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实验十 根瘤和菌根
作者:生科院植…    文章来源:西北农林科技大学    点击数:3685    更新时间:2010/7/13
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一、目的和要求


    1.了解根瘤形成的原因和根瘤菌的形态结构。

    2.了解菌根的种类和形态结构。

二、仪器和材料

    显微镜,载玻片,镊子,酒精灯,火柴;碳酸复红溶液或结晶紫溶液;蚕豆根瘤横切制片,小麦菌根横切制片,湿地松菌根横、纵切制片;蚕豆和大豆根系标本,油松和圆柏根的标本。

三、实验内容和方法

    (一)根瘤观察

    1.根瘤外形观察:取蚕豆或大豆植株,观察根瘤的外部形态,可见在幼小的侧根或主根上,有一个个球形的瘤状突起物,表面比较粗糙,且高低不平,呈白色、浅绿色、粉红或红色。根瘤大小不一,但明显比根直径大,它们大多分布在主根或一级侧根上。

    2.根瘤结构观察:取蚕豆根瘤横切片,置显微镜下观察,可见根中央有中柱结构,由于细胞强烈分裂和体积增大,使皮层部分畸形增大,形成了瘤状突起物,结果使根的中柱以相当小的比例偏在一方(图3—28)。


图3—28根瘤

A.具根瘤的蚕豆根部; B.具根瘤菌的一个细胞; C.根瘤菌; D.根瘤菌由根毛进入根内;
E.由根瘤菌引起的大型细胞; F.蚕豆根和根瘤横切面
1.根瘤;2.根瘤菌;3.正常细胞;4.大型细胞;5.根;6.有根瘤菌的部分;7.维管束

    3.根瘤细菌观察:先将根瘤冲洗干净,取一干净载玻片,压取少许根瘤汁滴在载玻片上,再加一滴蒸馏水稀释后涂抹均匀,将此载玻片在酒精灯上烘干,固定,待冷却后,加一滴染料(结晶紫或碳酸复红),染色2~3min,微加热,待冷却后冲去多余染料,再烘干玻片,置显微镜下观察,可看到许多被染成紫色或红色呈短杆状的细胞,此即为与豆科植物共生的根瘤细菌。

    (二)菌根观察

    1.外生菌根观察

     取油松或圆柏细小具根尖的侧根,观察其外部形态,在根尖看不到根毛,根的前端变成“Y”形的钝圆短柱状,好似一个小短棒,有许多菌丝包在根外面(图3—29)。取湿地松的幼根横切、纵切片置显微镜下观察,可看到根外围有无数交织成小型的颗粒状物,这就是与湿地松共生的真菌菌丝的横切面,同时也可看到有些菌丝体侵入皮层细胞的细胞间隙,但不侵入细胞内部。


图3—29菌根

A.小麦内生菌根的横切面; B.松外生菌根的分枝; C.同B 分枝纵切面的放大;
D.松外生菌根的横切面; E.同D 一部分的放大; 1.菌丝(体)

    2.内生菌根观察:

    取小麦菌根横切片,在显微镜下观察,可见根皮层细胞内和细胞间有真菌菌丝体(图3—29)。也可根据Phillips & Hayman的方法观察高等植物根内的丛枝菌根(主要内生菌根类型)结构,具体步骤如下:

    (1)采集植物根样(特别是纤细的侧根),将根样用水冲洗干净,并将根样剪成长1cm的根段备用。

    (2)取少许根段放入试管或小烧杯中,加10% KOH溶液,使根样完全浸泡。

    (3)在90℃的水浴锅或电热板上加热,30min后(较硬的根样时间可延长)取出,倒掉KOH溶液,用自来水反复冲洗根样,直至无黄色。

    (4)用锥兰乳酸甘油染色(将装有根样和染色液的容器放在在90℃的水浴锅或电热板上加热30min,较硬的根样时间可延长),也可用0.01%酸性复红乳酸液(乳酸874ml, 甘油63ml,水63ml,酸性复红0.1g)染色。

    (5)倒去染色液,用自来水反复冲洗根样,停止染色,并冲去剩余的染色液。

    (6)向盛有根样的容器中加入乳酸甘油分色液,可保持0.5~24h,使被染色的根样适当分色,便于观察。

    (7)用镊子将被染色的根样挑取,放在干净载玻片上,每个载玻片可放10条根段,盖上盖玻片。

    (8)显微镜下观察,可见根皮层组织内染成兰色的丛枝、泡囊、菌丝等丛枝菌根的结构(图3—30)。

四、课堂作业

    1.绘蚕豆根瘤横切面理论图,并注明各部分名称。

    2.绘小麦内生菌根实际图,并注明各部分名称。

五、思考题

    1.根瘤是如何形成的?

    2.怎样区别内生菌根和外生菌根?

    3.根瘤和菌根在农林生产中有什么作用和意义?


图3—30 丛枝菌根结构模式图

1.泡囊; 2.丛枝; 3.胞间菌丝; 4.宿主细胞; 5.胞内菌丝; 6.侵入点;
7.宿主表皮细胞; 8.宿主根毛; 9.外生菌丝

     :1.染料配置

            (1)碳酸复红染色液

                 


            (2)结晶紫染色液

                 

            2. 锥兰乳酸甘油染色液 乳酸甘油分色液

                 

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