【农学课件】实验十 植物－微生物相互作用原理及其生态学和农学意义

【农学课件】实验十 植物－微生物相互作用原理及其生态学和农学意义

实验十植物一微生物相互作用原理及其生态学和农学意义一一根瘤和菌根真菌侵染状况的调查一、目的：自然界中植物与真菌、细菌、放线菌等微生物共生的现象非常普遍，这些共生关系通常是建立在植物向微生物提供碳水化合物，而微生物为植物提供氮、磷等营养元素基础之上的,共生关系能够保证植物和微生物正常生长。全世界工业合成氮肥中的氮只占固氮总量的20%,绝人多数是通过生物固氮进行-的。最常见的是生活在豆科植物根部的根瘤菌，能将人气屮的游离态的氮，经过固氮酶的作用生成氮的化合物，以利于植物的利用。丛枝菌根真菌能够与陆地上80%以上的植物建立共生关系，它增加帮助植物从土壤屮获得根系无法吸收的磷，从而改善植物的磷营养状况，促进植物生长。据前人研究，丛枝菌根真菌能够提供给植物生长所需的90%以上的磷，50%以上的锌和铜。很多研究表明，豆科植物同吋接种根瘤菌和丛枝菌根真菌能够起到提高固氮酶活性，增加结瘤数和固氮量，提高植株磷含量的双重效果°因此根瘤菌、丛枝菌根真菌菌剂是十分重要的生物肥料，在农业和自然生态体系屮有着重要地位，在无公害农业、生态农业和十•壤改良与保护方而有着广阔的应用前景。本实验的日的是：通过观察、检测豆科植物根瘤形态、数量、根瘤活性、根瘤菌结瘤能力；菌根真菌的结构和侵染率，了解植物与微生物共生现象的普遍性和重要性。二、操作步骤：1.根瘤菌接种和观察：（1）人豆种子表而消毒（用10%双氧水浸泡10分钟；或者用95%浸1分钟后再用0.2-0.4%HgC12浸泡15分钟，无菌水洗净）后,在菌液中浸泡一下,立刻播入基质中。（2）如果用石英砂或者蛭石作为培养基质，则需要定期补充低氮营养液。低氮营养液的配方为如下，每天或者每隔一天浇一次。低氮营养液配方（g/1000ml）Ca(NO3)2・4压00.03gCaCl2・2H2O0.10gKH2PO4O.lgNa2HPO4・12H2O0.15gMgSO4・7H2O0.12g柠檬酸铁0.05g蒸憾水1000ml微量元素1ml微量元索配方H3BO32.86g\n1.81g0.22g0.80g0.02g1000mlMnSO4ZnSO4CuSO4H2M11O4蒸憾水（3）植株生长20-30天厉，连根挖出植株，洗去表面的基质。或者也从出里挖取植株根系，洗去表而的土壤。（4）观察是有无根瘤存在，评价接种是否成功。观察、记录根瘤的数量、在根系上的分布、色泽和形状等。根瘤还可以摘下称重，并用乙诙还原发测量固氮能力。按下式计算结瘤率：结瘤率（％）=结瘤株数X100/接种总株数（5）观察根瘤内部的颜色：根瘤刚形成是是白色，并且是无效的（不具有固氮能力）；随着根瘤继续生长，根瘤内部可以见到粉红色的成分，表明有豆血红蛋白形成。接着根瘤裂开病转为棕色。到植物衰老，生命结束时，未开裂的根瘤］古I氮活性愈来愈弱,无活性的血红蛋白取代了豆血红蛋H，根瘤内部变为绿色。根瘤的颜色可以定性评价其潜在固氮能力。将根瘤用刀片切成两半，颜色可归类为：H色、粉红色、棕色和绿色，结果用白分数表示。1.从枝菌根真菌侵染、结构的观察(1)洗根:(2)消煮、(3)酸化:(4)染色:(5)脱色:(6)制片:将根从土壤屮洗出，剪成lcm长的根段（取样量0.5-1.0g）透明：根段用10%KOH浸泡，90°C水浴屮透明lh,水洗用2%HC1浸泡5min直接加入0.05%曲利苯蓝（或酸性品红），90°C水浴30min,水洗宜于盛有乳酸甘汕溶液的培养皿脱色在培养111L屮将染色厉的根段分散均匀，随机选取30条根段，分别排放在2张载玻片上，用30%的R汕，加盖盖玻片在100-400X的显微镜下观察从枝菌根真菌的结构。(7)菌根侵染率测量：根段法：根据Trouvelot等（19塔6）的方法，按照菌根侵染和从枝丰度分级的标准，输入筹级参数，用“mycocalc”软件，可计算出真菌侵染潜力（F%）,真菌侵染强度（M%）,根内泡囊形成率（V%）和丛枝的形成率（A%）。方格交义法：将根系转移至培养1U1屮，解剖镜卜观察染成蓝色的根段（即：被侵染了的根段）与网格在纵横两个方向上的交义点数；同时测量总的根段与网格在纵横两个方向上的交叉点数。用卜式计算菌根侵染率:菌根侵染率（％）=被侵染的根段的纵横两个方向总交叉点数X100/总根段的交义点数实验报告\n定性、定最地描述根瘤的基本特征，从枝菌根真菌的结构特征等