜透性,细胞分泌物或细胞渗漏物减少,使得支持侵
染前AMF孢子萌发或侵染后菌丝继续生长的物质大量减少所致(Grahameta1.,
1981)。然而,当土壤中可溶性磷素浓度很低时,适度地增加磷素则可以起到正相作
用(Valentineleta1.,2001;Azc6neta1.,2003),其内在生理机制不明。
n
丛枝(arbuscule,A)是AMF和宿主植物形成的超级有机组织,它被认为是AM
共生双方营养物质交换的位置(Harrison,1999),近几年在植物中陆续发现的定位在A周围的磷素转运子(phosphate脚。舾)及其基因表达情况也证实了这一点
(Harrisoneta1.,2002)。Harrisonandv蛆Buuren(1995)首先从Glomusvers帕rme
的外生菌丝中克隆到磷素转运子的基因,其表达受环境中磷素影响。随后又克隆到
碱性磷酸酶基因GiALP(Glomus
intraradices)和GmALP(Gigasporamargarita)(Aono
cta1.,2004),GiA凹和GmALP都在内生菌丝中表达,都系组成型表达,对外界环境
中磷索变化没有响应,这暗示了GiALP和GmALP系在A处参予磷索的交换,而非从
环境中吸收磷素。
磷素在宿主植物体内的运输研究得比较透彻,相比而言,关于磷素在心压F体内
如何运输的研究明显不足。现在的共识系:磷素,特指正磷酸(oahc-phosphate,Pi),
被外生菌丝质膜上磷素转运子负责运输到菌丝内部(HarrisonandvailBuuren,1995;
Maldonado.Mendozaeta1.,2001),该过程需要H+-ATPases提供能量协助完成(Ferrol
eta1.,2000);Pi进入菌丝后,可能被运输Nd,泡(vacuole)中,并且被浓缩成多聚
磷酸(polyphosphate,polyP),这些含磷底物(包括polyp)被一个移动管状小泡系统
(motiletubularvacuolarsystem)转运到内生菌丝中(Uetakeetai.,2002);当polyP
被转运到丛枝界面时,就会被重新水解成Pi,通过AM共生双方的磷素转运子转运到
宿主植物根系细胞内,该过程同样需要口.ATPases提供能量协助完成(Rosewameet
a1.,1999;Ferroleta1.,2000;Gianinazzi-Pearson
et
a1.,2000;Harrison
eta1.,2002)。珠状
巨孢囊霉的A中Pi的溢出和polyP的减少同步发生(SolaimanandSaim,2001),葡萄
糖的存在可以促进该过程的进行,这表NpolyV在共生双方的碳——磷交换过程中扮
演重要角色。
3.2.1.2丛枝菌根与植物氮素营养
与AM和磷素营养的研究相比,AM和氮索营养关系的研究较为滞后。AM的
外生菌丝可以从土壤中吸收氮索转运给宿主植物根系,氮素吸收量虽远不及磷素的
吸收量,却是很可观的(Johanseneta1.,1992)。外生菌丝可以从土壤中吸收多种形
式的氮素营养,铵态氮的吸收机制阐述的较为清楚,而硝态氮(NOr-N)和氨基酸
等有机氮的吸收机制也有一定的了解(Johansen
etal.,1992,1994a,1994b;Frey
eta1.,
1993;Hawkins
eta1.,2000)。一旦氮素进入菌丝后,就可能会优先被吸收同化满足
AMF自身需求,然后再转运给宿主植物。Asp、Arg、Gin和Glu在AM外生菌丝中
的丰度最高(Bagoet
a1.,1996;Johansen
eta1.,1996a),这暗示了它们可能是AM向
宿主植物转送氮素的主要形式。
将无机氮吸收同化成为氨基酸是绝大多数土壤微生物体内一个关键的生化代谢
途径。铵态氮(或硝态氮还原得到的铵态氮)可以选择NADP.GDH代谢途径,或
选择GS.GOGAT代谢途径进行代谢。谷氨酰胺合成酶(GS)被认为是AMF菌丝中
氮素同化途径中的主要酶(Magdalene
etal..2004)。在此之后,除了分离并且确证
硝酸还原酶之外(Kaldorfeta1.,1998),再也没有该同化途径中的其它酶蛋白或基
因的相关报道。Magdaleneeta1.(2004)分离得到编码GS的cDNA,即:GmGmI
(Glomusmosseae)和GiGlnl(Glomusintraradices)。二者在AMF生活周期中都
是组成性表达,mRNA水平不受外源氮素的影响:G.intraradices外生菌丝中的GS
酶活性却对外源氮素反应强烈。这表明GS在转录后水平上发生调控;也暗示了GS
酶活性可能也和植物中的GS酶活性一样被磷酸化所调节。AM菌丝可能是在转运子
,透性酶(transporters/permeases)和ATPase¥的参予下吸收不同形式的氮素(Requena
eta1.,2003;Magdaleneeta1.,2004)。
虽然有证据表明AIvlF存在GOGAT途径(Cliquetand
Stewart,1993;Magdaleneet
a1.,2004),但是NADP.GDH途径也不能被排除在外(CliquetandStewart,1993)。
3.2.1.3丛枝菌根与植物碳素营养
AMF帮助宿主植物吸收矿质营养和水分,反过来,宿主植物为AMF提供所需的
碳源。研究者们对AM中宿主植物所需要付出的碳源代价做了评估,普遍认为宿主植
物需要为越vIF提供光合同化物的4%-20%(Smith
and
Read,1997)。光合同化作用以
及随后的对根部的碳分配与AMF在宿主植物根系内的发育程度密切相关,具体关系
因宿主植物和AMF组合不同而变的十分复杂(Tayloretal.,2000;Lerateta1.,2003)。
Scutellosporacalospora或G.asciculatum对三叶草根部的侵染程度与三叶草向根系中
分配的碳的量呈现正相关性(Thomsoneta1.,1990);接种摩西球囊霉的大豆在黑暗
中生长却不能够被侵染(Vierheiligeta1.。2002);菌根化的三叶草光合同化作用的
增强并不能增加它的生长量,这可能是碳索被输送到A^仃这个碳库内的缘故(Wright
eta1..1998b)。
碳与磷的关系密切,碳在植物组织器官内的重新分配受到叶片内磷的浓度影响,
菌根化植物的营养状况会改变碳的收支状况(Wrighteta1.,1998a),影响宿主植物
的生长状况,因此,AMF的多样性是决定植物多样性的因子之一(vanderHeijdenet
a1.:1998)
近几年来,关于怂仃能否通过菌丝网在宿主植物间传递碳的研究颇引人注目。
有证据显示碳可以通过菌丝网在同种植物不同个体之间,以及异种植物不同个体之
间传输(Pfeffereta1.,2004),得出该结论的基础系:以伺位素“C标记的碳源能够
从供体植物传递给AMF,AMF通过菌丝把碳输送到受体植物,因此在受体植物体内
检测到放射性:丛枝是超级的双向交换营养的有机组织(刘润进和李晓林,2000)。
AM的历史有超过4亿年之久,这样的结论无疑对理解植物群落以及群落之间的竞争,
具有深远的意义(vanderHeijdenetal.,1998),对植物的进化具有潜在的重要性。
然而这样的结论却逐渐受到怀疑,疑点系:在受体植物内,尤其是菌根化的根
系内所检测到放射性是否称得上真正意义的营养转运,或者算是任何一种形式的物
质转移。提出质疑的证据系:即使在非常有利于促进地下部分(根)向地上部分(茎)
输送碳的条件下,受体植物内绝大部分,甚至全部的标记物依然保留在菌根化的根
系内而不向上输送,这就需要对试验结果做出谨慎的解释(Robinsonand
Fiaer,
1999)。尽管有时可以在受体植物的地上部分检测到少量的放射性,但是把它与AMF
输送碳相联系未免有些牵强附会(Fi_ttereta1.,1998),因为这种放射性可能是根内
的AMF的呼吸作用所释放的C02被糖回补反应或糖异生作用重新固定而引起的假
象。即使在受体植物地上部分检测到较多14C的放射性(Pfeffereta1.,2004),也不
能过分夸大AMF对宿主植物的营养贡献性(Fittereta1.,1998;Pfeffereta1.,2004)。
以”C标记物证明了供体植物和受体植物之间确实有碳转移,但是被转移的碳依旧被
固定在AMF内,用于其自身的消耗和贮藏,没有输送给受体植物(Fitteret
a1.,1998;
RobinsodandFitter,1999),Bagoeta1.(1999,2000,2002,2003)的工作也为这些质
疑提供了大量的新的证据。
无光合作用能力的寄生植物通过AMF菌丝网与有光合作用能力的植物联系后
可以正常生长(Bidartondoeta1.,2000);无光合作用的烟草突变体通过AMF菌丝
网与有光合作用能力的野生型植株联系后同样能够正常生长(MUller
and
Dulieu,
1998),这使得学者们又不能完全否定AMF在宿主植物之间转移碳并且为受体植
物输送生长发育所需的碳的可能性。
3.2.2柑橘菌根研究概况
自Peyrone(1922)发现柑橘类植物存在菌根后,关于柑橘菌根的研究以及利弊
之争颇经一番波折。Gerdemann(1968,1972)和其它学者的理论和生产实践上的启
示才使得人们认识到菌根对柑橘的重要性。随后,柑橘菌根的研究才日益活跃,且
成果较丰(转引自黄勤和唐振尧,1994;Graham,2000)。
柑橘接种AMF后,其生长量和矿质营养水平几乎都有不同程度的提高(沈延厚
