一種觀測(cè)叢枝菌根根外菌絲對(duì)水分吸收的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種觀測(cè)叢枝菌根根外菌絲對(duì)水分吸收的方法，(1)菌劑的繁殖：對(duì)易感植物三葉草進(jìn)行接種菌根真菌，收獲后剪去地上部分，包含白三葉根系，真菌孢子的土壤將作為接種菌劑；(2)植物種植：將植物定植于觀測(cè)裝置中，觀測(cè)裝置由兩部分組成，上部為塑料盆，下部為玻璃杯，塑料盆底部開(kāi)有孔隙，孔隙上方鋪有一層尼龍網(wǎng)，植物種植在塑料盆中，在塑料盆中加入栽培基質(zhì)，栽培基質(zhì)中含有菌劑，玻璃杯上標(biāo)有刻度；(3)在植物生長(zhǎng)一個(gè)月后，就可以定時(shí)量取玻璃杯內(nèi)水分的重量，計(jì)算菌絲對(duì)水分的消耗量。本發(fā)明的方法不僅避免了植物根系的干擾，而且可以很好地量化叢枝菌根根外菌絲對(duì)土壤和植物水分含量的影響，具有很好的科學(xué)研究?jī)r(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種觀測(cè)叢枝菌根根外菌絲對(duì)水分吸收的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種觀測(cè)叢枝菌根根外菌絲對(duì)水分吸收的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]1885年，德國(guó)植物生理學(xué)和森林學(xué)家Frank首創(chuàng)“菌根”(Fungus-root即Mycorrhiza)這一術(shù)語(yǔ)。菌根是自然界中一種普遍的植物與真菌共生現(xiàn)象,它是土壤中的菌根真菌與高等植物營(yíng)養(yǎng)根系形成的一種聯(lián)合體。共生表現(xiàn)在共生真菌必需從宿主植物體內(nèi)獲取必要的碳水化合物，而宿主植物也從真菌那里得到所需的營(yíng)養(yǎng)及水分等，從而達(dá)到一種互利互助、互通有無(wú)的高度統(tǒng)一。它既具有一般植物根系的特征，又具有專(zhuān)性真菌的特性。
[0003]菌根是植物在長(zhǎng)期的生存過(guò)程中，與菌根真菌一起共同進(jìn)化的結(jié)果。它的存在，既有利于提聞植物抗御不良環(huán)境的能力，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，也有利于菌根真菌的生存。這種關(guān)系有時(shí)會(huì)發(fā)展到雙方難分難舍的程度，植物缺乏菌根無(wú)法生存下去，而菌根真菌缺乏必需的植物根系共生則無(wú)法完成生活史，不能繼續(xù)繁殖。
[0004]1989年，Harley根據(jù)參與共生的真菌和植物種類(lèi)及它們形成共生體系的特點(diǎn)，將菌根分為7種類(lèi)型，即叢枝菌 根、外生菌根、內(nèi)外菌根、漿果鵑類(lèi)菌根、水晶蘭類(lèi)菌根、歐石楠類(lèi)菌根和蘭科菌根。
[0005]早在1900年，人們就知道分布最廣、與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系最密切的一種內(nèi)生菌根真菌，它們能在植物根細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生“泡囊”(vesicles)和“叢枝”(arbuscles)兩大典型結(jié)構(gòu)，名為泡囊-叢枝菌根(vesicular-arbuscular mycorrhiza, VAM)。由于部分真菌不在根內(nèi)產(chǎn)生泡囊，但都形成叢枝，故簡(jiǎn)稱(chēng)叢枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)。植物根系被叢枝菌根真菌感染形成叢枝菌根后，用肉眼一般很難區(qū)別出根系有無(wú)叢枝菌根的形成。叢枝菌根真菌進(jìn)入植物根系皮層細(xì)胞后，在適當(dāng)條件下原初的菌絲可發(fā)育成泡囊、叢枝、根內(nèi)菌絲或(和)根內(nèi)孢子等結(jié)構(gòu)，經(jīng)曲利苯藍(lán)染色等技術(shù)處理后，在顯微鏡下才能觀察到它的存在。
