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文檔簡(jiǎn)介
1、大豆(Glycine max(L.) Merrill)是具有高效固氮能力的豆科植物,在世界各地均有廣泛種植。大豆的固氮能力是通過根瘤菌侵染根毛形成根瘤實(shí)現(xiàn)的??蔀槿藗?nèi)粘I钐峁┴S富的植物蛋白質(zhì),因此大豆的種植得到了廣泛的關(guān)注,大豆也成為我國(guó)重要的糧食作物。
本實(shí)驗(yàn)以東農(nóng)46作為實(shí)驗(yàn)材料,利用石蠟切片、半薄切片和超薄切片,與光學(xué)顯微鏡、透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡技術(shù)相結(jié)合,對(duì)大豆根瘤及根瘤菌的發(fā)育過程進(jìn)行詳細(xì)的研究,利用光
2、學(xué)顯微鏡在顯微結(jié)構(gòu)層次上觀察大豆根瘤及根瘤菌的結(jié)構(gòu);利用透射電子顯微鏡與掃描電子顯微鏡在亞顯微結(jié)構(gòu)層次上觀察大豆根瘤及根瘤菌的結(jié)構(gòu),本研究在前人的科研基礎(chǔ)上重復(fù)并加以深入,從而全面且系統(tǒng)的研究大豆根瘤及根瘤菌發(fā)育過程中亞顯微結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),從而了解其發(fā)育過程中固氮作用的特點(diǎn),進(jìn)一步完善大豆固氮機(jī)理的研究,也為大豆的增殖增產(chǎn)提供理論支持。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
(1)可與大豆根共生固氮產(chǎn)生根瘤的根瘤菌是通過形成侵入線,侵染宿主細(xì)
3、胞,形成外部為皮層內(nèi)部為中心組織的根瘤。中心組織也就是侵染區(qū),分為侵染細(xì)胞和非侵染細(xì)胞。但侵染細(xì)胞所占有的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于非侵染細(xì)胞的體積。
(2)侵入線通過釋放細(xì)胞壁降解類物質(zhì),打破宿主細(xì)胞細(xì)胞壁,根瘤菌隨侵入線進(jìn)入宿主細(xì)胞,完成對(duì)細(xì)胞的侵染過程。侵染初期,根瘤菌由完整的泡囊包被,每個(gè)泡囊內(nèi)含有一個(gè)或幾個(gè)根瘤菌。
(3)根瘤形成初期,部分根瘤菌在侵染線內(nèi)已經(jīng)開始分裂增殖,根瘤菌內(nèi)便有多磷酸鹽(PP)顆粒存在,含量較少,
4、且多位于根瘤菌擬核附近。隨著根瘤菌的分裂增殖,多磷酸鹽顆粒也隨之分裂,含量也隨之增多。侵染宿主細(xì)胞的的侵染線壁降解,根瘤菌被釋放進(jìn)入宿主細(xì)胞。根瘤菌開始大量分裂增殖。在根瘤發(fā)育初期根瘤菌內(nèi)有少量的多磷酸鹽顆粒產(chǎn)生,隨著根瘤菌增殖的進(jìn)行,多磷酸鹽顆粒積累不斷增多,增殖到某一時(shí)期,有聚-β-羥基丁酸鹽(PHB)顆粒產(chǎn)生,根瘤菌內(nèi)多磷酸鹽顆粒隨聚-β-羥基丁酸鹽顆粒的增多而減少,根瘤菌的固氮能力也由弱到強(qiáng)。
(4)根瘤成熟期,宿主細(xì)
5、胞內(nèi)幾乎全部為根瘤菌,且根瘤菌內(nèi)存在大量的聚-β-羥基丁酸鹽顆粒,侵染細(xì)胞所占的比例和體積均達(dá)到最大,都遠(yuǎn)大于非侵染細(xì)胞。在成熟期的宿主細(xì)胞內(nèi)有較多變形的線粒體存在,粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體數(shù)量增多,淀粉粒幾乎全部消失。此時(shí)宿主細(xì)胞中的根瘤菌小而多,結(jié)構(gòu)清晰,泡囊完整,此時(shí)期根瘤的固氮能力達(dá)到最強(qiáng)。
(5)根瘤衰退期,先出現(xiàn)衰退現(xiàn)象的是細(xì)胞核及核仁,核仁先解體,細(xì)胞核嚴(yán)重變形,核膜破壞,透射電子顯微鏡下觀察到結(jié)構(gòu)不完整的核膜,核膜沒
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