和万水林,1994;黄勤和唐振尧,1994;何天富,1999)。接种AMF的植株即使在
水分胁迫下也能保持较高的生长量(低P条件),比不接种AMF的植株能够更为有效
地降低体内的渗透调节物质的含量(吴强盛和夏仁学,2004)。接种AMF还能够改
变成年温州蜜柑的蒸腾作用和光合作用,提高果实蔗糖含量,增加果面色泽,改善
果实品质(尧青等,1997,1999;Yogesheta1.,1995,1996),值得注意的是,菌种
的选择非常重要(毕国昌等,1990;Yogesh
et出.,1996)。温州蜜柑/枳(Satsuma
mandarin/trifoliate
orange:Citrusunshiu/Poncirus矿ifoliata)接种AMF后,其蒸腾作用
和光合作用加强(Yogesheta1.,1995),而枳上却没有观测到类似的促进作用(Graham
and
Syvertsen,1
985),这就有必要对包括植株大小、生长速率、营养状况、柑橘基因
黧在内的诸多影响豳素迸彳予综含眈较分析才可能辙池含灌的解释(Grahamand
Eissenstat,t994)。
在糖橘茁躐她内先期矮瓣闻栽种瑚镶陂鞭畿离静革奉植物,会对随后的稽稀鹜承
翡垒长蠢霞避佟羯,《戮增翔产懑,授灭魄(PanjaandChaudhuri,2004)。AM壤赖性
杂草的发酵物的配合施用,效果W能会照佳(杨晓红,2000)。
AMF与瘘溅蘩羧期是令魄较蠢争议熬闲露,结聚鬻露毒AMF、攫攘萋羹瘸覆蘩三
袭荧系以及环竣条彳串商关(Crraham,2001)。夜低磷条张下,甜橙(Citrus觚聍g挖蛳)
接种Glomusfasciculatus可以增强由Phytophthtoraparasitica|起的根瘸瘸的耐往
(Davisand
Menge,1980),鞭且生长媾况也魄对照好;在磁磷条件下,这种接种优
势帮会消失,体者捺溺为嚣穰啜收了更多矿质营养,觉其怒磷,方漓除戏者减辍了
PparasiticaJ铖秘冠窖。蠢愈伤缀织诱导鬻成瓣“z销araBianca”蘩橡(C.1imon)
砧木试管苗移栽时揍种AMF(Quatriniela1.,2003),移栽后的前18w(weaningphase)
葵戏漂率表繇誉稳定,作者诀蕊怒当建主蔫蘩耪串其它粪蘩凌,徽黛凌影嫡搿致;警
熄±蔫AMF混会麓辨与摩嚣球囊霉(BEGIl6)棚比没有驻示出优势,但是69w却鼹示
出明照的优势,69w)罾摩西球囊霉(BEGll6)液现严重的抑制效果。遽可能蔗“Zagara
Bianea”莱攘为获褥营募薅慰出鹣碳代份过离掰致(Graham,2000),此时摩西球樊
霉(BEGll6)已寝璐出一定稔度的寄生性。合适菌种的逡择,配合缀织培养技术,凭
疑会对稚稀产歉摇瓣结本尼擎竞念依赖释予豹传统垒产方法产生蠹大影确(Quatrini
etal.,2003)。
AMF侵染横裰嚣会成梵~个耨翡库,使褥党台声貔分酝孛燕京熬淳一潺平瓣蜀
瓣媳或整体地被褥破,走会产物褒被重教势鬣(Kochand
Johnson,198t;Yogeshetal。,
1995),这样可能会使朋岬表现出抑制柑橘生长的性质(Quatriniela1.,2003)。荧国
攀孝怼(Graham或采,,1985,1991,1996,1997,1998;Jifon嚣l越.,2002)对蒸基建鬻髑
的柑擒砧木的荫掇依赖性(myeorrhizaldependency,MD),麓丝侵染率和侵染速率,
以及掇橘碚本的磺l弋价受豢汔率(carboncost/benefiO簿淘戆邂彳亍了簇为漾入的磷究:
黼MD砧木被馒染的速率快予低MD砧本被侵染的速率,但是,却以付出赢昂的碳为
焦价;在磷供庭充足黪条{串下,酗本安身霹叛暇牧足够豹磷供应鸯鸯鬻袋,如鬃AMF
继续与棂系茇惫联系,裂箕性袋投毒霹辘爨共生状态变为瓷生数态;碚本基霆爨楚
调节MD的重擞的因予之一,基因型上亲缘关系近的砧术对MD的调节也相似:农不
粼兹貘磷条{拳灏/袋接耪苓强AM亨条{争下,蚕强萋嚣裂豹融本(鸯攘穗,笼接穗)黠
想碳、贮藏碳、可溶蛀碳、还原糖、非逐瓢耱等的分凝情况有缀大不同,使砧术适
威AMF的侵染;高磷高C02条件下,虽然净光合速率增强,但是,离MD砧术和低
M潮珐术辛}偿藏根冀慧呼吸所消糍碳的爨不同,翦者的生长越缓或受掷制程度高于后
砻,表明低MD砧术对碳代价可能具有更加严谨的调节能力。
始爨舍瑗魏翻掰穰橇懿掇,激爱是溪萄戳采嚣寅耱豹方法选裔在特定遗域祭{串
14
下对AMF具有适宜的MD和严谨调节碳代价受蘸比率能力的砧木都需要进行更为广
泛两深入的调查和研究(Graham,2000)。
3.3双重培养研究溉况及成用进曩
MosseandHepper(1975)首先报道番茄(Lycopersicum
escutentum)离体根以
及红三时摹离体根分瓣与摩器璩囊簿建立双璧壤葵,但是麟谖球囊霉没餐产孢(转弓l
富Fortinetat。,2002)。培养基敬巍之后(A氍ller-WidmanandWatrud,1984),番茄离
体根与珠状巨孢囊熊双重培养成功,并且珠状艇孢囊霉产孢。之后相关的报道逐渐
增多(B6eardand
Fortin,1988;Fortin
etaI.,2002)。
MugnierandMosse(1987)簧次擐遂摩嚣塔囊霉爱絷勰萝t-毛妖缀,逮撼熬是
没有产孢。首次有必AMF能够慢染寄主植物搬系(B6eardandFortin,1988),而且
产孢的是Gfom蚶intraradices与胡萝h毛状搬的双重培养体系。此后,双重培养系
统不裁缝棱改进,傻茭适合不簿的酝究器要<攀骁蘸秘冯鼷,2001:Harrison,1995;
Maldonado-Mendozaetal。,200l,2002;Fon过武采。,2002),笼其是St-Amaudetal,
(1996)在前人研究基础之上推出的分室培养系统(CompartmentalizedPetriDish
System,CPDS)更怒为深入研究AM提供了良好的技术平台。
蹙ePDS羞獭之上,结会麓餐素示踩羧零,虢及棱磁多荽振技零∞嫩釉,更趣
拓展了AM研究领域,使得AM的生理生化代谢机制,以及A/vlF和宿主植物共生
机制取得了很大的溅展(Pfeffer暾a1.,1999,2001;Babget
a1.,2002;Fonin
ct
a1.,
2002)。其主要成暴露:摄建蔻丝霹潋菲零离效避吸收甍蘩糖秘栗糖荠把它们转化为
碳承纯会物和中性§簿类;棼生藏缎不能设牧外源蔗糖参予代谢、贮存以及向宿主植
物传递;内生菌丝搬从宿主植物吸收的糖类转化为脂类后,再运送到外嫩菌丝(外
生菌丝几乎没有脂类合成能力);与宿主植物捆魄,AMF体内的己糖邋避戊糖磷酸
途径代落豹强度受大:{≥共生狳羧,(葫发)獠子氇能啜救稻翻薅蘩饕糖秘暴糖(不
吸收甘褥糖),可以裔效地暗固定C02(darkfixationofC02),还可以合成Arg及其
它氨綦酸;菌丝具谢双向转运碳水化合物的功能,但是以内生菌丝向外嫩菌丝转运
是圭,转运过程霹默羧磷调节。投擐已经竟隆别瓣若干令代溅步骤中楣美薅戆基因,
以及主隳的同位素研究结果,还肖前人大量的研究结果,BabgCtal(1999)推铡AMF
体内可能也存在乙麟酸循环、三羧酸循环、糖原异生作用、磷酸戊糖途裰以及尿素
循环,健是,是否豢延存在上述骄寄途径还嚣骚进一步确避,每个途经的特点,以
及与箕玄生物体穗叛途径春帮差籀您稃需要深入研究。
孢子产量一直怒令人关注的问题,CPDS可以用来生产包括孢子在内的无菌接
种体。最然有学者尝试利用悬空嫩物反应嚣(AirliftBioreactor)生产无蘸接种体
(JolicoeuretaI。,1999),产量零不及CPDS,瓣基搡终溷蕊,毽是,这为王潼纯大麓
模生产接种体开辟了一条新途径。通过问隔性地收获、凝胶替换和连续供应葡萄糖
等措施(Douds,2002),CPDS中孢子产量可达约20000个,还通过数学模型确定了
CPDS中适宜的接种体收获期(Deelereketal.,2001)。目前利用双麓培养进行深入研
究的AMF只有少数几个种,其主要服因就燕孢予产蠢过低。无菌孢子以及箕它形
式的接种体(超)低温贮藏技术的探索为菌剂的长期保存开启了一扇希望之门(Addy
et
a1..1998;Deelerek
and
Angelo-vanCoppenolle.2000)。双重培养建立成功的AMF
约有20多种(资料收集日期截至剜2005年,表I)。
虽然离体根和AMF的双重墙养系统在诸多方面显示出磺显的优势,僵楚,至
少有一点嫒重要的是离体根不能代表蕤个宿主植物。培养盈内不少研究缩栗,尤其
是AIVIF与其它病原菌相奠影响的研究鲭莱与田阊/温室的研究结柒不一致(Fortinet
a1..2002),甚至确互矛盾。舅拜。还有光合俸用、激素平衡、蔗糖浓度过高、共生
关系不明鞠等一系捌不足乏懿。尽管黯魏,逶过备稀播藏对箕进行改进至少可戮使
之在莱望方面更撩近鼍:实际情况(Miller-WidemanandWatru,1984;Fo雌遮e{a1.,
2002),从而爨好蟪进行AM共奎骄究。
表l黻黧壤养建意纛凑鹃A_MF耱名
TableI
Species
ofGlomalescultivatedonroot-organ
cultures
AcaulosporaceaeGi.nigra
Getunicatum
Acautospora
taevisGi.reticulataGfasciculatum
A.moMowaeGlomaeeaeafaralosum
