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辽东桤木根瘤内生菌株的形态观察和侵染能力试验



全 文 :( 10 5 6年 3月 ) 微生物学杂志 (第 6 卷 第 1期 ) 45
辽东恺木根瘤内生菌株的形态观察
和侵染能力试验
哀 长 芳 .
(山西生物究研所 , 太原 )
恺木属 ( A ln us ) 植物的结瘤 固氮作
用亦 是 F ar n几沁菌侵染共生的结果 。 到 目
前为止 , 国外从 该属植物根瘤中分离了许
多株 万ar n k ia 菌 , 但是 , 基本特征都是极为
类似的 。 我国有 1 2个恺木树种具有结瘤固
氮能力 〔 1 〕 , 已分离为纯培 养 菌 株的已
为数不少 〔 2 〕 。 作者从辽东皑木 根 瘤 中
分离出F ar n k ia : p . 刁 5 1 1 , 菌株 , 并用它回
接原宿主实生苗根部 , 形成了大量具有固
氮活 性 的 根 瘤 , 回接其它几种恺木实生
苗 , 同样形成固氮根瘤 。 用光学和扫描电
镜进行了纯培养菌株的形态观察 , 结果作
以下报道 。
(二 、 光学显微镜与电镜制片
取液体培养的菌落 , 涂于载玻片上 ,
风干后用 1 % 刚果红液染一分钟 , 用滤纸
条吸去染液 , 待干后用盐 酸酒精负染 、 风
干后观察 。
扫描电镜制片程序基本参照W . M e w -
c o m b等人的方法 〔 6 〕 , 双 重 固定 , 逐级
脱水 , 涂片喷涂 。 作好的片子于 J S M 一 35 C
型扫描电镜下观察拍照 。
材料和方法
(一 ) 供试菌株
F r a n掩i a ; p . A s l i , 菌株是从山东泰山
林场三岔分场采 集辽东恺木 ( A l n “ ; ; ` -
b i r i 。 。 F i ; c h ) 根 瘤 , 用四 氧化饿处理
法 [ 3 j , 培养于 一 QM o d 培养液 〔 4 〕 中得
到纯墙养 。 经过培养试验 , 选择出最适于
该菌株生长的培养 液 P A M 〔。 〕 , 由于不
同培养液对菌体形态皆有影响 , 所以用于
形态观察的菌体是在通用培养基 Q M O d中
进行液体培养的 , 欲观察较大型的泡囊需
要培养近一 月 。
(三 ) 回接试验与根瘤 的固氮活性测

1
、 辽东桅木种子与根瘤采集地点相
问 : 四川恺木种子采自四川峨嵋山 , 蒙 自
恺木种子采 自四川灌县 ; 江南恺木种子采
自江西奉新县 。
2
、 无 菌实生苗的栽培 : 将种子浸于双
氧水中灭菌 10 分钟 , 无菌水冲洗三次 ,种于
无菌细沙中 , 出苗后移于水培瓶中水培 ,水
培液为食 H o a g l a n d 〔 了〕水培液 , 装 置如
图 2 一1 0 , 室 内光照条件为 3 一4 0 0 0勒克
司 , 光照 /黑暗为 1 6小时 / 8 小时 , 温度昼
夜为 25 ℃ l/ 8一 20 ℃ , 待实生苗 真 叶长出
后 , 即可接种 。
3
、 回接 : 将 PA M培 养 液 中生长的
菌丝体 , 离心收集 , 洗涤 、 研磨器研磨制
成 菌悬液 , 浸泡幼苗根部 10 分钟即可 。
. 气相色谱测定为本所莫海云同志协助 , 电镜照片由山西医学院白春生等老师协助拍摄 , 一并致谢 .