[0006]叢枝菌根真菌與植物形成的互惠共生體叢枝菌根，它可以擴(kuò)大根系對(duì)土壤水分和營(yíng)養(yǎng)的吸收范圍，發(fā)達(dá)的根外菌絲能伸展到根系難以到達(dá)的土壤孔隙，從而增加植物對(duì)磷素等養(yǎng)分和水分的吸收，促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)量和植株的水分含量。此外，由于叢枝菌根的發(fā)達(dá)根外菌絲能夠吸收根系難以吸收的水分，菌根化的植株蒸騰速率、水分傳導(dǎo)率高于非菌根化植株。但是，關(guān)于菌絲對(duì)水分吸收，大多數(shù)研究都是間接的觀測(cè)菌根真菌對(duì)植株和土壤水分變化的影響，而關(guān)于如何量化菌絲對(duì)水分的吸收，以及根外菌絲吸收和釋放水分的特點(diǎn)仍然沒(méi)有被報(bào)道過(guò)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種可以直接觀測(cè)根外菌絲對(duì)植物水分吸收的方法，避免了植物根系的干擾。
[0008]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0009]本發(fā)明的觀測(cè)叢枝菌根根外菌絲對(duì)水分吸收的方法的具體步驟如下:
[0010](I)菌劑的繁殖:對(duì)易感植物三葉草進(jìn)行接種菌根真菌，收獲后剪去地上部分，包含有白三葉根系，真菌孢子的土壤將作為接種菌劑，繁殖好的菌劑將用于植物的種植；
[0011](2)植物種植:將植物定植于觀測(cè)裝置中，觀測(cè)裝置由兩部分組成，上部為塑料盆，下部為玻璃杯，主要是儲(chǔ)放水，可供根外菌絲吸收，塑料盆底部開(kāi)有孔隙，孔隙上方鋪有一層尼龍網(wǎng)，只允許根外菌絲通過(guò)，而植物根系是無(wú)法通過(guò)，植物種植在塑料盆中，在塑料盆中加入栽培基質(zhì)，栽培基質(zhì)中含有繁殖好的菌劑，玻璃杯上標(biāo)有刻度，在玻璃杯中加入水分；
[0012](3)在植物生長(zhǎng)一個(gè)月后，就可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，在一個(gè)特定的時(shí)候定時(shí)的量取玻璃杯內(nèi)水分的重量，計(jì)算根外菌絲對(duì)水分的消耗量。
[0013]步驟⑵中，塑料盆上口徑11.5cm，下口徑8.5cm，盆高14cm;玻璃杯的口徑Ilcm,高13.5cm，主要是儲(chǔ)放水，玻璃杯外部套有一層黑色塑料薄膜，以減少水分蒸發(fā)，為了使種植植物盆擱在玻璃杯上面，而不觸碰到玻璃杯底部，使植物盆最上方3cm部分向外圍伸出2mm寬，此時(shí)，植物盆盆底距離玻璃杯杯底距離為2.5cm，玻璃杯裝入水之后，水面距離植物盆底部0.5cm。
[0014]步驟⑵中，尼龍網(wǎng)的孔徑為400目。
[0015]步驟(2)中，菌劑在栽培基質(zhì)中的添加量為500~2000個(gè)孢子/盆。
[0016]當(dāng)植物盆中定植植物后(消毒的栽培基質(zhì)中應(yīng)接有定量的菌劑)，土壤中的菌根真菌孢子會(huì)萌發(fā)，侵染植物根系，建立叢枝菌根，形成發(fā)達(dá)的根外菌絲，菌絲可以穿過(guò)植物盆底部的尼龍網(wǎng)進(jìn)入到玻璃杯，吸收玻璃杯里面的水分，此時(shí)，玻璃杯里面的水分含量就會(huì)減少(在此之前，玻璃杯內(nèi)裝有已知量的水)，通過(guò)計(jì)算玻璃杯內(nèi)水分的減少量就可以算出菌絲吸走的水分量。同時(shí)，通過(guò)監(jiān)測(cè)玻璃杯內(nèi)的水分變化還可以知道菌絲在一天之內(nèi)的水分吸收狀況，因此，此項(xiàng)技術(shù)可以很好的量化叢枝菌根根外菌絲對(duì)土壤和植物水分含量的影響。
[0017]本發(fā)明的積極效果如下:
[0018]本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單易行，可以方便直觀的觀測(cè)叢枝菌根根外菌絲對(duì)水分吸收，不僅避免了植物根系的干擾，而且可以很好的量化菌根根外菌絲對(duì)土壤和植物水分含量的影響，具有很好的科學(xué)研究?jī)r(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]實(shí)施例1
[0021](I)菌劑的繁殖:對(duì)易感植物三葉草進(jìn)行接種菌根真菌，培養(yǎng)3~4個(gè)月，收獲后剪去地上部分，包含有白三葉根系，真菌孢子的土壤將作為接種菌劑，繁殖好的菌劑將用于植物的種植；