A.Mhmii
GlomⅡs
aggregamm
Gintraradices
Gigasporaceae
GcatedoniumGtamellosld,n
Gigaspora
albidaGcerebriformeGmacrocarpum
GLgigantea
GctarumGmosseae
Gi
margarita
Gcor8tn'caonGversiform
Gi.roseaGdeserfieola
娃Mnuosum”
Gi,castanea
Gdtaphanum
Seterocystis
sinuosa
1):Bi醚al。,2004其它资料雩l皇Fortin蛙al,,2002
4本研究的豳的和内容
双重培养系统作为离体研究AM的平台日益显示出它的优越性和功能的强大
憔,而且可以作为试验用无菌孢子及其它形式的接种体生产的羹要补充形式。建立
邋宜于特定研究领域的双重培养系统已经成为AM研究领域一个颇具前景的方向。
菌根对柑橘的意义重大,开展柑橘菌根的研究势在必行。本研究尝试建立柑橘毛状
根与AMF的双重培养系统,为柑橘菌根的离体研究做~些前期性的工作。具体研
16
究内容主要有:
1.利用发根农杆麓转化柑橘,通过单兜隧增殖筛选,获樗柑橘毛状根克隆(转
化材料:枳和卡宁檬)。
2。对柑橘毛状根爽隆进程低营养培养熬生长试验,筛选念遁的培养基。
3。AMF稳子在璐葵蓥上豹蘩发试验。
4.尝试建立稽稀壤状根和AMF双鬟壤葬系统。
17
材料与方法
1柑橘毛状根的获得
1.1柑橘材料的准备
从柠檬(cftrus
limon(L.)Bm-m.)果实和枳(Poncirustrifoliata(L.)Raf.)果实
(华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室谭美莲赠送)中剥出饱满种子,自来
水漂洗。1%NaOH溶液处理15min,自来水漂洗干净。种子在超净工作台上用75%
的酒精处理30sec,O.1%HgCl2(加2滴Tween一20)中浸泡10rain,无菌水清洗4-5
遍,剥去种皮,播种在MT(MurashigeandTucker,1969)+4%蔗糖+0.7%琼脂
(pH5.8.6.O)培养基中,在极弱的光照(16/Sh,光/暗周期,光照度约为5岬ol/(m2·sec))
条件下培养,培养温度为25±2℃。枳幼苗生长40d,柠檬幼苗生长15d和105d备
用。
1.2供试菌株的活化
发根农杆菌(Agrobacterium
rhizogenes)为菌株A4,携带m质粒:一株为野生
型菌株,购自中国科学院南京土壤研究所,定名为A4t菌株,另一株为西北高原生
物研究所董相军惠赠(该菌株具有利福平抗性,其它遗传背景不详),定名为A4d
菌株。为方便起见,下文中如未加说明,发根农杆菌菌株均用A4表示。
低温保存的发根农杆菌A4d菌株在YMB(Hooykaas,1977)上于28"C活化3 ̄4
代,培养基中含利福平(Rifamycin,Rif),终浓度为40mg/L。挑取活化的A4d菌株
单菌落转移到50mlYMB液体培养基中,于28"C,120r/rain,黑暗旋转振荡培养约
36h,直至OD600为0.9-1.0。之后,转入50mIEP离心管(Eppendorftube)于4000
r/min离心5rain(EppendorfCentrifuge,5810R,German),弃上清保留菌株沉淀。采
用MS(MurashigeandSkooge,1962)液体培养基等体积重新悬浮,加入乙酰丁香酮
(acetosyringone,AS),终浓度为1001.tmol/L,振荡培养2h(条件同上),即为工程
菌液。
A4t菌株的活化程序与A4d菌株基本相同,只是YMB固体培养基无Rif。
1.3发根农杆菌转化柑橘材料
取枳半黄化苗的上胚轴,设为2个处理:①用解剖刀在其双面密集地做鱼鳞状
划伤(Fish.Squama-Shaped.Wounded,FSSW)处理,切口为450,深至木质部,最后
切成长约lcm的小段(图1A):②直接切成长约1cm的小段,不做鱼鳞状划伤处理。
对照材料用不含发根农杆菌的工程菌液处理。
将枳外植体浸入备好的A4d工程菌液中,浸泡30rain,期间振荡8~10次。之后,
取出外植体,用无菌滤纸吸干工程菌液,转入MS+0.7%琼脂(pH5.8-6.O)基本
l毫
培养基中,于20±1℃黑暗共培养3d。
共培养后的外植体在无菌水中漂洗若干次,直至洗液变清为止,再用含400
mg/L头孢霉素(Ccfotaxime,Ccf,北京鼎国生物技术有限责任公司)的无菌水浸
泡20min(石玮,2001),期间振荡5~6次,倾去洗液,取出外植体,用无菌滤纸吸
干水分,接种到含400mg/LCef的MS基本培养基上(水平放置)。将外植体置于黑
暗中培养,温度保持25±2℃。
柠檬15d和105d龄的半黄化苗上胚轴切割方法同上(图IA):15d龄柠檬半黄
化苗子叶在双面也做鱼鳞状划伤处理,再纵向切割开(图lB-I,B.2)。采用A4t
工程菌液对柠檬外植体进行转化,其操作程序同枳外植体。以上试验每个处理40块
外植体,每个处理重复3次。一丑瓣栅每锄口A
B.1B.2
图1柑橘外植体傲鱼鳞状划伤处理示意图
Fig
1Schematicillustrationsof
fish-squama-shaped-wounded
treatmentOilcitrus
explants
1.4柑橘毛状根的诱导与发生
发根农杆菌感染外植体3w后(自共培养结束之日算起),凡是能够在含400
mg/L
Cef的MS培养基上生长的离体根均记为毛状根;随机选择20块转化成功的
外植体,计数毛状根密度。统计公式如下(刘传飞等,2000):毛状根诱导率c%,=兰竺盖蔫赛铲×t。。%
毛状根密度(条)=乒墨再嘉蒜蠹‰
柑橘毛状根诱导出来后,进行单克隆培养。待长度达到约3.Ocm时,将毛状根
至根尖处剪下约1.5~2.Ocm进行单克隆继代增殖,每4w继代一次。为方便继代,
采用半固体(semi—solid)MS培养基,并加入Cef除菌,配方为MS+0.5%琼脂
+400mg/LCef(pH5.8—6.O):继代3--4次后,Cef的浓度逐渐降低,配合高温(约
40℃)处理约36h,协助除菌。
19
霜薅式基镦镜(XTS30连续交继俸式驻徽镜,她袁黎炎仪爨蠢疆公司)和数璃
相机拍照。
1。5稽糯毛状檬优竞甍隆麓雾;l;遥
参考刘传飞镣(2000)的方法,略作改进。对柑橘琶状根进行单克隆增殖,筛
选分棱逶璇,分棱之闰静长度逶串(1~2cm),蠢径较缀(≤lm糙)的革克隆毛狱
椴。
克隧命名方法。取稽横耱辩焚交名称辩首字蹲静大写形式,将兵毒琶状辗貔外
槭体进行熬数编号(1,2,3,……,n),樽对编芍后的外植体上的具有筛选潜力的
毛获辗辈霓瀣送行整数编弩(1,2,3,……,r1);辩手15d程105d豹移穰,除了
谯上述命名基础之上,还分别加上YfYoung)和O(Old);对于日膳编号遗失的毛状
擐,剩箕缡号静麓数都分渡走小鬈字母XX翘整数(1,2,3,……,I"1),静:xxn。
依据该命名规则,枳(trifoliate
orange)的范状根克隆编号为TO
n_n.柠檬(1emon)
毪状稷亮隧编号为YLn-n或OLn-n。
2柠檬毛状根优良克隆在培养基中的生长表现
本研究选用克隆OL2.1进行培养藏适应能生长试验。根据前人研究结梁
(Miller-WidemanandWatra建1984;B6cardandFortin,1988;Douds.1997),选用下列
培养基I、II、Ⅲ和IV(121℃下高压湿热灭菌15min),其中培养基I、II中加入
三羟甲基羝纂甲蠛(Trihydroxymethyl
aminOmethane,Tris)盐酸缓冲液。
I:
M十10mmol/LTris-HCl+1%Sucrose+0.8%Agar,pH
6.8-7.0
II:l/lOMS+10
mmol/LTris·HCl+1%Sucrose+O+8%Agar,pH
6.8-7.0
IIh
M+1%Sucrose+0.8%Agar,pH
5.5
Ⅳ:
1/10MS+1%Sucrose+O.8%Ag瓯pH6.8-7,0
每稀培养基羧稀15蓉长约2—3em酶毪状根竞隆OL2-1,分成3组,每缰5条
根。用Parafilm(AmericaNationalC8/1TM,Manasha,WI,USA)缠封培养臌边缘,水
平放置,黧暗培养,溢度为25±2℃。2w,4w焉禊!|量净童长量。
2培募基对煳F孢予萌发的影响
3,1AMF菌种的扩繁
供试菌种珠妖巨孢囊箨(Gigasporamargarita
Beeker&Hall(NCl2IA))和壤话
球囊霉(Glomus
mosseae(Nocolson&Gerd.)Trappe&Gerd.(CAl27))购于美国瑙弗
吉尼亚大举雷际VA菌禳缣藏串心(INVAM),蕊兰盱革(Trifotiumrepens
L.)(黼
予斌汉市壕沟种子市场)为宿主横物采用艋钵法扩繁菌种。菌种收获后4"C贮藏备
用。
3.2AMF孢子韵分离
分蒜毯子参考漫筛法(GerdemarmandNicolson、1963>缝合蔗糖密度撵度麓心
法(叶维青译,土壤微生物实验法,1983;Furlaneta1..1980),略做改动(附录1)。
3。3AMF孢予戆表囊溃毒
消毒方法参考B6cardandFortin(1988)、杨晓红等(2001)以及董昌金等(2003)
翡方法,珞骰浚耱(辫淤2)。淫:掰有互佟筠在超净王终台土宠戒。
