豆科樹種根部解剖結構和化學物質與結瘤的關系.pdf

1、自1886年德國學者Hermann Hellriegel首次發(fā)現(xiàn)大豆的根瘤具有固氮功能,1888年荷蘭人首次分離獲得根瘤菌的純培養(yǎng)以來,有關豆科植物—根瘤菌共生體系的研究日益增多,成為當今世界上最活躍的研究領域之一.多年來,人們在固氮生物學,生物化學和遺傳學研究均有了許多重要進展.但對非結瘤豆科樹種不能結瘤固氮原因的研究較少.該文從根系的外部形態(tài)、根部解剖結構以及根內(nèi)所存在的抑菌化學物質等方面對非結瘤豆科樹種不能結瘤固氮的原因作了初步探

2、討,主要研究結果如下:1.22個豆科樹種(含羞草亞科3屬,蝶形花亞科2屬,蘇木亞科3屬),用水培和盆栽的方法觀察根的外部形態(tài)與結瘤的關系,結果表明:選取的含羞草亞科和蝶形花亞科中的樹種結瘤,而蘇木亞科中的樹種都不結瘤.結瘤與非結瘤豆科樹種的根系外形存在明顯差異.非結瘤豆科樹種的根系外形都是堅實如鐵絲,呈深褐色至黑色;而結瘤豆科樹種的根系外形較軟,顏色較淺呈乳白色至土黃色.結瘤豆科樹種的根瘤大小、形狀、顏色有所不同,但部位相同都以側根結瘤

3、為主.根系的發(fā)達程度與是否結瘤沒有相關性.2.根毛的多少與豆科植物是否結瘤沒有十分密切的關系.非結瘤豆科樹種的側根都沒有根毛,主根都具有比較濃密的根毛;接菌苗與對照苗無區(qū)別,根毛都沒有彎曲形變.結瘤豆科樹種的根毛接菌前后形變比較明顯,特別是側根根毛,接菌后根毛彎曲形變;有的樹種對照苗的側根沒有根毛,接菌后側根基部具較多彎曲形變的根毛(例如合歡).說明根瘤菌對有些結瘤豆科樹種的根毛具有誘導作用.3.以1cm左右的側根(對照苗)為實驗材料,

4、通過石蠟切片顯微鏡觀察,結果表明非結瘤豆科樹種與結瘤豆科樹種在根的表皮部分存在明顯差異.非結瘤豆科樹種的表皮細胞堅硬,切片完整;結瘤豆科樹種的表皮細胞柔軟,容易收縮破損.非結瘤豆科樹種的表皮細胞外切向壁都呈現(xiàn)黑色,結瘤豆科樹種表皮細胞外切向壁無色.非結瘤豆科樹種的表皮細胞外切向壁的厚度平均4.8微米,結瘤豆科樹種平均1.1微米.4.選取飽滿有活力的結瘤與非結瘤的豆科樹種的種子在試驗田中播種,5個月后取根并提取根內(nèi)的單寧,用分光光度法測定