[0022](2)植物種植:將植物定植于觀測(cè)裝置中，觀測(cè)裝置由兩部分組成，上部為塑料盆，下部為玻璃杯，主要是儲(chǔ)放水，可供菌絲吸收，玻璃杯外部套有一層黑色塑料薄膜，以減少水分蒸發(fā)，塑料盆底部開(kāi)有孔隙，孔隙上方鋪有一層尼龍網(wǎng)，只允許菌絲通過(guò)，而植物根系是無(wú)法通過(guò)，植物種植在塑料盆中，在塑料盆中加入栽培基質(zhì)，栽培基質(zhì)中含有繁殖好的菌劑，玻璃杯上標(biāo)有刻度，在玻璃杯中加入水分；
[0023](3)在植物生長(zhǎng)一個(gè)月后，就可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要定時(shí)的量取玻璃杯內(nèi)水分的重量，計(jì)算根外菌絲對(duì)水分的消耗量。
[0024]步驟⑵中，塑料盆上口徑11.5cm，下口徑8.5cm，盆高14cm;玻璃杯的口徑Ilcm,高13.5cm，主要是儲(chǔ)放水，為了使種植植物盆擱在玻璃杯上面，而不觸碰到玻璃杯底部，使植物盆最上方3cm部分向外圍伸出2mm寬，此時(shí)，植物盆盆底距離玻璃杯杯底距離為2.5cm,玻璃杯裝入水之后，水面距離植物盆底部0.5cm。
[0025]步驟⑵中，尼龍網(wǎng)的孔徑為400目。
[0026]步驟⑵中，菌劑在栽培基質(zhì)中的添加量為500~2000個(gè)孢子/盆。
[0027]當(dāng)植物盆中定植植物后(消毒的栽培基質(zhì)中應(yīng)接有定量的菌劑)，土壤中的菌根真菌孢子會(huì)萌發(fā)，侵染植物根系，形成發(fā)達(dá)的根外菌絲，菌絲穿過(guò)植物盆底部的尼龍網(wǎng)進(jìn)入到玻璃杯，吸收玻璃杯里面的水分，此時(shí)，玻璃杯里面的水分含量就會(huì)減少(在此之前，玻璃杯內(nèi)裝有已知量的水)，通過(guò)計(jì)算玻璃杯內(nèi)水分的減少量就可以算出菌絲吸走的水分量。同時(shí)，通過(guò)監(jiān)測(cè)玻璃杯內(nèi)的水分變化還可以知道菌絲在一天之內(nèi)的水分吸收狀況，因此，此項(xiàng)方法可以很好的量化叢枝菌根根外菌絲對(duì)土壤和植物水分含量的影響。
[0028]下面是積(Poncirus rtifoliata)實(shí)生苗接種叢枝菌根真菌Glomus mosseae和Paraglomus occultam 后進(jìn)行正常水分和干旱脅迫處理，得到的一天內(nèi)根外菌絲水分吸收的數(shù)據(jù)(表1):
[0029]表1不同水分條件下接種兩種叢枝菌根真菌的枳實(shí)生苗根外菌絲一天中水分吸收狀況
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種觀測(cè)叢枝菌根根外菌絲對(duì)水分吸收的方法，其特征在于:該方法的具體步驟如下: (1)菌劑的繁殖:對(duì)易感植物三葉草進(jìn)行接種菌根真菌，收獲后剪去地上部分，包含有白三葉根系和真菌孢子的土壤將作為接種菌劑，繁殖好的菌劑將用于植物的種植； (2)植物種植:將植物定植于觀測(cè)裝置中，觀測(cè)裝置由兩部分組成，上部為塑料盆，下部為玻璃杯，主要是儲(chǔ)放水，可供根外菌絲吸收，塑料盆底部開(kāi)有孔隙，孔隙上方鋪有一層尼龍網(wǎng)，只允許根外菌絲通過(guò)，而植物根系是無(wú)法通過(guò)，植物種植在塑料盆中，在塑料盆中加入栽培基質(zhì)，栽培基質(zhì)中含有繁殖好的菌劑，玻璃杯上標(biāo)有刻度，在玻璃杯中加入水分； (3)在植物生長(zhǎng)一個(gè)月后，就可以定時(shí)地量取玻璃杯內(nèi)水分的重量，計(jì)算菌絲對(duì)水分的消耗量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(2)中，塑料盆上口徑11.5cm，下口徑8.5cm，盆高14cm ;玻璃杯的口徑11cm，高13.5cm，主要是儲(chǔ)放水，為了使種植植物盆擱在玻璃杯上面，而不觸碰到玻璃杯底部，使植物盆最上方3cm部分向外圍伸出2mm寬，此時(shí)，植物盆盆底距離玻璃杯杯底距離為2.5cm，玻璃杯裝入水之后，水面距離植物盆底部0.5cm。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(2)中，尼龍網(wǎng)的孔徑為400目。
4.如權(quán)利要 求1所述的方法，其特征在于:步驟(2)中，菌劑在栽培基質(zhì)中的添加量為500~2000個(gè)孢子/盆。
【文檔編號(hào)】A01G7/00GK103703966SQ201310667080
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】吳強(qiáng)盛, 鄒英寧, 黃詠明, 倪秋丹 申請(qǐng)人:吳強(qiáng)盛