3.3.1消毒液配制
消毒液I:2%氯胺T(chloramineLw/v)十O.02%硫酸链霉素(Streptomycin
Sulphate,w/v)+0.01%硫酸庆大霉索(GentamycinSulphate,w/v)
+0.25%土温-20(Tween.20.v/v)。
消毒波Il:2%氯胺T(w/v)+0.25%土温.20(v/v)。
抗生索溶液:O.02%硫酸链霉索(w/v)+O.01%硫酸庆大霉素(w/v)
无菌水配制3种溶液,0.22pan微孔滤膜抽滤灭菌,储存于44C冰箱中奄用。
3.3.2消毒程序
本磷究孛采爝“二步溃毒法”(Two
Steps
DisinfectionMethod,TSDM法),觅
(附疑2)。
3.4AMF燕子麓蔬发试验
将经过表面消毒的球状巨獭囊霉孢予分别接种到培弊基I、lI、III和Ⅳ表蕊。
踊Pamfilm缠封培养盈边缘,衡置黑暗培养,漱度为25±2℃。每种培养基上瀚萌
发试验薰复3次,每重复25个獭子。
瘁谣球囊霉稳子葫发试验操作同珠状匿孢囊霉孢予滟萌发试验搡{乍,重复3次,
每重复35个孢予。
4柠檬毛状根与AMF的双重培养
4.{{孛檬毛状摄012-1克隆熬准餐
双重培养前,柠檬芬状根OL2.1克媵半固体MS培养基上继代生长2w。临用醣
焉菌隶溥洗2~3次,去豫附着程毛获校上静培养基。
4.2笔状根和AMF孢子的接种、壤养及观察
<l>剪取OL2.1兜隆根炎1~2cm,无菌滤纸快速轻微地吸去多余水,接种到培捧基
Ⅳ的袭藿,没意贴紧,防止脱落或棂尖翘起脱离培莠基表嚣。
<2>用长的无菌尖头玻璃吸管(曲=0.5~1.0ram)在与根尖垂氲方向上接种孢予,
2l
斑子距离粳尖一<2mm;每个垮葵艇(9cm)孛量卡字型接耪4条掇尖,校尖朝淘
培养皿中心,每个根尖接种5个珠状巨孢囊霉孢予,接种10皿,不设黧复,共
计200个缒子。瘸Paraf疆tm缠封壤莠丑边缘,竖慧放置,25±2℃黑暗壤莠。
<3>用无菌注射器(74针头,尖端用细砂纸打磨成角度约为50。的斜黼)接种摩西球
囊霉孢予,孢子与根尖饿鬟及隧慝的操佟程序嗣珠状巨獭囊霉孢子的接耪程序。
簿个根尖接种8~15个小孢子,接种10舭(9era),也不设置重复。共计514个
小孢予。
<4>2w后将所有培养越旋转18铲,继续培养。
<5>对照处理(CK)不接种粮尖。接种44个珠状巨狍囊霉豫子作为对照;接种217
个摩舀球囊霉孢予作为对照。
<6>每周观祭并记蒙,2w质统计孢子萌发率。体式显微镜和/或倒置显微镜
(Olympus,CKX41)和/袋显徽镜(Olympus,BH一2)下稽照。
4.3AM的制片观察
采用PhilipsandHayman(1970)的方法进行染色制片,略作改动(附岽3),
Olympus显微镜(BH.2和/或CKX41)下观察拍照。
结果与分析
1柑橘毛状根的诱导与培养
1.1柑橘毛状根的发生过程与生长特·陛
在含Cef的MS培养基上,外植体的切口创伤面处逐渐形成愈伤组织,大约10d
后,从外植体上陆续分化出肉眼可见的微黄的白根,幼根多从愈伤组织与外植体的
交接缝隙处产生(图版1
a,b),多数毛状根呈现密集丛生状(图版1C,d)。
之后的14~21d是毛状根的形成高峰期,30d后基本不产生毛状根。经过鱼鳞
状划伤处理的外植体,其毛状根形成的高峰期可以比未经过鱼鳞状划伤处理的外植
体延长约7d,约30d后,还零星地产生毛状根;其创伤面的愈伤化更加严重,甚至
成为恶性瘤(图版lc);愈伤组织常常包住外植体(图版1c)。上胚轴上的毛状根
诱导部位较随机,而子叶上的毛状根诱导部位多位于子叶的近轴端(图版le),其
它部位相对较少。
对照处理的外植体基本上逐渐褐化死亡,但是偶有极个别外植体在下部的上胚
轴基端部位产生1~2条新根,生长极为缓慢。
柑橘毛状根未切离外植体情况下,其总体的生长速率大于切离母体后的生长速
率(A4t菌株转化的柠檬,A4d菌株转化的枳;数据未显示),可能是母体提供某些
刺激物质所致。两种情况下的毛状根在形态及分枝能力上并无异样之处。
A4t转化柠檬诱导产生的毛状根一般都具有分枝能力,不受切离母体与否状态
的影响。A4d转化枳诱导的毛状根不管切离母体与否都没有分枝能力,即使毛状根
长至25cm也未表现出分枝能力。枳毛状根切段处理也不能刺激其产生分枝,外植
体上的毛状根在其切口出能够产生1~2条新根,各条新根也不具有分枝能力。
发根农杆菌黜质粒上T-DNA整合到宿主植物核基因组中的位置随机,拷贝数
及各拷贝的连接状态迥异,使得单克隆起源的毛状根表现出生长速率、分枝能力的
差异性以及毛状根形态变异性和形态多样性(图版2)(A4t转化的柠檬)。
绝大多数毛状根在半固体MS基本培养基上表现自主生长特性;分生新根的能
力极强;根趋向于水平生长,向地性部分或全部消失(图版3
a,b)。同一毛状根克
隆在继代过程中紧贴培养基表面或深入其内部可以快速生长,表现出该克隆在该培
养基上的固有特征:如果从上代母根上产生的新根接触不到培养基,则新根长至1~
2cm就会停止生长,根尖膨大,产生愈伤,呈短钢刷状(图版3b,C)。分枝能力过
强的毛状根易愈伤化,上调或下调整体的生长速率。节间长度适中、分枝适度的毛
状根继代过程中保留部分愈伤组织可以上调整体的生长速率。
1.2鱼鳞状划伤处理对枳毛状根诱导率的影响
壁已逶蜜农疑蓥转钝褴物糖瓣系取经蜀爱入豹,穆日大小黠转纯率毒一定缒影
响。适度划伤处理引起细脆生理状态的改变,有利于转化率的提商。表1表明:以
发根农杆菌A4d菌株转化枳上胚轴,经过鱼鳞状划伤处理后,转化率明显提糟。没
肖经过鱼鳞、状划伤处理的上胚轴的转化攀必29.2‰经过鱼鳞状划伤处理的上瓤辘
豹转纯率显麓缝提高,遮戮66.7%,麓者魄嚣者增魏128。4%:辩子毛状攮密凄丽
宙,前者和詹者分别为4.1条和12.6祭,后者比前者增加了2储多,差异显著。
表l辍(Poncirustrifoliata)主嚣壤夔鳞凝楚|镌赡理怼毛状壤诱导搴戆彩旗
Table1Inductiondifferenceof
hairy
roots
originated
from
epicotyls
oftrifoliate
!懋熙竖!竺竺!!璺数坐塾:!!竺兰翌!:!塾!P鲤竺2竺跫璺鲤堡:堕型2缎!塑!呈!
鱼鳞状划伤处理转化率(%)
毛状根密度(条)
FSSWTreatment
Percentage
oftransformation
Densityofhairyroots
注:1)菱摄农拇藏A4d蓥摭转纯40d羚揆太题辘。2)转铯率经过聂菠泫转换蜃采焉
费歇尔LSD检验,嗣列不同的小写簪母表示差异鼹箸(p≤O,05)。
Note:1)Epieotylsof40days
oldtrifoliate
orange
transformedby
A4d
strainof
A.rhizogenes.
2)Fisher’SLSDtestwas
applied
tOanalysis
datasof
percentage
oftransformationafterthe
aresine-function
transformation.Meanswithineachcolumfollowed
by
differerdlettersare
significantly
differentatP≤0.05.
{。3毒孛檬扑檀薅类型及蓥龄霹罨状摄诱导褰的影嚷
同一植物的外植体类勰不同,其转化率也有所不同;相同的外植体类型凝生理
年龄不同,转化率也变化不一。以柠檬半黄化苗为试材研究了不同生理年龄相同外
棱镩类型,以及稷阉生理霉龄不同步}攘镄类垄经发壤农杼蓑A4t蘩株转佬爱琵状辗
的诱导率(鱼鳞状划伤始溅)。结果(圈lA,B)表明:生长15d和105d的柠檬半
黄化苗上胚轴的转化率分别为70.8%和83.3%,二瀚相差12.5个百分点,蓑异不
鼹藿,这表明菌龄对毛状檄的诱导没有大蛇影响。擞长15d的柠檬半黄化茁的上胚
辍帮子时豹转纯率,蓊老为67。5%,落疆者为23.3%,二者穗蓑44.2个酉分点,
麓异显著,这表明外植体类型对转化率的影响甚大。
15105
Growth
time(day)
A
epicotylcotyledon
ExplanttypeB
圈1柠檬(Citruslimon)半黄化菌(A)菌龄(15dVS105d);(B)外梭体类型
(上殛辘VS予时)(15d蕙龄)慰激状摄转纯搴熬影响(发缀农释蓥
A4t嚣撩)
注:转化率经过度诞弦转换后采用费歇尔LSD检验,柱型图上方不同的小写字母表示差
界显著,相同的小写字母表示麓异不显著(p≤0.05)
Fig.1
Theeffectsof(A)growthtime(15dversns105d);(B)explanttype
(epicotylversuscotyledon)f15days
oldseedlings)orsthe
percentage
of
tansformationofsemi-etiolational
seedlings
of
lemon(A4t
strainofA。
rhizogenes)
Note:Fisher’SLSDtestwas
applied
to
analysis
datasof
percentage
oftransformationafterthe
arcsine-一functiontransformation。Differentlettersabovethecolumnsindicate
significance
whilethesameletters,non-significance,武P《0。05.
