本發(fā)明涉及真菌菌絲分離,具體地,涉及一種獲得叢枝菌根真菌根外菌絲的方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、叢枝菌根(arbuscular?mycorrhiza,am)真菌可與陸地上72%以上的植物進(jìn)行共生互作。am真菌不僅能夠在植物根系皮層形成叢枝結(jié)構(gòu)以及存在根內(nèi)菌絲,也會(huì)在根外分布大量的根外菌絲。根外菌絲吸收土壤中的養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)礁祪?nèi),從而增加植物的營(yíng)養(yǎng)吸收。此外,大部分am真菌的根外菌絲生長(zhǎng)迅速,能存活5個(gè)月之久(“l(fā)ifespan?andfunctionality?of?mycorrhizal?fungal?mycelium?are?uncoupled?from?host?plantlifespan”),可以作為am真菌的繁殖體(“colonization?of?roots?by?arbuscularmycorrhizal?fungi?using?different?sources?of?inoculum”),從而使am真菌在新的宿主植物根系上定殖,形成新的叢枝菌根共生體。從土壤中分離收集am真菌的根外活體菌絲有利于叢枝菌根真菌繁殖體的多樣化擴(kuò)充。
2、菌根學(xué)研究中,本領(lǐng)域技術(shù)人員在探究叢枝菌根共生的內(nèi)在機(jī)制以及進(jìn)行叢枝菌根真菌的田間應(yīng)用試驗(yàn)時(shí),均需要使用大量的am真菌繁殖體?,F(xiàn)有技術(shù)中通常采用直接對(duì)植物進(jìn)行接種am真菌孢子進(jìn)行擴(kuò)繁,從而獲得大量am真菌的孢子作為am真菌繁殖體,例如盆栽培養(yǎng)法、玻璃珠分室培養(yǎng)法、霧化培養(yǎng)法、無(wú)菌雙重培養(yǎng)法等。這些方法都需要通過(guò)打碎植物根系或根際土壤,先用濕篩傾析來(lái)篩出孢子,然后用蔗糖溶液進(jìn)行梯度離心分離出飽滿的孢子,以獲取植物根系和土壤中的孢子。其過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng),且孢子在蔗糖中容易失活。與此同時(shí),在分離孢子的過(guò)程中,容易損失土壤中的大量活體菌絲,從而造成am真菌繁殖體資源的浪費(fèi)。此外,由于am真菌孢子的產(chǎn)出速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于活體菌絲產(chǎn)出速率,直接分離am真菌活體菌絲更有助于am真菌的快速擴(kuò)繁。然而分離am真菌活體菌絲的傳統(tǒng)方法都比較粗放,需要反復(fù)的攪拌、離心以及抽濾過(guò)程(“external?hyphal?production?of?vesicular-arbuscular?mycorrhizal?fungiin?pasture?and?tallgrass?prairie?communities”),而且為了獲得完整的活體菌絲,需要在體式顯微鏡下冰水浴中挑取菌絲,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中缺少簡(jiǎn)易、高效且可視化分離收集土壤中am真菌根外活體菌絲的方法的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種獲得叢枝菌根真菌根外菌絲的方法及其應(yīng)用。
2、本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種獲得叢枝菌根真菌根外菌絲的方法。
3、本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供所述方法在叢枝菌根真菌繁殖中的應(yīng)用。
4、本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供所述方法在制備叢枝菌根真菌共生體中的應(yīng)用。
5、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過(guò)以下方案予以實(shí)現(xiàn)的:
