全 文 ： [收稿日期] 2006-08-15;2006-10-04修回
[基金项目] 贵州省农业科学院重点项目[ 黔科合农字(2003)06] ;贵州省中药现代化科技产业研究开发专项[黔科合中药专字(2004)17]
[作者简介] 黄永会(1981 -),女 ,研究实习员 ,从事贵州兰科植物组织培养与菌根菌应用研究。
*通讯作者:liu zuoyi@yahoo. com. cn
[ 文章编号] 1001-3601(2007)01-0004-00016-02
杜鹃兰菌根结构显微观察初报
黄永会1 ,2 , 朱国胜1 , 2 , 刘作易2* , 毛堂芬1 ,2
(1.贵州省生物技术研究所 , 贵州 贵阳 550006;2.贵州省农业生物技术重点实验室 , 贵州 贵阳 550006)
[ 摘 要] 对杜鹃兰根的显微结构进行了观察 ,结果表明 ,杜鹃兰根具有典型的兰科植物菌根结构 ,皮层中有大量菌根真
菌形成的菌丝球。菌丝球主要分布在根的基部和中部 , 菌丝球平均数为 93 个 , 根尖分布较少 ,菌丝球平均数为 40 个。
[ 关键词] 杜鹃兰;菌丝球;显微结构[ 中图分类号] S567. 7 +9 [ 文献标识码] A
Primary Study on Mycorrhizal Microstructure
of Cremastra appendiculate (D. Don)Makino
HUANG Yong-hui1 , 2 , ZHU Guo-sheng1 , 2 , LIU Zuo-y i2* , MAO Tang-fen1 , 2
(1. Guizhou Institute of Biotechnolog y , Guiyang , Guizhou 550006;2. Guizhou Key Laborator y of Agricultural
Biotechnology , Guiyang , Guizhou 550006 , China)
Abstract:The mycor rhizal micr ostructure of Cremastra appendiculate(D. Don)Makino w as obser ved. The results show
tha t the ro ot o f Cremastra appendiculate(D. Don)Makino has typical myco rrhizal structur e and the re are a lot of pelo tons
formed by myco rrhizal fungi in the co rtical tissue cells. The distribution o f pelotons are mainly in the basa l and middle par ts o f
the roo ts and rar ely in the roo t tips.
Key words:Cremastra appendiculate;pelo ton;micro st ructure
杜鹃兰(Cremastra appendiculate(D. Don)
Makino)属兰科杜鹃兰属\[ 1\] ,是我国珍稀濒危药用
植物 ,其假鳞茎干燥后称为毛慈菇 ,可入药 ,是常用
中药材之一 ,用于治疗痈肿 、喉痹肿痛 、蛇虫咬伤等 ,
由于假鳞茎中含有具抗肿瘤作用的秋水仙碱 ,因而
还可用于治疗乳腺癌 、白血病 、皮肤癌 、宫颈癌 、胃
癌 、食管癌 、肺癌 、鼻咽癌 、唾腺肿瘤等。在自然环境
中 ,杜鹃兰与兰科真菌共生形成菌根 ,依赖菌根真菌
提供生长所需要的营养 。实验室条件下 ,常采取组
织培养的办法以获得大量杜鹃兰植株 ,但组培苗的
移栽成活率较低 ,而用野生杜鹃兰中分离出的有效
菌根真菌感染组培苗可改善这种状况。本实验对野
生杜鹃兰菌根进行解剖观察 ,为杜鹃兰菌根真菌的
分离提供帮助。
1 材料与方法
取杜鹃兰植株(于 2005年 4 月采自贵州施秉)
的健壮新生营养根 ,流水下冲洗干净 ,切成 1 cm 长
的小段 ,从根基到根尖依次标记为第 1段至第末段 ,
徒手切片 ,将每 1 cm 根段所得的切片盛于一个平皿
中 ,水合氯醛浸泡使切片脱色 ,每皿中挑取薄而平的
10个切片用棉蓝染色于 OLYMBUS(DP70)光学显
微镜下观察拍照 ,并对每张切片中菌丝球进行计数 。
2 结果与分析
2. 1 杜鹃兰菌根的结构特点
杜鹃兰的根较粗壮 ,直径达 0. 3 cm 。显微观察
杜鹃兰根的横切片 ,从外至内依次为根毛 、根被 、外
皮层 、皮层 、内皮层 、中柱鞘和维管束。根被组织由
2 ～ 4层厚壁 、多角死细胞组成 ,细胞扁长 ,排列较松
散 。外皮层紧贴根被内侧 ,由一层细胞组成 ,细胞体
积较大 ,排列也较规则 ,其中大部分细胞为胞壁增厚