微生物学杂志 6 卷
溶性色素 , 菌丝体仍为白色 , 培养液始终 见 , 成熟的抱子就像石榴籽一样 在抱子囊
澄清 。 培养 15 天以后渐有大型 成 熟 的 袍 中相互挤在一起 , 由于抱子处 的 位 置 不
囊 , 并见到抱子 。 同 , 形状亦有差异 , 但多数是不规则的多
2
、 菌丝体 : A s n 菌株的菌丝是平展 面体形 , 多面体 的各面亦不很平整 , 直径
的 , 分枝 较少 , 菌 丝 粗 细不均匀 , 有横 1一 2 卜m (图 2 ” 8 一 9 ) 。 抱子囊成熟
隔 , 幼年的菌丝 直径 0 . 6一 1 . 2卜m老年菌 时壁裂开 , 抱子 释 放出来 , 抱 子 是不游
体较粗 , 中间有少数膨大 , 有的菌丝粗达 动 , 无鞭毛的 ; 没有观察到抱子发芽 。
2 协m 以上 , 中间的膨大亦可发育 成大的 5 、 泡囊 : 在固氮根瘤中 , 内生菌生
抱子囊 (图 1 一 l ’ , 。 在菌丝 的表面也不 有大量园形泡囊 , 许多报道都证明它是固
是平滑的 , 而是略带褶皱 , 起伏不平 (图 氮酶存在的场所 。 在含有氮源的 Q M 0 d培
l 井 4 一 7 ) 。 养液的 A s n 菌体 , 多次观察均未 发 现 泡
3
、 抱子囊 : 在菌丝的任何部位皆可 囊 , 当把菌体转入无氮的限定培养液 〔 8 〕
发生膨大而发育成抱子囊 , 但多数抱子囊 中时 , 培养一星期后 , 即有大量的园形泡
为菌丝顶端膨大发育而成 , 亦有间生或侧 囊形成 。泡囊着生于较正常菌丝细的柄上 ,
生位置 的 抱子囊 (图 1 井 4 一 6 ) 。 菌丝 多数侧生于分校上 , 柄长 1印 m左右 , 直径
某一位置先发生膨大 , 膨大物中间先形成 0 . 5林m , 园形的泡 囊 表 面光 滑 , 直径 2
横向分隔 , 然后形成纵向多次分隔 , 在每 一 4 林m ( 图 l 一 7 ) , 老年的泡囊发生皱
一格子中间可发育 1 一 2 个抱子 , 随袍子 缩 , 直至 崩溃 。
生长 , 抱子囊体积迅速增大 , 当抱子近成 综合上述观察结果 , 说明A s n 菌株具
热时 , 抱子囊体积 可达 10 一 3 5卜m 直径 , 有典型的 F ar 砧 ia 菌的特征 , 确认它是一
甚至更大 弋图 l “ 2 一 3 ) . 。 抱子囊着生的 株内生菌株 。
柄亦发生膨大和横向分隔 ( 图 l `卜 1 一 6 ) 。 (二 ) A引 1菌株的侵染能力试验
幼年的抱子囊通常为园形或梨形 , 成熟的 用 A s n 菌株的菌体悬液 , 接种辽东恺
袍子囊呈梨形 , 棒状或其它不规则形状 。 木 , 江南恺木 , 蒙自恺木 及四川恺木的水培
当抱子囊发育 , 内部进行分隔时 , 其表面 实生苗根部 , 10 一18 天虫都形成根瘤 , 同
亦变为有规则的褶皱状 , 当抱子囊近成熟 样方法接种于沙棘 , 胡颓子及木麻黄实生
时 , 壁即变得很薄 , 内部的泡子清晰可见 苗根部 , 则无根瘤形成 。 说明A s l 可以侵
交图 l 井 2 一 8 ) , 袍子呈现的排 列 状态 染供试枪木属植物 , 而不能侵染沙棘属 ,
似玉米棒子 (图 1 彗2 一 3 ) 。 胡颓子属及木麻黄属植物 。 现瘤时间和形
4
、 抱子 : 随着泡子生长 , 袍囊壁变 成根瘤的固氮活性见表 1 。 表 1所用的根
得很薄 , 抱子在其中的排列状 态 依 稀 可 瘤为生长一月后 的根瘤 。
表 1 A s l 菌株的侵染能 力和根瘤的固氮活性
宿 主 植 物
辽东袍木 月 J n u : : i b i r `。 a F i ; c白
江南艳木 A . t r a 6 e e ,` 1 0 : a H a n d一 M a : :
蒙自抬木 A . : 。户a l e o s ` s 口 .刀。 , .
