铝对苜蓿生长、结瘤及根毛变形的影响

以紫花苜蓿为材料,探讨了铝对根伸长、根毛变形、结瘤和苜蓿根瘤菌(Rhizobiummeliloti)生长的影响,旨在阐明豆科作物共生结瘤的初期铝毒害的机制。结果显示,在3、6、9!mol·L-1AlCl3处理24h后,初生根相对伸长率分别为对照(不加铝)的78.4%、43.1%和26.8%,根瘤菌的活菌数分别比对照减少了47.37%、63.16%和84.21%;在不接种根瘤菌而添加结瘤因子的情况下,苜蓿结瘤初期根毛对结瘤信号的应答反应-根毛变形的比率降低了44.59%、71.43%和80.09%,而在缺乏结瘤因子的情况下,铝对根毛变形无显著的影响;在接种根瘤菌条件下,用2、3、4、5、6!mol·L-1Al处理48h后,根毛变形率分别减少了24.54%、33.18%、51.82%、63.05%和67.86%。这些结果说明,在铝胁迫下根毛变形受阻可能是铝抑制结瘤信号传递的结果。

结合态氮对根瘤菌生长液诱导的苜蓿根毛变形的抑制

以苜蓿根瘤菌和其宿主苜蓿为材料，由结合态氮影响苜蓿根瘤菌生长液诱导宿主根毛变形的功能发现，硝态氮和铵态氮均能有效地抑制根瘤菌生长液诱导的宿主根毛变形。而其抑制作用随结合态氮浓度的增加、作用时间的延长而增强。该抑制作用发生在结合态氮浓度和作用时间分别达到1mmol/L和12h时，或当其浓度和作用时间分别为6mmol/L和48h时，根瘤菌生长液引起根毛变形的植株百分率下降到10％。硝态氮与铵态氮抑制根瘤菌生长液诱导根毛变形的作用相类似。

钙离子对紫花苜蓿及苜蓿根瘤菌耐酸能力的影响

土壤酸性是阻碍苜蓿根瘤菌与其宿主紫花苜蓿之间高效共生固氮的重要环境因子.本文研究了Ca2+对紫花苜蓿及苜蓿根瘤菌耐酸能力的影响.结果表明:加入一定浓度的Ca2+(5和10mmol·L-1)能提高苜蓿根瘤菌的生长速率,使苜蓿根瘤菌提前进入对数生长期.中性pH条件下,Ca2+的加入对苜蓿根毛变形率无显著影响;低pH条件下,加入2、5和10mmol·L-1的Ca2+均可提高根毛变形率,Ca2+浓度越高,其影响越显著,说明低pH下Ca2+可能会促进苜蓿根瘤菌与其宿主之间的识别.低pH条件下加入Ca2+可以使苜蓿结瘤提前,结瘤率提高;结瘤动力学检测结果表明,加入一定浓度的Ca2+可以使同期结瘤数增加,越是结瘤后期,环境pH越低,这种表现越明显.

低pH条件对紫花苜蓿结瘤的影响及机制初探

探讨了低pH条件下紫花苜蓿根毛变形和结瘤受到的影响及其机制。结果表明,在低pH条件下,初生根伸长和根瘤菌OD600值显著下降,根共生结瘤受到明显抑制。在接种根瘤菌、不加NF的条件下,pH5.0、pH4.7、pH4.5、pH4.2处理的根毛变形率分别比对照(pH6.5)减少了44.1%、56.4%、60.0%和69.0%;在加入NF、不接种根瘤菌的情况下,低pH(4.5)处理,根毛的变形也比对照(pH6.5)减少了45.9%。结果暗示,低pH条件下苜蓿结瘤初期的结瘤信号传导受阻,这可能是导致酸性条件下苜蓿结瘤减少的重要原因之一。

低pH对苜蓿共生结瘤与生长的影响研究

研究了低pH条件对苜蓿生长和结瘤的影响。结果表明:与对照(pH6.5)相比,pH4.5处理极显著地抑制苜蓿初生根的伸长和根瘤菌Rhizobium meliloti的生长,进而抑制共生结瘤和苜蓿植株的生长。低pH并不直接影响苜蓿根毛变形,导致根毛变形率下降的根本原因在于根瘤菌受到低pH抑制。

苜蓿膜联蛋白MtAnn3基因的鉴定及其在根毛发育中的功能

通过5′RACE扩增了苜蓿膜联蛋白MtAnn3基因cDNA的5′末端序列.典型的膜联蛋白由一个N端结构域和一个C端保守的核心结构域组成,核心结构域一般含有4或8个由70个氨基酸组成的重复单元,而MtAnn3蛋白的核心结构域仅有1个重复单元.在洋葱表皮细胞中瞬时表达MtAnn3蛋白,揭示其具有细胞膜结合的特性.借助农杆菌介导的苜蓿转化实验表明,过表达MtAnn3的根部在不含Ca2+的培养基上生长,改变了根毛的极性,根毛顶端膨大变形,有时出现分叉现象.在农杆菌介导的MtAnn3启动子-GUS实验中,外源植物细胞分裂素可以诱导MtAnn3启动子的增强表达;接种苜蓿中华根瘤菌进行结瘤实验,启动子在根瘤原基和幼嫩根瘤中有较强的活性,而在成熟根瘤中活性较低,在衰老的根瘤中检测不到启动子活性.虽然MtAnn3在根瘤中的表达具有一定的时序性,它却不是瘤特异性的,它在苜蓿的根、茎、叶中都有高水平的转录表达.