的死细胞。皮层由 7 ～ 8层薄壁细胞组成 ,其中靠近
外皮层与内皮层的 1 ～ 2层细胞体积相对较小 ,中部
的细胞体积较大 ,皮层细胞中含有针状结晶和菌根
真菌 ,菌丝主要分布在距内皮层 3层至距外皮层 3
层的中层细胞中 ,并且非均匀分布于整个横截面 ,而
是经常集中于某一区域。内皮层细胞单层 ,中柱鞘
单层 ,均由厚壁 、薄壁细胞相间组成。维管束 7个 ,
木质部与韧皮部交替分布 ,与韧皮部相连的是厚壁
细胞 ,与木质部相连的是薄壁细胞。髓部由等径 、薄
壁细胞组成 ,棉蓝染色后呈深色(图 1 、图 2)。
2. 2 菌根真菌在杜鹃兰根中的纵向分布
菌根真菌入侵兰根后 ,在皮层细胞中形成大量
菌丝球 ,因此 ,通过对各段根中菌丝球的计数 ,可了
解菌根真菌在兰根中的分布情况 。本实验所取材料
长 13. 6 cm ,一共划分为 14个厘米段 ,对每段中挑取
得的 10张切片进行菌丝球计数 ,取菌丝球个数平均
值 ,得图 3 。
由图 3可以看出 ,整条根中都有菌丝球分布 ,但
从第 1段到第 10段菌丝球分布较多 ,而从第 11段
到第 14段菌丝球分布较少 ,尤其第 14 段中菌丝球
平均数只有 20个 ,经计算 ,从第 1段到第 10段菌丝
球平均数为 93个 ,第 11段到第 14段菌丝球平均数
贵州农业科学 2007 , 35(1):16 ～ 17 Guizhou Ag ricultural Science s
内皮层 End odermis;外皮层 Ex odermis;木质部 Xylem;中柱鞘
Pericyle;髓部 Pi th;皮层C ortex;根被 Root cover;韧皮部 Phloem
图 1 杜鹃兰根结构(×100)
Fig. 1 Th e mycor rhi zal microst ructu re of Cremastra
appendicu late(D. Don)M akino
消解菌丝球 Despelling peloton;菌丝球 Peloton;
胞间连接菌丝 Intercellular join t hyph a
图 2 杜鹃兰根结构(×1000)
Fig. 2 Th e mycor rhi zal microst ructu re of Cremastra
appendicu late(D. Don)M akino
图 3 杜鹃兰菌根中菌丝球的纵向分布
Fig. 3 The vertical dis t rib ution of pelotons in the root of
Cremastra appendiculate(D. Don)Makino
只有 40个。观察时 ,在第 13 、14段内有的切片中未
见到菌丝。
3 小结与讨论
3. 1 杜鹃兰根具有典型的兰科植物根结构 。与地
生型的其他兰科植物相似 ,杜鹃兰根粗大 ,根被较
薄 ,这与吸收水分的机理有关。据报道 ,地生兰的根
被通常比附生兰的根被薄 ,根被细胞层数也较少 ,这
是由于附生兰暴露于空气中 ,厚厚的保护层可减少
皮层内水分的散失 ,增加根被内水分的吸收与贮
存\[ 2\] ,而地生兰比较容易获得水分 ,不需要很厚的
保护层 。这种差别也是植物长期适应外部环境的结
果 。
3. 2 所选材料整段根中都有菌根菌分布 ,但根尖
分布较少 ,根尖有的切片中甚至没有菌丝 ,这与潘超
美等所观察到的结果相似 ,即菌根菌很少侵入根尖
内\[ 3\] 。对内生菌的分离工作而言 ,根基分布的菌
丝球较多 ,有利于分离出大量的菌根真菌 ,但杂菌率
相对较高 ,而根尖分布的菌丝球很少 , 因而杂菌较
少 ,但却难以分离出内生真菌。分离时可根据工作
的侧重点选取根的不同部位 。
3. 3 横切面中 ,菌丝球主要分布在皮层的中层细
胞 ,并且经常集中分布于横截面中某一区域 ,菌丝对
皮层细胞群是否具有选择性还不清楚 。在皮层中见
到细胞间菌丝的连接与菌丝球的消解(图 2),证明
菌根菌可从一个细胞侵入另一细胞 ,杜鹃兰消化进
入皮层中的菌丝以获取营养 ,但观察中在根毛及根
被内未见到菌丝分布 ,因此对于菌丝怎样入侵杜鹃
兰根还需进一步探索。
[ 参 考 文 献]
[ 1 ] 陈心启 ,吉占和.中国兰花全书(第二版)\[ M\] .北京:中国林
业出版社 ,2003 , 195.
[ 2 ] 范 黎 ,郭顺星 ,肖培根.密花石斛等六种兰科植物菌根的显
微结构研究\[ J\] .植物学通报 , 2000 , 17(1):73-79.
[ 3 ] 潘超美 ,陈汝民 ,叶庆生.菌根真菌在墨兰和建兰根的感染特
征及生理特征\[ J\] .土壤与环境 ,1999 , 8(4):287-289.
(责任编辑:高红卫 )
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17 第 1 期 黄永会 等 杜鹃兰菌根结构显微观察初报