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1期 衰长芳 辽东恺木根瘤内生菌株的形态观察和侵染能力试拉
〔 1 〕 Hu a n g J ia bin e t a l .: 10 A d va n e e s in
考 文 献
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. 万. 3 7 3 , 1 9 5 4 .
〔2 〕 蒋建德等 : 微生物学报 , 2 4 ( 1 ) : 3 7一4 0 , 1 08 弓.
〔 3 〕N o r m a l: d P . a : 、 d L a l o n d e M . : C a n . J . M i e r o b i o l . , Z a : 1一3 3一 2 2 4 2 , 1 08 2 .
〔 4 〕L a l o n d e M . a n d H . E . C a l v e r t : I n S y m b i o t i e N i t r o g e n F ixa t i o n i n t h e M a n a g e n m e o t o f T e m ,
p e r a t e r
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0 5一 1 1 0 , 1 0 7 9 .
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〔 6 〕N e w e o m b W . e t a l . , : B o t , G a z , 2 4 0 ( su Pp l ) : 2 2一 2 4 , 1 9了9 .
〔了〕H o a g la o d D . R . a n d W . C . S泣 y d e r : p r o e . A !n e r . S o e . H o r t . s e i . , 3 0 : 2 8 8 , 1 9 52 .
〔 8 〕T j e P k e m a J D . e t a l . , : N a tu r e (L o n d o n ) , 2吕7 : 6 3 3一 6 3 5 , 1 9 50 .
会议消 息 :
全国基因工程在疫苗和医药上的应用学术讨论会
由中国微生物学会 , 中国遗传学会共同组织的 《全国 基因工程在疫苗和医药上的应
用学术讨论会》 于一九八五年十月十九 日至二十四 日在河南省洛阳市召开 。 参加会议的
代表 8 0人分别 来 自十四个省 、 市 、 自治区的科研 、 教学和生产单位 。 这次学术讨论会 是
交流我国近几年来运用基因工程这门近代科学技术在疫苗和医药上实际应用所取得的科
研成果 , 是讨论如何将科研成果尽快转化为生产力的一次学术会议 。
河南省科协主席吴百川同志 , 洛阳地区副专员王如珍同志以及省科委 、 洛阳地区科
委的有关负责同志参加了会议 。
会议期 间收到应征论文 20 篇 , 综合报告五篇 , 会议第一 天 , 由中国微生物学会理事
长 , 中国予防医学忠心朱既明教授作题为 “ 基因工程疫苗研究进展 ” , 中国军医科学院
黄翠劳研究员作 题为 “腹泻疫苗遗传工程研究 ” , 中国予防医学中心流研所刘汉民所长
作题为 “ 细菌毒力的遗传基础和疫苗问题 ” , 中国予防医学中心病毒所候云德所长作 ”
为 “真校基因在原核 细胞 的表达 ” 和中国医学科学院基础所刘尔翔副研究员作题为 “ 疟
疾疫苗的研究 ” 苗的研究等综合报告 。 以后一天半时间交流了运用基因工程 对 乙型 肝
炎 、 痢疾 、 幼畜腹泻 、 口 蹄疫等疫苗的研究以及在干扰素 、 胰岛素抗生素等方面的研究
报告共15 篇。 最后半天对今后的研究方向和研究条件方面的要求进行分组座谈 。
通过交流 , 反映出四个趋 向 : l 、 基因工程技术在医药方面的应用范围 扩 大 了 。
2
、 掌握研究技术比较多样全面了 , 3 、 工作中开始有所创新 。 4 、 有的产品已进入临
床观察阶段 。
(姚桂卿 )