6、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)活體根外菌絲在宿主植物的根外可形成較大的連續(xù)菌絲體,在水中攪拌的過(guò)程中相互纏繞,并纏繞到添加的細(xì)小不規(guī)則形狀的固體顆粒上,然后運(yùn)用篩子的網(wǎng)格阻隔作用,將纏繞了菌絲體的固體顆粒截留在篩網(wǎng)上。將篩子上的截留物倒在培養(yǎng)皿上,加冰水浸泡。由于水的浮力作用,菌絲體與其纏繞的載體即可在冰水中呈現(xiàn)出肉眼可見(jiàn)的棉絮狀菌絲團(tuán),水輕微的波動(dòng)即可帶動(dòng)該團(tuán)狀體,在不借用顯微鏡進(jìn)行放大操作條件下,即可直接用鑷子或吸管收集得到am真菌的根外菌絲。
7、一種獲得叢枝菌根真菌根外菌絲的方法,包括以下步驟:
8、s1.用浸泡液充分浸泡植物的根系及根系生長(zhǎng)范圍內(nèi)的土壤,收集浸泡物,之后將浸泡物、固體顆粒和浸泡液混合均勻,得到混合物;
9、所述植物與叢枝菌根真菌存在叢枝菌根共生;所述浸泡液為含吐溫20的冰水混合物;所述固體顆粒的表面粗糙,且密度小于水;
10、s2.對(duì)步驟s1所得混合物進(jìn)行固液分離,得到泥漿和沉淀物;用篩網(wǎng)過(guò)濾所得泥漿,收集未過(guò)網(wǎng)的分離物;所述篩網(wǎng)的孔徑等于所述固體顆粒的最大直徑;
11、s3.用冰水充分浸泡步驟s2所得分離物,收集菌絲,即得到所述叢枝菌根真菌根外菌絲。
12、優(yōu)選地,步驟s2包括以下步驟:
13、s21.對(duì)步驟s1所得混合物進(jìn)行固液分離,得到泥漿1和沉淀物1,用所述篩網(wǎng)過(guò)濾所得泥漿1,收集未過(guò)網(wǎng)的分離物1;
14、s22.將所述浸泡液和步驟s21所得沉淀物1混合均勻,固液分離,得到泥漿2和沉淀物2,用所述篩網(wǎng)過(guò)濾所得泥漿2,收集未過(guò)網(wǎng)的分離物2。
15、更優(yōu)選地,步驟s2還包括以下步驟:s23.將步驟s22重復(fù)3~4次。
16、進(jìn)一步優(yōu)選地,步驟s2還包括以下步驟:s23.將步驟s22重復(fù)3次。
17、優(yōu)選地,所述固體顆粒為膨脹蛭石。
18、優(yōu)選地,所述固體顆粒物的最大直徑為0.4~0.5mm。
19、更優(yōu)選地,所述固體顆粒物的最大直徑為0.5mm。
20、優(yōu)選地,所述冰水混合物由質(zhì)量比為(1~2):(2~6)的冰和水組成。
21、更優(yōu)選地,所述冰水混合物由質(zhì)量比為1:1的冰和水組成。
22、優(yōu)選地,所述浸泡液中吐溫20的濃度為0.05μl/ml~0.1μl/ml。
23、更優(yōu)選地,所述浸泡液中吐溫20的濃度為0.1μl/ml。
24、優(yōu)選地,所述叢枝菌根真菌為異形根孢囊霉(rhizophagus?irregularis)。
25、優(yōu)選地,所述植物種植于培養(yǎng)盆,則步驟s1中,將所述培養(yǎng)盆置于所述浸泡液中浸泡,水面低于所述培養(yǎng)盆的盆口,泥土表面不被浸沒(méi)。
26、任一所述方法在叢枝菌根真菌繁殖中的應(yīng)用也應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
27、任一所述方法在制備叢枝菌根真菌共生體中的應(yīng)用也應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
28、優(yōu)選地,所述任一方法獲得的所述叢枝菌根真菌根外菌絲作為繁殖體。
29、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
30、本發(fā)明提供的方法,首先設(shè)計(jì)了冰水創(chuàng)造的低溫條件,不易讓叢枝菌根真菌根外菌絲失活;其次,本發(fā)明在設(shè)計(jì)了低溫條件的同時(shí),采用土溫20作為去污劑,既不影響活體菌絲的蛋白活性,又能洗滌掉粘在菌絲表面的土壤顆粒,從而最大程度的使菌絲懸浮在冰水中,進(jìn)而有利于菌絲體與添加的膨脹蛭石顆粒纏繞。最后,采用纏繞蛭石顆粒的菌絲體在水中波動(dòng)條件下容易被識(shí)別的特性,可以不借助顯微放大設(shè)備直接裸眼收集,從而做到在普通實(shí)驗(yàn)室條件下即可實(shí)現(xiàn)叢枝菌根真菌根外菌絲的快速分離和收集。
31、本發(fā)明各種操作簡(jiǎn)易,效率高,獲得的根外菌絲保持了更強(qiáng)的活性,對(duì)宿主植物的侵染效果更好,提高根外菌絲在分離過(guò)程中的完整性,為后續(xù)的叢枝菌根真菌根外活體菌絲的生理或分子檢測(cè)研究提供更加真實(shí)可靠的樣本來(lái)源,且避免傳統(tǒng)方法中為收集叢枝菌根真菌孢子而浪費(fèi)活體菌絲的情況,節(jié)約資源,降低成本,可行性高。