丛枝菌根真菌共培养体系的建立及多胺对其生长效应的研究-遗传学专业论文.docx

摘 要 地 球上 80% 以 上植 物的 根 系都 与 一 类土 壤真 菌 — —丛 枝菌 根真 菌 （Arbuscular mycorrhizas fungi, AMF）形成互惠共生体。AMF 具有促进植物营养 吸收、提高植物抗逆性等一系列重要的生理生态功能，可作为生物防护剂、促进 剂、生物肥料、生物农药等，在生态农业中具有广阔的应用前景。该类真菌为专 性活体营养微生物。本研究通过发根农杆菌介导的遗传转化诱导获得胡萝卜毛状 根，以此为寄主，建立 AMF 幼套球囊霉菌（Glomus etunicatum, G.e）的双重培 养系统，并利用该系统研究多胺（Polyamine , PA）对 G.e 孢子离体培养条件下的 生长效应，以及对共培养体系中的 G.e 和毛状根的影响。获得的具体结果如下： 1. 成功诱导出可在无激素条件下快速生长的毛状根， PCR 初步鉴定其为转 化根。该毛状根在 MSR 培养基上生长迅速，1 个月即可长满整个平板，并经多 次继代后仍保持其特性，具备毛状根典型特征。筛选获得较优胡萝卜发根条件为： 使用 A4 发根农杆菌菌株，共培养培养基为添加 50mg/L Vitamin C（Vc）的水琼 脂，加菌量 20μl，侵染液 OD600 值 0.6，共培养天数 2d。 2. 建立了 G.e 和胡萝卜毛状根的共生培养系统：无菌的 G.e 孢子能够以新鲜 的胡萝卜毛状根根段为宿主，经过共同培养，在培养基中形成复杂的菌丝际，并 最终产生大量 G.e 子代孢子，顺利完成其生活史。利用该体系中约 0.5cm3 含有 AMF 新生孢子、菌丝以及侵染根段的培养基作为种子，可简便实现继代培养。 3. 在离体培养条件下研究了 3 种多胺（Polyamine, PA）包括腐胺（Putrescine, PUT）、亚精胺（Spermidine, SPD）、精胺（Spermine, SPM）对 G.e 孢子萌发 率、菌丝长度及分枝的影响，结果表明 SPD 和 SPM 均可提高孢子萌发率，3 种 PA 对 G.e 菌丝伸长和分枝都有促进作用，并可延长菌丝分枝时间；其中，SPM 效果最显著，160mg/L SPM 处理的菌丝分枝数高达对照的 3.75 倍；菌丝长度和 分枝数随 PA 浓度升高而增加。 4. 研究了 SPM 对共培养体系中 G.e 孢子和毛状根的生长效应。结果显示 SPM 处理导致共培养早期的 G.e 侵染率、侵染强度和胡萝卜生物量较对照大， 且第 30d 的孢子产量就达到对照第 35d 的水平。表明 SPM 可促进 G.e 对宿主早 期的侵染，并加快体系中孢子的成熟，缩短了共培养周期。 关键词：G.e 毛状根 多胺 共培养 分枝 侵染率 Abstract More than 80% of the plants on the earth form a mutually beneficial symbiotic with a class of soil fungi -- arbuscular mycorrhizas fungi (AMF). These fungi have a series of important physiological and ecological function, such as promoting nutrient uptake and improving resistance of plants. So it can be used as biological protectants, accelerant, bio-fertilizer, bio-pesticides and so on. But it is a kind of the living fungal microorganisms. This study induced carrot hairy roots according to Agrobacterium rhizogenes mediated genetic transformation. Mycorrhiza symbiotic system of Glomus etunicatum (G.e) and carrot hairy roots was established using the roots as host. The effects of polyamine on G.e spores cultrued separately in vitro and G.e and roots cultured in symbiotic system were also studied. The main results are as