1.4柑橘毛状根优良克隆的筛选
经过对柑橘毛状摄克隆的增麓、筛选,获褥蓑干节闻故度中等、分棱遥度的毛
蔽撮瓷隧(表2)。
表2发根农杆黼转化柑橘获得的良好毛状根克隆
Table2Eliteclonesof
hairy
rootsofCitrustransformed
by
Agrobacteriumrhizogenes
外植体黼株毙隆编号
Explants
S拈ainCloneNo
注:}枳毛状根无分技能力,未得到良好克隆。
Note:+rtairymots,originated
fromtrifoliate
orange,hadnocapacity
of
branching,and
nullelite
clone(s)obtainedresultantly.
驰翳加∞瓣蝣∞∞埒棼
柠檬毛状裉0L2-1克隆在不同嬷养基审的生长表现
要建立糕撩毫状横葶瑟AMT斑-T-懿粳重培葵,裁必须淡是双方的营葵嚣求。AMF
对营养需求比较低,而且比较苛刻,现行条件下只能让毛状根适应低营养需求的
AMF的生长环壤。医此,在翦人鸵研究莲礁上,对柠檬廷状攫在4零孛燎葵基的生长
适应性进行了调查(表3)。
表3柠檬(Cgr黼//舢n)毛状粮OL2-1克隆在4种培养基中生长状况
Table3Growthstatus
of
OL2-1
cloneof
hairy
roots
originated
fromlemon
culturedinfourkindsofmedia
壤养基代号2w的净生长量(ram)Mean±Std
4w的净生长量(ram)Mean士Std
TokenofculturemediumTwoweeks’net
growthtotality
Twoweeks’net
growthtotality
I
1.3士0.8c1,4士0.9o
II2.5士1.2bc2+5士1.2bc
m3.1士1.2b
3.1士¨b
Ⅳ10.6士2.6a10.8士2.6a
注:数据纵向比较,费歇尔LSD梭验,不嘲字母表示差异显著,相同字母表示差异不照著
(p≤0.05)
I:
M+lOmmol/LTris’HCl十1%Sucrose+O.8%AgarpH6.8-7.0
II:1,10MS+10
mmoFLTris-HCl+1%Sucrose+O.8%AgarpH6.8·7.0
珏王:
M+1%Sucrose+0。8%AgarpH5.5
IV:
1/10MS+l%Sucrose+0.8%Agar时{6.8-7.0
Note:Fisher’SLSDtestwas
applied
to
analyse
thedatasinverticalorientation.Differentletters
indicate
significance
atP≤O.05,while
thesame1榭ers,non-significance.
款袭3孛哥知交隆OL2.1农培葵基l、鞋、瓣襄Ⅳ上2w懿冷生长豢分剐为i。3、
2.5、3.1和10.6mm,极值之麓为9.3mm;4w的净生长量分别为1.4、2.5、3.1
饔10.8mm,掇篷之差为9,4mm。嚣鳃数据都分裂呈瑗镀次壤糖薛趋势,瑟鬟溺缀
数据之间的差异几乎都迭到显著水平。
依次分粳裁一耪塔莽基蠹黛长2w耪4w君壤狭棱鹣净生长爨,差舅不显著(p≤
O.05,分析结果来显示)。从数獭上显示根系可能停止生长,但是,其活力有很大不
瓣。试验结果袭臻:奁壤莠基l释ll上爱长懿OL2一l交隧2w蘑已经逐龌瑟亡,辗
尖枯死,4w后全部死亡;在培养基Ⅲ上的观测结果与在培养基I和II上的观测结果
一致,哭是该邋程较兹=者缓蠖:瑟生长在培莠基&上耱OL2*l竞羟2w凡乎郄终
止生长,除个别根系枯死外,绝大多数都保持极低的活力。这与培养基中营养元素
憨丰度蠢壤大懿关系。
3AMF孢子萌发试验
零磅究襞选鼹戆4穆培养基建在裁入磷究熬萋礁上鞘镞敬交瑟残,瓣嚣,这4
种培养蕊都眈较适含触忸?孢子麓发。
曩Gigasporamargarita(NCl21A)
IIⅢⅣ
T0kenofcultm-eme出lm
鼙2臻状匿邋囊霉(Gigasporamargarita)和摩西球囊霉(Glomusmosseae)
在骜养萋l、嚣、毽和掰主熬萌发穗滋调查
注:1)萌发率经过反正弦函数转换后采用邓肯氏新复极差检验,不同的字母畿示著异显
著,相同的字母表示差异不显著。(口≤O.05)
Fig.2
Investigation
of
germination
of
G£margarita
andGmosseaeon
four
differentculture
media,namely
mediuml,嚣,毽andIV
Nore:1)Ducan'sn尊w
multiplerange把stwasappliedto翱】aIvs张datasof
percentage
of
germination
afterthetransformationofaresinefunction.Differentlettersindicate
significance
atP≤0.05,while
thesame
letters,non-significance.
闰2表明:珠状甄孢囊霉孢子在培养基I、II、Ⅲ和Ⅳ中的萌发率分别为39.8%、
35.5%、38.7%和37.9%,相互之间差异不显藩:摩西球囊鬈孢子在培养綦I、II、
III和IV上的萌发率分别戈4,6%、2.4%、2.5%秘3。6%,楣强之闻差异瞧不显著。
豫状匿豫囊霉穗予帮痒西球囊霉孢子豹警均萌发率分澍为38.O%和3.3‰前
者和厝者相差34.7个百分点,謦霹显著。结果淡明这4种培养基对本试黢中的2种
孢子的萌发率没有什么影响,而孢子本身的固有特性才对特定培养基中酌萌发率起
蔷决定壤终溺。
本研究中的萌淡率都很低,尤其是摩西球囊霉孢子的平均萌发率为3.3%,这极
有可能与孢子在基质中低温贮藏的时间过久(>12months)、活力衰退乃至丧失有关。
摩珏球囊霉孢子的潍力衰退速率运大子珠状睡魄囊霉憨子靛潺力衰退速窭,经过ly
豹贮藏,稳子严重搦纯、破裂,箕活力几乎全都丧失。
a上L、~o墨a山曩叠基
翰
一
一a豳露暖腿
一
一rLS
4
4
3
3
2
2
1
l
4柠檬毛状根0L2—1克隆与AMF孢子的双重培养
4.1双重培养建立过程的观察
显微镜下可以观测到珠状巨孢囊霉孢子为乳黄奶油色的球形物,直径约330~
470“m。孢予萌发时从配囊柄处伸出若干条菌丝(图版4如b),逐渐产生分枝。菌
丝生长有极强的负向重力性(图版4
c)。l~2w后菌丝可以形成丛枝状结构,少数
菌丝顶端形成辅助细胞(图版4
d)。较粗的菌丝受损时,具有自我愈伤能力,形成
“D”环型结构(图版4
e)。菌丝接近毛状根时,分枝增多(图版4f),形成扇状
结构(Fan—likeStrutures,FLS),扩大接触面(图版4
g),利于侵染宿主根系。菌
丝开始侵染毛状根(图版4
h),蓠丝在根附近也可以形成紧密缠绕的菌丝团(Densely
PackedCoil,DPC)(图版4i)。培养约3w后,双重培养的部分菌丝前端微膨大,逐
渐形成分枝状吸收结构(BranchedAbsorbingStruture(s),BAS)(图版4J),一般有3--
5级分枝。培养约4w后,由于“g”限制型(grestrictedtype)孢子有较强的分枝能
力和生长能力,其菌丝几乎布满整个培养皿(图版4k,1)。如果双重培养建立成功,
则菌丝保持继续生长的能力;否则,菌丝的生长速率将会减缓,直至停滞、死亡。
由于摩西球囊霉孢子的活力衰退严重,虽然接种孢子众多,但是其萌发率极低,
没有得到该过程的相关图片资料。
4.2双重培养建立过程的相关问题比较
本研究的结果表明按种毛状根与不接种毛状根两种情况下珠状巨孢囊霉的孢子
的萌发率分别为32.5%和36.4%(表4),差异不显著,这暗示柠檬毛状根似乎对孢
子萌发没有促进作用,但是,接种毛状根后菌丝较为持久的生长延伸能力表明宿主
根系对珠状巨孢囊霉有后发作用。同样两种情况下的摩西球囊霉孢子的萌发率分别
为1.O%和0(表4),差异也不显著。
建立双重培养过程中,培养皿垂直放置,引起内壁上的水珠下移至上下皿之间
边缘缝隙中,每次观测时液体流动,大大增加了污染的机率,这是造成双重培养成
功率低的因素之一。4w后珠状巨孢囊霉和柠檬毛状根的双重培养单位以及摩西球囊
霉和柠檬毛状根的双重培养单位的污染率分别高达77.5%和65.0%(表4)。珠状巨
孢囊霉和柠檬毛状根成功地建立双重培养,但是仅有2个试验单位:摩西球囊霉和
柠檬毛状根的双重培养没有得到预期结果。
取出双重培养建立成功的柠檬毛状根,FAA固定,Trypan
Blue染色,制成简易
压片,显微镜下观察,结果显示珠状巨孢囊霉菌丝侵染了柠檬毛状根(图版4m),
但是珠状巨孢囊霉没有产孢。
表4柠檬(Citrus
limon)毛状摄OL2-1亮隧与鏊校菌掖粪蔼熬双重臻养系统
Table4Dualcultalesystems
of
hairy
rnotscloneOL2.1oflemonassociatedwith
arbuscularmycorrhizal是矬蓼
(孢子萌发总数)(嚣)的污凝奉(%)
成功建立
Species
RootTotality
of
Pen;eYRage
ofContaminationSuccess
of
Sporulation
inoeulmioninoculated
sporesgermination
percentage
establishment
(totalityofofdualcultureofdual
黻罂i巍睡箜塑瞳!熊
!!{堂
Gigaspora
margarita
Glomus
m∞SOI∞
Yes200(65)
32。5877.5
YesNo
No
Yes
No
4406)
514(5)
217《∞
36.4a
1.0b
0b
△
65.0
△
△△
NONo
△△
泣:1)双重培莽中每条根和若干孢子构成1个试验单位,所以每种AMF孢子有4×10=40个试
验单位。
2)△表示对照不予以计数分析。
3)对AMF雍子赘发率进行吾分数差薯嚣著经梭验(p≤0.05).相弱字母表誉差异不显著,
不同字母表示差异显著。
Note:1)Eachroot,companied
with+several
spores.comtitutedonedualculture
experimental
unit,SO秘
experimental
unitsareavailableforeacharbuscular
mycorrhizalfungalspecies.
