全 文 ：无藻满江红 (A 功a l)和满江红鱼腥藻
(A
n a b a e n a a 功a le )的分离与培养
白克智 于赛玲 陈维给 杨善英 崔 激
(中国科学院植物研究所)
近年来满江红 (才: ol o i m厉 iC h ta a Nka ) i由于其生长快 、 固氮能力强的特点引起广泛重视 ,
对它的生物学特性进行了多方面的研究 1[ 一 3] . 注意的焦点是满江红及其体内的满江红鱼腥藻
之间的共生机理 . 本文报道我们分离二者的方法并进行纯培养的结果 .
一 、 无菌无藻满江红的培养
将温室培养的满江红萍体经自来水冲洗 , 切取分枝顶端 4一 5 毫米的切段 , 每一切段带有
几个茎尖和 10 一20 片幼叶 . 切段置小纱布袋中用 自来水冲洗半小时 , 然后用 2多安替福民
( A int fo mr in )加表面活性剂 T irt on x 一 1 0 0 ( 0 . 01 % ) 浸泡 3一 4分钟 , 取出用无菌水冲洗十余次 .
消毒后的萍体转移到灭菌的 、 铺有千滤纸的培养皿中吸去水分 , 然后在解剖镜下切 取 茎尖 .
将切段叶片的腹面向上 , 用解剖针剥取茎尖 (约 0 . 5毫米 , 具有几个叶原基和幼叶 ) , 接种于含
硝酸盐的 iN c ke1 l[’] 培养基上 , 置 2 ,℃ 光下培养 . 经 20 天左右可长成一丛丛萍体 , 与自然生
长的萍体无异 . 这些萍体经下述方法检测证明是无菌的 : ( l) 经多次继代培养未发现污染 ;
( 2 ) 继代培养的萍体接种于牛肉膏一蛋 白陈细菌培养基培养未见污染 . 上述萍体经以下方法
检测证明是无藻的 : ( l) 气相色谱检侧无乙炔还原活性 ; ( 2 ) 在 H oa gl an dls , 无氮培养基中培
养萍体逐渐死亡 ; ( 3 ) 用整体透明制片观察萍体叶片的共生腔中未见满江红鱼腥藻存在 ,石蜡
切片检查腔内也未见藻存在 (图 1 ) .
在自然界中满江红都是专一地和满江红鱼腥藻共生的 ,未见有无藻满江红存在 , 此种鱼腥
图 1 满江红叶片的石蜡切片
左 : 自然生长的满江红叶片的共生腔中密生满江红鱼腥藻藻丝 (个:)
右 : 继代培养的无菌无藻满江红叶片的共生腔中没有藻丝
本文 19 79 年 1 月 2 0 日收到 .
科 学 通 报 1 9 7 9 年
藻也不能离开叶片自由生活 . 前人曾企图用冷冻 、药剂处理 、 辐射等方法除去满江红体内的蓝
藻均未成功 〔` , . iH l 用改变营养和光照条件能得到无藻满江红 , 但频率很有矿 1 , etP ser 等采用
多种抗菌素轮换处理 , 认为得到了无藻满江红 5[] , 但一经转移至无抗菌素的培养液中鱼腥藻即
重新恢复共生 , 因而他们得到的实际上只是抑制了鱼腥藻生长的满江红 , D u c ke t 等为了作无
藻满江红的超微结构观察曾采用茎尖培养的方法 , 但并未继代培养 ,也未作严格检查st] .
我们得到的无菌 、 无藻满江红经过近一年的继代培养 , 并经多次检查未见有鱼腥藻共生 ,
表明它是一个稳定的无菌 、 无藻满江红无性系 .
我们还发现无菌 、 无藻满江红的继代培养中有某些茎尖发生畸变 , 长成锥形校 , 枝上多数
叶片退化 、 无色 , 偶见绿色小叶 , 也能长出根 (图 2 ) . 在天然生长的满江红中从未见过此种现
象 . 这种畸形枝形成的原因有待探索 .
图 2 继代培养的无菌无藻满江红的畸形校上
退化无色的叶片 ( 介 ) 和偶见的绿色叶片 ( 毒)
二 、 无菌满江红鱼限藻的分离和培养
按前述手续切取的满江红茎尖培养在无氮培养基中得到无菌的有藻满江红 . 显微操作抽
出叶片共生腔中的满江红鱼腥藻接种于水生 1肠 无氮培养基〔成分为每升水含 : c a , ( P。办: 0 . 3
克 , M g s O ; · 7 H Zo 0 . 2 克 , K CI 0 . 1 克 , N a H c O 3 0 . 1克 , F eCI , ( l肠 水溶液 )一滴 , N为oM O4 ( 1关
水溶液 )一滴 ]置 32 ℃ 光下培养 , 两周后长出藻丝 , 成功机率小于 I拓 . 将藻丝置于 , 0一 52 ℃
恒温箱中灭菌处理一小时后 , 划线接种于洋菜斜面培养基上 ,再用紫外光照射两分钟灭菌 . 经
图 3 纯培养的满江红鱼腥藻藻丝上未
见杆状细菌 (扫描电镜照片 , x 8 0 0 )
第 14 期 科 学 通 报
通用细菌培养基检测未见污染 .在多次继代培养中经常检测藻种也未见污染 .藻丝经 80务
酒精固定 , 嵌瑞临界点升华干燥 , 在扫描电子显微镜下观察藻上未见 P et e r s 报道的杆状菌
存在 [,J (图 3 ) .
一般认为满江红鱼腥藻难于在人工培养基上生长 ,获得纯培养更难 . P改 e r , 用酶解法将满
江红叶片组织分解或从叶片中碾压出满江红鱼腥藻 , 但只能生活几十小时 , 且在扫描电子显微
镜下观察到藻丝上有杆状细菌存在 .5[ , , . 卜飞叭。 n 等洲 曾报告用酶解法获得了满江红鱼腥藻的
纯培养 , 但至今未见详细资料 .
目前 , 满江红和满江红鱼腥藻共生关系的研究还处于初始阶段 , 两者分离和纯培养的成功
为共生关系的进一步研究提供了一条途径 .
致谢: 本工作是我所汤佩松先生组织的 “ 光合 、 固氮、 放氢— 太阳能的利用” 研究的一部分 . 扫描电子显微镜的照片由动物研究所李文浩等同志协助拍摄 ,特此志谢 .
参 考 文 献
[1 0 ]
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B IA K 匆一二1 (白克智 ) , Y U S人-r L NI G (于赛玲 ) , C二 E N 下VE -I 二N (陈维纶 ) ,
Y “ 。 S H“ G· Y NI G (杨善英)~ C U I C H E N 。 ( T s u x
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科 学 通 报 1 9夕9 年