豆科樹種根部解剖結(jié)構(gòu)和化學(xué)物質(zhì)與結(jié)瘤的關(guān)系.pdf

1、自1886年德國學(xué)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(guān)豆科植物—根瘤菌共生體系的研究日益增多,成為當(dāng)今世界上最活躍的研究領(lǐng)域之一.多年來,人們在固氮生物學(xué),生物化學(xué)和遺傳學(xué)研究均有了許多重要進(jìn)展.但對非結(jié)瘤豆科樹種不能結(jié)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(jié)構(gòu)以及根內(nèi)所存在的抑菌化學(xué)物質(zhì)等方面對非結(jié)瘤豆科樹種不能結(jié)瘤固氮的原因作了初步探

2、討,主要研究結(jié)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(jié)瘤的關(guān)系,結(jié)果表明:選取的含羞草亞科和蝶形花亞科中的樹種結(jié)瘤,而蘇木亞科中的樹種都不結(jié)瘤.結(jié)瘤與非結(jié)瘤豆科樹種的根系外形存在明顯差異.非結(jié)瘤豆科樹種的根系外形都是堅(jiān)實(shí)如鐵絲,呈深褐色至黑色;而結(jié)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(jié)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(cè)根結(jié)瘤

3、為主.根系的發(fā)達(dá)程度與是否結(jié)瘤沒有相關(guān)性.2.根毛的多少與豆科植物是否結(jié)瘤沒有十分密切的關(guān)系.非結(jié)瘤豆科樹種的側(cè)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(jié)瘤豆科樹種的根毛接菌前后形變比較明顯,特別是側(cè)根根毛,接菌后根毛彎曲形變;有的樹種對照苗的側(cè)根沒有根毛,接菌后側(cè)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(jié)瘤豆科樹種的根毛具有誘導(dǎo)作用.3.以1cm左右的側(cè)根(對照苗)為實(shí)驗(yàn)材料,

4、通過石蠟切片顯微鏡觀察,結(jié)果表明非結(jié)瘤豆科樹種與結(jié)瘤豆科樹種在根的表皮部分存在明顯差異.非結(jié)瘤豆科樹種的表皮細(xì)胞堅(jiān)硬,切片完整;結(jié)瘤豆科樹種的表皮細(xì)胞柔軟,容易收縮破損.非結(jié)瘤豆科樹種的表皮細(xì)胞外切向壁都呈現(xiàn)黑色,結(jié)瘤豆科樹種表皮細(xì)胞外切向壁無色.非結(jié)瘤豆科樹種的表皮細(xì)胞外切向壁的厚度平均4.8微米,結(jié)瘤豆科樹種平均1.1微米.4.選取飽滿有活力的結(jié)瘤與非結(jié)瘤的豆科樹種的種子在試驗(yàn)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