21△meansNOdata
analysis.
31
Percentage
of
germination
ofarbuscular
mycorrhizalfungalspores
WaS
tested
by
T-TESTat
P≤
O。05,the
Samelettersmeansnosignific{mtdifference,while
thedifferent
letters,significant
difference.
讨论
1影晌发根农杆菌介导的柑橘转化的因素
到目前为止,柑橘韵遗传转化几乎都鼹采用根癌农杆菌(Agrobacterium
tumefaciens)转纯岁}援髂(石臻,2001{李东拣,2002;蒋逵移徐蓦杰等,2002),少
有以发根农杆菌进行柑橘的遗传转化,遮可能岛发根农杆菌研究起步较晚有关(王
关稀帮方宏筠,2002),毽惹其擎巍隆起源,不产生酝含体静优点豢示密诱久嚣荣。
在农杆菌介导的遗传转化过程中,包括农杼壤菌株、外檬体的种类和生理状态
班及整个操作过程中的环境和物化条件都会对最终韵转化效率产生影响。研究者在
试验过糕中往皱跟于装些袈髂不熊够对发撮农拶蕊藏橼终出会理约选择,质以只能
在外植体的遴选以及转化操作程序的优化上做有效的改进。
对努疆俸送行穆密处囊是提麓转纯搴熬京效整憝之一。对豢豆子(Sophora
alopecuroides)子叶i挫行抽真空低压伤害,可阻使转化率达到78.3%(赵东利等,
2002)。粕用越声波空纯效反过程审气泡闭合形藏湃蔺离捱{申海外植体表面,造成微
伤口,也可以明显地提高转化率,鄹:越声波辅助农籽菌介零的转化(王毓美等,
2000)。这两种技术方法比较繁琐,多数研究者偏爱简便易行的解剖刀划伤法来提高
转化率(秦玲等,2002)。
本研究中对枳上胚轴进行鱼鳞状划伤处理显著提商了发根农杆茵的转化率,从
29。2%瓒蕊羁66.7%,捷离l蓿多。转纯成功懿辩撞体主垂奄毫狡禳寮度获《.1条增巍
N12.6条,提赢约2倍多。这充分说明对外植体邂度伤寒不仅W以撮高转化率,而且
可以节约外植体用材。
钋檬钵年龄是影响转化率一个缀关键的霞豢。多数研究赣选用幼嫩的枣葶糕进行
遗传转化。贺纨和李耿光(1999)以根癌农杆菌EHAlol菌株为试材对影响枳转化效
率熬嚣素送舒了探|季,结果袭臻2§鑫龄懿亳}{土殛辘转纯率甓显好予3§矗器40d(5。9%)
龄的枳上胚轴。本研究以发根农杆菌A4d菌株转化40d龄的枳半黄化菌的上胚轴,即
後宋骰惫鳞袋瀚伤处理,箕转佬率氇可遮29.2%,这表晴菌种之闻其有差舜,也表
明发根农枵藏对外檀体的年龄没有苛刻的要求。
P毒rez-Molphe.Balch
andOchoa-Alejo(1998)以发根农杆菌A4菌株(携带nptⅣ基
爨;}嚣£瓣蒸因)转纯甍龄力3months的墨嚣鼹酸撵(Mexicantime:C/trusaurantifo黝)
上胚轴,转化率高达50.O%。本研究以发根农杆菌A4t菌株转化15d龄和105d龄柠檬
上艇鞫,二者的转纯率分裂为70.8%窝83.3%,105d龄靛柠檬上惩辅转纯率}L15d龄
的转化举高12.5个百分点。这些数据表明材料生长期延长,遗度老化,有助于提高
转化率。
姊棱体来源也能够影睫农楞藏转化搴。在攒撬毂转化中,实生蓑上题辘棠誉戒
为研究者的首选(王子成和邓秀新,2002;蒋迪和徐昌杰等,2002):子叶也是一个
不错的选择;其它的也有,但是不普遍。本研究以15d龄柠檬的上胚轴和子叶浅析
外植体差异对发根农杆菌A4t菌株的转化率的影响,上胚轴转化率为67.5%,而子
叶转化率为23.3%,二者相差约2倍;子叶的转化率与发根农杆菌野生型A4菌株
转化甜橙(Citrussinensis)子叶的结果一致(李名扬等,1996)。
无论采用何种转化方法及技术措旌,最终目的是获得毛状根或者近一步通过外
植体再生途径得到遗传转化植株(刘琴等,2002;GiftandNarasu,2000),如何建立
更为广泛、有效的转化系统以及再生系统,使遗传转化技术达到生产实用化的阶段,
有待于近一步的研究。
2柑橘毛状根诱导过程及生长特性的观察
发根农杆菌之所以能够诱导毛状根的产生,关键在于其Ri质粒上的TL.DNA,
尤其是rol基因(梁机等,2002)。柑橘毛状根从外植体伤口处产生过程中,解剖刀
划伤处易愈伤化;融质粒上携带激素基因,可能会引起转化细胞旺盛增殖,显示强
烈的愈伤化,成为恶性瘤(图版lc),恶性瘤上难以再现毛状根。
本研究中着实令人费解的是以A4d菌株转化枳获得的毛状根连续生长数月竟然
不分枝,一直保持单根延长能力,不受截断或/和激素刺激的影响(数据末显示)。
以A4t菌株转化幼龄枳外植体而诱导产生的毛状根具有分枝能力(曾斌和杨晓红,
私人交流)。菌株差异性极大可能是引起此现象的主要原因。Villaineeta1.(1987)
报道A4菌株的TR.DNA和TL.DNA都可以单独转化植物细胞,TR.DNA在烟草中
诱导的根与TL.DNA在烟草中诱导的根在表型上有差别:前者不表现高度分枝,甚
至不分枝,而后者表现高度分枝。本研究中的A4d菌株具有Rif抗性,可能经过人
工改造,而A4t菌株是野生型,这更近一步增加了推测的可信度。
柠檬毛状根在生长过程中表现出很强的激素敏感性(数据图版末显示),NAA
(旺.naphthylaceticacid,萘乙酸)变化范围在0.01~0.50m∥L时(MS培养基),1w
后根明显增粗,2w后长约2cm不再延长。离体的实生苗根系几乎不具备此特性。
母根上的新生根无法接触培养基引起生长停止、尖端愈伤化(图版3b,c),这可能
与新生根系无法获取营养,导致营养匮乏有关(SmilauerovaandSmilauer,2002)。
毛状根OL2.1克隆在营养元素含量极低的培养基I、II、III和IV上生长时,表
现出严重的停滞性、甚至死亡,4w的净生长量与2w的净生长量没有差异。由此可
见毛状根主要在前2w内生长,这可能与毛状根从富营养的MS培养基上继代至上
述4种培养基中之后的一段时间内依然能够利用继代前的贮备营养保持旺盛的分裂
生长能力,而此后毛状根在这4种培养基中不能够吸收足够的营养有关。凡是在含
有Tris·HCl的培养基上的柠檬毛状根生长状况都最差,4w后全部死亡,这与胡萝
h毛状根在M+Tris·HCl培养基上生长状况的报道不一致(Douds,1997)。这表明物
季孛敬麓暴性系关键所在。
3孢子藐发滚验与双重墙葬麓麓立
研究者多在菌种扩繁焉4months
2-内傲孢子萌发试验,至多不超过6months
(Becardand
Fortin,1988;Budieta1.,1999;Jugeeta1.,2002)。超过6months荫,孢予
的活力,尤其是小孢子的活力迅速袭邋;大孢子因储存较多营养而活力衰退较慢,
遗悬决定萌发率的主导因素。本试骏中珠状巨孢囊霉孢子和摩西球囊霉孢予的贮藏
期都超过ly,二者的萌发率极低也诚实了避一点。包括培养基成分在内的巢燃物质,
旗慝伴生细菌也能够影响孢子的萌发(慧晶金等,2003;Kathryn,1986;Vierheiliget
a1.,2003),消毒方法也是一个很重要的影响因素(Budi戬a1.,1999),但是更多的是
荚注刺激物质对已经萌发孢子的嫠熊的影响(杨晓红等,2001;Becardand
Pich6,1989;
B§eardetal,,1992)。
双重蛰葵孛氇子薅发率势寒毯接耱壤浚稷|}嚣发生显著毪改交,然嚣蘩丝嚣麓与
游麓静生长特点出现差剐,与拖入熬辑究缝粟一致(鄂菊芳,2004),蘸发攀没露整
髯可能是根系分泌物或挥发性耪震的浓发不足弓{起(B6cardand
Pich6,1989;B6card
etal.,1992;Sampedroet
a1.,2003)。AMF孢平从萌发到侵染毛状根的过程中,蔚缎结
构逐渐发生一些与功能相适应的变化。本研究中珠状巨孢囊霉的菌丝显示负向煎力
性,而次级菌丝具有正向重力性,平檄倒灏180。也不能够改变这种特性,这与Watrud
eta1.(1978)报道的结果一致(培养基包埋和光照均不能改变这种特性),邵粥游
(2004)也曾观察到此现象。然而杨晓级镣(200t)报道在M培养基中加入囱三时
肇发黪物的甲醇提取物,以垂直平板定时转动培养法(methodoftimeturningvertical
plate
culture)培养臻状臣孢囊霉稳予,藏丝鼹示正向重力性,这可能与学簿撼取物
蠢荚。
Juge
etal+(2002)在聚究Gtomusintraradice穗子铱强与贮藏对满豹关系辩察先
掇趣“G扩展型”菌丝和“g隈翩型”麓熊(Gextensivetypeandgrestrictedtype)概
念。本研究中也观察到珠状巨孢囊霉的“g限制型”菌丝(图版4k1),该癸黼熊扩
展范围受到一定的限制,菌丝分枝却j}常多,单位面积内菌丝密度大,在培养胍内
傻染宿主根系的机率更大,更具有成功建藏双重培养的优势;“G扩展型”菌缎分枝
少,菌丝可以延伸很长,更适合远距鬻慢染,但是在向重力性的影响下,极易错过
宿主根系而无法侵染,表现出更大的随机慷。杨晓红等(200i)的试验结果中倒鼹
盼平扳内菌丝图像也具有“G扩展型”和“g限制型”结构(原文图1.),然黼农囊
煮转动培养串,菌丝分棱明显藏少,举褥最嚣“g限裁鍪”萤丝的特征。低潺(4℃)
贮藏对涟霹戮改变曩毒“G扩蓑鍪”蘩熬豹穗子专其毒“g疆寒l型”莹丝静稳予之阗
麴院鲷关系,丈蘩星负糖关。重力怒磷糍够孳|踅稳予“G扩震鍪”藿丝类黧与“g鞭
铡塑”菌丝类型豹转换篷褥深愚,繁熬类澎与低温戳及重力之闽的关系瞧德褥深入
研究。AMF行使无性繁殖,却是进化很成功的物种,多核性系一个关键原因(Sanders,
1999;Kuhn
et
al。,2001;Pawlowska
andTaylor,2004),如果实瑷单孢培养,慰子代斑
子的懿丝类垄又将会怎么群膏努簧傲更近一步她研究。
率研究中观察到BAS结构(阁版4
j),它在AIvIF的培弊中可能具肖煎要的功能
(Bago
et
a1.,1998a,1998b)。Glomusintraradices的根外菌擞体发育过程中,从~些
低级涝确瓣努支鲶麓德毪逮长赉浮壁蔻丝,影裁毒缝织豹疆楚溺凌结孛窀。这鉴势支
发育成新的厚壁菌熬,或形成BAS结构或孢予(Bagoeta1.,1998a)。趟微结构观察
表明BAS与根内的A结构相似,并鼠寿命也相似,约7d,是强烈代谢活动的场所(Bago
etal;,1998b;Bago,2000;Smith
andSmitk1997)。BAS显萋遮扩展蔻丝袋露积,有裂
予营养吸收。BAS稍A总体形态缩构帮功能糖儆性及其备蠢特异往有宓鼗进一步研
究。
零试验建立了珠状巨孢囊霉和柑橘毛状撤的双重培养,菌丝成功侵染毛状根形
畿蘩攒(霭叛4壤)。乎投垂壹敖嚣激及显徽镜下餐萋鼹察鬻鬻霞褥冷凝求滏浚雩|莛
高污染,提高无菌培养室条件和/戚在特制培养皿内缠绕吸水能力强的棉线可以缓解
这种尴尬(B6eardandPiehd,1989),然而该方法可行性不强。尽管建立了双重培养,
遗撼的是没毒获缛次生孢子。在糯有熬摄道中,胡萝}、毛状壤与AMF建立熬双重培
养系统巾并菲都脊产孢记录(Fortinetal。,2002),或者产孢熊力还不及戳蒸它宿主植
物实生根系或毛状根与AMF建或的双重培养系统。前人的报道中较典型的是以“根
一下胚轴系统”(root-hypocotyl
system,RH系统)与AMF建立的双震培养系统
(Miller-WidemanandWatrud,1984),缳色蠡孽下憝羲霹戳璜麓生长素东乎,获瑟改交
激素的平衡,影响双重培养的建崴。笔者曾试图以红桔(Citrusreticulata)的RH系
统在M培养基上建藏双重培养,但是胚根上切口处的次级根不易产生,即使产生也
因次级擐童径过大戏豢尖端挂藏(M避蓁基不逶舍楗撬生长)使褥-AMF不黢够经染。
组织培养中以发撮农杆菌诱导鼹以生根的材料生根(DeviandRani,2002),如果在
其它撩烈培养基上建立柑橘,尤其是砧木的RH系统或HRH系统(hairy.root,hypocotyl
system,罨炊根一下瓤辘系统)墨AMF的双重培养系统可熊更具有可行髅。
图版和图版说明
PlatesAnd
Explanations
图版1柑橘毛状根的诱导过程
图版1柑橘毛状根的诱导过程
a:柠檬新毛状根的产生(bar=2.0mm)。箭头所指为幼嫩毛状根
b:枳新毛状根的产生(bar=2.5ram)。箭头所指为幼嫩毛状根
c:柠檬毛状根密集丛生,外植体强烈愈伤化成为恶性瘤(bar=1.0cm)。
d:枳毛状根密集丛生(bar=1.0cm)。
e:柠檬毛状根从子叶近轴端长出(bar=O.5cm)。箭头所指为予叶近轴端
Plate1
Rhizogeneticprocess
of
hairy
rootsofcitrus
a:Newly
induced
1璩iryroots
oflemonintheir
infancy(bar22.0ram).Arrowheads
point
toinfant
hairy
roots
b:Newly
induced
hairyroots
oftrifoliate
orangeintheir
infancy(bar22.5ram)
Arrowhead
pointtoinfant
hairyroot
c:Hairy
