信號(hào)物質(zhì)在番茄菌根形成過(guò)程中的作用.pdf

1、叢枝菌根真菌能與80％以上陸生植物形成互惠共生體——叢枝菌根(AM).AM真菌可以促進(jìn)宿主植物礦質(zhì)養(yǎng)分吸收,增強(qiáng)植物抗逆、抗病能力,對(duì)維持陸生生態(tài)系統(tǒng)及植物多樣性有重要作用.AM真菌與根系建立的共生關(guān)系受植物根系分泌的次生代謝物質(zhì)種類的影響,從而導(dǎo)致AM真菌分支、定向生長(zhǎng)、附著胞等的形成.本研究利用離體根雙重培養(yǎng)體系,以櫻桃番茄Micro-Tom野生型、菌根侵染突變體(Myc-)M161為試材,研究信號(hào)物質(zhì)與菌根形成的關(guān)系.將為全面揭示

2、菌根形成機(jī)理提供重要依據(jù)。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　 1、檢測(cè)了信號(hào)物質(zhì)GR24(獨(dú)角金內(nèi)酯人工合成類似物)和類黃酮類物質(zhì)Apigenin對(duì)菌根真菌的影響.結(jié)果表明:GR24對(duì)菌根真菌菌絲前期的生長(zhǎng)和分支有促進(jìn)作用,且最適合的濃度為10-7M.Apigenin與Glomus intraradices共培養(yǎng)24 h,其對(duì)茵絲的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,且最適合的濃度是150 nM.GR24能夠增加茵絲線粒體的密度且促使其沿著細(xì)

3、胞壁線性排列.此過(guò)程線粒體染液濃度為150 nM且染色3 h效果明顯,GR24作用濃度為50 nM.
　　 2、信號(hào)物質(zhì)回補(bǔ)生物實(shí)驗(yàn),檢測(cè)菌根形成過(guò)程中相關(guān)基因的表達(dá)情況.結(jié)果表明:在Gi侵染番茄根系72 h時(shí)不添加GR24時(shí)SGN-U144012沒(méi)有表達(dá),但在侵染96 h時(shí)能檢測(cè)到其表達(dá),添加GR2472 h和96 h該基因均有表達(dá).表明GR24對(duì)該基因的表達(dá)起作用。Gi侵染番茄根系72 h和96 h,SGN-U148923、

4、SGN-U148120、SGN-U144291和SGN-U152045添加GR24后表達(dá)量均沒(méi)有提高。在檢測(cè)GR24對(duì)菌根形成后期相關(guān)基因表達(dá)情況時(shí)發(fā)現(xiàn),其對(duì)后期基因的表達(dá)沒(méi)有影響.同時(shí)檢測(cè)LPC(Lyso-Phospha tidy lcholine),發(fā)現(xiàn)其不能誘導(dǎo)煙草中茵根特異磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因SmPT4的表達(dá).
　　 3.液體培養(yǎng)法收集櫻桃番茄Micro-Tom野生型和菌根侵染突變體(Myc-)M161的根系分泌物,通過(guò)高效液

5、相色譜法檢測(cè)二者根系分泌物中物質(zhì)的差異.結(jié)果表明:在相同條件下,WT與M161根系分泌物中存在不同的物質(zhì)。相同液相條件下,對(duì)GR24,WT與M161根系分泌物進(jìn)行分析,WT和M161根系分泌物中不存在與GR24相同的紫外吸收峰.
　　 4、通過(guò)回補(bǔ)實(shí)驗(yàn)將收集到的差異WT根系分泌物加入純孢子培養(yǎng)體系中,檢測(cè)其對(duì)AM真菌的作用。結(jié)果表明:加入差異WT根系分泌物純孢子培養(yǎng),叢枝茵根(AM)真菌根內(nèi)球囊霉Glomus intraradi