rootsoflemontuftdensely,andexplants
cicatrizetomalignant
turners(bar2
1.0era).
d:Hairy
rootsoftrifoliate
orange
tuft
denselyCoar。1.0cm).
e:Hairy
rootsoflemon
originated
fromtheadaxiai
part
ofcotyledon(bar。O.5cm).
Arrowhead
poillt
totheadaxial
part
of
eotyledon
圈版2柠檬毛状根的形态变器性和形态多群往
蓬叛2柠檬毛获擐的形悫交黪鳇鞠形态多襻牲(发校农抒甍A4t蘩拣)
Plate2Morphologi罐variationand
diversity
oflemon
hairy
rootsinduced
by
AgrobacteriumrhizogeneA4t
strain。(Bar1.0em)
圈版3柠檬毛状根的生长特点
图版3柠檬镳状根的生长特点
箭头(图b,c)指示接触不到培养基的而停此延长的新根.根尖愈伤化,呈现短钢刷状。
Bar(a,b);2.0cm,Bar(c);1.0cm
Plate3Growthcharacteristicsoflemon
hairy
roots
Arrowheads
pointtothe
newly
braehedsubordinate妇ryrootsoflemon,which
display
short-steely-brushed
shapes
caused
by
nutrient
deficiency,and
cicatrize
resultantly.
图版4珠状基急囊霉等柠檬毛状撮豹双重培养过程
阑版4珠状隧孢囊霉与柠檬毛状根的双麓培养过程
a:骧状巨孢纛霉建子葫发方式(47×>建予萌发2条蔻丝
b:辣状匿孢囊霉孢子蘸发穷茂(100×)孢予蘸发l条菌丝
c:菌丝的生长极性(40×)
d:菌丝顶端形成辅助细胞(40X)
e:受伤菌丝融念戒D环型终构(40×)
f:蓥丝接遥毫狭棱分校壤热(40X)
g:
菌丝形成扇状结构(40×)
h:菌丝对毛状根的侵染(15X)箭头所指为侵入点
i:裁丝紧密缝绕成菌丝团(40×)箭头所指为侵入点
j:双重培养耱缓强蓥丝形成分棱获汲数缝穆
(40X)庭线蠹势分援凌穰竣络稳
k:g限帝8璺l蓠熊(40X)
1:具有g限制激菌丝的孢予(15x)
m:珠状巨孢囊孵和毛状根形成的菌根(100x)箭头所指为内擞菌丝
Plate
4Processofestablishmentofdualcultureof
hairyrootsoflemonassociated
with
Gigasporamargarita
a:Germinationmodel
Gi,margaritaspore毯7x)2玛批germinatedfrom
spore
b:Germination
modelGL
margaritaspore(100x)l
hypha
germinated
from
spore
c:Polarity
behavior
ofhyphalgrowthp0×)
d:Auxiliary
ceilsformedOilthe
hyphaltips(40×)
式D
loop
strueRireformedby玛噙畦amalgamationinbruise嵇0×)
f‘More
proliferationofHyphal
brancheswiththeir
adjacencyto.1aairyroot(40×)
g:Fan—like
structureformed
byhyphae(40x)
h:Hyphalinfectiontohairyroot(15x)Arrowheadspointtotheinfectionpoints
i:Denselypackedcoiladjacent协root(40x)Arrowheadspoint
totheinfection
points
j:Branched
absorbing
structureformed
by
extra-hyphae
in
dual
culture(40x)
BASisencircled
by
brokenline
k:g
res仃icted
type
hyphae(40x)
l:
Spore
with
g
restricted
typehyphae(15。)
m:Arbuscular
mycorrhiza
formedby
GLmargarita
and
hairyroot(1OO×)
Arrowheads
point
totheintemal-hyphae
图版4
39
41
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C.Carbon
economy
ofsourorangein
response
todifferent
Glomus
spp.TreePhysiol,1996,16:1023-1029
76.GrahamjH,DuncanLW’EissenstatDM.Carbohydrateallocation
patterns
incitrus
geuotypes
必affected
byphosphorusnutrition,mycorrhizai
colonization
and
mycorrhizal
dependency.New
Phytol,1997,135:335—343
77GraharnJ
H,EissenstetDM.DrOuillardDL.Onthe
relationship
betweenaplant’Smycorrhizal
dependency
andrateofvesicular-arbuscular
mycorrhizal
colonization
Functional
Ecology,1991,
5:773—779
78GrahamJ
H,Eissenstat
DM.Fieldevidenceforthecarboncostofcitrus
mycorrhizas.New
Phytol,1998,140:103—1
10
79.GrahamJ
H,Eissenstat
DM.Host
genotype
andtheformationandfunctionofVA
mycorrhizae
Plant
andSoil,1994,159:179-185
80.GrahamJ
H,Leonard
RT’MengeJA.Membrane-mediateddecrease
in
rootexudation
responsible
for
phosphorus
inhibitionofvesicular-arbuscularmycorrhizaformationPlant
Physiol
1981,68:548-552
81Grahamj
H.Syvertsen
JP_Hostdeterminantsofmycorrhizal
dependency
ofcitrusrootstock
seedlings.NewPhytol,1985,101:667-676
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J
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ofarbuscular
mycorrhizalsymbiosis
in
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G
K,DGads
D
D,eds.,Current
adVanCeSin
mycorrhizae
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Press.2000.127-140
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83.Grahamj}{,强氆撤doroot
pathogensseein
mycorrhizus?Newehytol,2001,149:357·359
84.HarrisonMj,DewbreG&LiuJ
Y.A
phosphatetransporter
fromMedicagotruncatutainvolved
inthe
acquisiton
of
phosphate
released
by
arbuscular
mycorrhizalfungi.Plant
Cell,2002,
14:2413-2429
85.HarrisonM
J,van
BuurenML.Aphosphatetransporter
fromthe
mycorrhizalfungus
Gtomus
wm蜘rme.Nature,1995,378:626—629。
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87.Hawkins}|J,Johansen
A,GeorgeE。Uptake
and
transport
of
organic
and
inorganic
ni拄ogen
by
arbuscular
mycorthizalfungi.PlantandSoif,2∞0.226:275-285
88.JifonJ
L,Graham
J
H,Drouillard
D
L,Syvertsen
JEGrowth
depression
of
mycorrhizal
Citrus
seedlings
grown
at
highphosphorussupply
is
mitigated
by
elevated
C02.NewPhytot,2002,
153:133-142
89,Johansen
A,Finlay
R
D,Olsson
P
A.Nitrogen
metabolismofexternal
hyphae
ofthearbuscular
mycorrhizalfungus
Glomuaintraradices,New
Phytol,1996毛133:705-712
90.Johansen
A,JakobsenI,Jensen
E
S.Hyphai
N
transportby
vesicular-arbuscular
mycorrhizal
fungus
onN
appliedtothe
soilasammoniumornitrate.BiolFertil勋i/s,1994b,16:66—70
91,Johansen
A,JakobsenI,JensellES.Hyphaltransport
of’N-labelled
nitrogenbya
vesicular-arbuscular
mycorrhizalfungus
anditseffeaondepletion
ofinorganicsoilN.New
Phytol,1992,122:281—288
92.Johansan
A,Jakobsen
I.,JensenE
S。Hyphal
N
transportbyavesicular-arbuscular
mycorrhizal
fungus
associatedwithcucumber
grown
atthreedifferent
nitrogen
levels,PlantandS。{!.1994a。
160:1-9
93JolieoeurM,WilliamsR
D,ChayarieC,Fortin
J
A,Amhambault
J.Production
ofGIomils
intraradioes
propagules,an
arbuscular
mycorrhizalftmgus,inallairlift
bioreaetor.Biotechnotogy
andBioengineering,1999,63(2):224-232
94.Juge
C,SamsonJ,Bastien
C,Vierheilig
H,CoughlanA,Pichd
Y
Breakingdormancyin
spores
of
thearbuscular
myeorrhizalfungus
Glomusintraradices:acritical
cold—storageperiod。
Myeorrhiza,2002,12:37q2
95.KaldoffM,SchmelzerE,Bothe
H.Expression
ofmaizeand如喇nitratereductase
genes
in
arbuscutarmycorrhiza,Mol
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E,JohnsonC
R。Photosynthateporfiti9ning
in
split—root
seedlings
with
mycorrhizal
and
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99.KothariS&MarschnerH,Romheld
v.Directandindirecteffectsof
VA
mycorrhizalfungi
and
rhizos口here
microorganismson
acquisition
ofmineral
nutrien趣bymaize(Zeamays
L.)ina
calcareoussoil.New
Phy细f。1990巩1
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fortheevolutionof
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inarbuscutar
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101.Lerat
S,LapointeL,G蝎ahrS,PichdY,Vierheilig
H.Carbon
partitioning
inasplit-rootsystem
ofa痛uscular
mycorrhizalplantsis如nga}and
plant
species
dependent
Newr妙toI,2003,
157:589—595
102.Magdalene
B,CarmenQ鼍EstherS,RainhardF,NalaliaR,Different
nitrogensourcesmodulate
aetivity
butnot
expression
of
glutaminesynthetaseinarbuscular
mycorrhizalfungi.Fungal
Genetics
andBiology,2004,41:542-552
103.Maldonado-Mendoza{嚣,DewbmG
R,HarrisonMj.A
phosphatetransptorgene
fromthe
ex订a-radical
mycelium
ofanarbuscular
mycorrhizaifungus
Glomilsirararadieesis
regulated
in
response
to
phosphate
intheenvironment。MolPtant-Mlcrobe
lmeract,2001,14:l140·l148
104.Miller-WidemanMA,WaWadL
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CanJMicrobiol,1984,30:642-646
t05.MitkowskiNA+AbawlGS。Monoxerdcmaintenanceand
reproduction
ofroot-knot
nematode
(Meloidogynehapla)onmultiple-sixties
invitro
rootculture
systems.Plant
Celt
Reports,2002,
2l:1知23
106.MugnierJ,Mosse
B.Vesicular-arbuscularinfections
inPd
T-DNAtransformedroots
grown
axenicaily.Phytopathol,1987,77:1045-1050
107.Mtlllerj。Dulieu鞋。Enhanced
growthofnon-photosynthesizing
tobaccomutantsinthe
presence
ofamycorrhizalinoculum.JExptBot,1998,49:707·71l
108,Nagahashi
QDoudsD
D,Abney
G
D.Phosphorus
amendmentinhibits
hyphalbranching
ofthe
VAM
fungus
Gigaspora
margaritadirectlyand
indirectlythrOBgh
its
effectOnrootexudation
Mycorrhiza,1996,6:403-408
i09.Nussbbaumer
P,Kapetanidis
l,Christen
P。Hairy
rootsofDaturacandidaX盈aurea:Effe娃茁
culturemedium
composition011growth
andalkaloid
biosynthesis.PlantCell
Reports,1998,
17:405-409
i10.PanjaBN,Chau&hufiS.Exploitation
ofsoilarbuscular
mycorrhizaipotenfiat
for
AM-dependency
mandarin
orangeplantsbypre-cropping
with
mycotrophiccrops.Applied
Soil
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Agrobacteriumrhizogenes-transformedtissues.PlantCellReports,1998,17:591-596
l13.PfefferP
E,Bago
B,Shachar-Hitl
Y+Exploringmyeorrhizal
functionwithNMR
spectroscopy
New
Phytal,200I,150:543·553
l14.Pfe仃erP
E,Douds
DD,BdcardG,Shachar-HillY.Carbon
uptake
andthemetabolism
and
transportoflipids
inanarbuseular
mycorrhiza.PlantPhysiol,1999,120:587—598
115.PfefferP
E,Douds
D
D,BrickingH,Schwartz
D
P,Shachar-Hill
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fungus
doesriottransfer
carbontoorbetweenrootsinart
arbuscular
mycorrhizal
symbiosis.New
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1
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J
M.Hayman
D
S.Improvedprocedures
for
clearing
rootsand
staining
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and
vesieular-arbuscular
mycorrhizalfungi
for
rapid
assessmentofinfeeffort。TramBrMyvotSoc,
1970,55(I):158-16t
I
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P’GentileM,CarimiRDe-PasqualeF,Puglia
AM.Effectof
nativearbuscular
mycorrhizalfungi
andGtomusmosseaeonacclimatizationand
developmem
of
micropagated
Citruslimon.dHortSci&Biotech,2003,78(1):39-45
47
1
18.gequena
N,Breuninger
M,FrankenP,Oc6n
A.Symbiotic
status,phosphate
andsucroseregulate
the
expression
oftwo
plasma
membrane
H+-ATPasasfrom
themycorrhizalfungus
Glomus
tosseae.PlantPhysiol,2003,132:1540-1549
119.Robinson
D,Fitter
A.The
magnitude
andcontrolof
carbon
transferbetween
plants
1inked
bya
common
mycorrhizalnetwork.JExptBot,1999,50:9·13
120.RosewarneGM,BarkerS
J,Smith
S
E,SmithFA,SchachⅡnanDP.A
Lycopersicon
esculentum
phosphatetransporter犯ePTl)involvedin
phosphorusuptake
fromavesicular-arbuscular
mycorrhizal
fungus.New
Phytol,1999,144:507—516
121.SampedroI,ArandaE,Scervino
JM,FracehiaS,Gareia-Romera
I,Ocmupo
J
A,Godeas
A.
Improvementby
soil
yeasts
ofarbuscular
mycoffhizalsymbiosis
ofsoybean(Glycinemax)
colonized
by
Glomusmosseae.Mycorrhiza,2004,14(4):229-234
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A.PhOsphate
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Gigasporamargarita
in
vitroandits
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for
phOSphorustransloeation.NewPhytol,2001,151:525·533
128.St-ArnaudM,HamelC,V'tmardB,Fonin
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hyphal
growth
and
sporeproduction
of
thearbuscular
mycorrhizalfungus
Glomousintraradicesinaninvitro
systerm
inabsenceofhost
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120.StrobelG
A,NachmiasA,Hess
W
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growth
and
yield
ofolivetrees
by
transformationwiththeRi
plasmidofAgrobacteriumrhizogenes.Can
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130.Taylor
J,Harrier
L.A
comparison
ofnine
species
ofarbuscularmycorrhizalfungionthe
development
andnutrition
ofmicropropagated
RubusidaeusL.CV.GlenProsen(RedRaspberry).
Plantand
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T
N,Remy
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S
E,Smith
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65:419—431
134.ThomsonB
D,Robson
A
D,AbboR
LK.Myeorrhizas
formed
byGigasporacalospora
and
Glomusfascieulatumonsubterraneancloverinrelationtosoluble
carbohydrate
concentrationsin
roots.New
Phytol,1990,1
14:217·225
135.UetakeY,KojimaT,EzawaT,Saito
M.Extensivetubufarvacuole
system
inanarbuscular
mycorrhizalfungus,Gigasporamargarita.Newehytol,2002,154:761—768
136.ValentinelA
J,Osborne
BA,MitchellDT.Interactionsbetween
phosphorussupply
andtotal
nutrient
availabilityonmycorrhizal
colonization,growth
and
photosynthesis
ofcucumber.
48
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