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丛枝菌根侵染率研究

丛枝菌根研究方法 一、检测孢子含量的方法 A湿筛倾注法 1. 称取一定重量的土壤样品(最好是取自15cm 表层植物根系附近的土壤),放在容器内用水浸泡20-30min,使土壤松散。如果土壤粘性很大,也可加入各种土壤分散剂。 2. 选用一套洁净的具有孔径为0.5-0.034mm的土壤筛,依次重叠起来。最底层用一物体垫着(如培养皿、木块等物),使筛面稍微倾斜。 3. 用玻璃棒搅动浸泡的水溶液,停置几秒钟后,使大的石砾和杂物沉淀下去,即将悬浮的土壤溶液慢慢地倒在最上一层孔径最大的土壤筛上。倾倒时,最好集中倒在筛面的一个点上,不要使整个筛面都沾有土壤溶液。 4. 用清水依次轻轻冲洗停留在筛面上的筛出物,以免在上层粗筛面的剩留物中夹藏有VA菌根真菌孢子。 5. 用洗瓶将停留在筛面上的筛出物轻轻冲洗到一个清洁的培养皿里面,再将滤液通过细筛并用水冲洗。在冲下来的筛出物中,除有许多细的沙砾和杂质外,就含有VA菌根真菌的不同直径的孢子。 6. 将含有筛出物的培养皿放在双目实体解剖显微镜下观察。

B 蔗糖离心法 1. 称取10 g菌剂,置入大烧杯中加500 ml水,搅拌,静置10 s。 2. 先后过80目分样筛、400目分样筛,将400目筛子上的残余物用药匙转入50ml 离心管中,后用清水冲洗筛子,将残余物全部转入离心管中,配平,3000转/min 离心10 min。(注分样筛最好直径为12 cm左右,便于下面放置烧杯过筛) 3. 去掉上清液,在离心管中加入预先配制好的质量分数为50%的蔗糖溶液,玻璃棒搅匀,配平,3000转/min 离心10 min(注意离心前离心管壁上不能有残余物)。 4. 将400目筛子呈一斜面放置,离心后的蔗糖溶液过筛子的下侧,用水将筛子上的残留物轻轻洗入划线培养皿中。(注意水不能加太多以防影响检测,培养皿划线便于统计)。 5. 解剖镜镜检统计培养皿中的孢子数目,计算出菌剂中的孢子含量。 注:溶于蔗糖溶液中的孢子仍可进行接种。 A. Gerdemann J W, Nicolson T H,1963. Spores of mycorrhizal endogone species extracted from soil by wet sieving and decanting. Transactions of the British Mycological Society, 46: 235-244 B .刘润进,李晓林.2000.丛枝菌根及其应用.北京:科学出版社:190-194

二、检测菌根侵染率的方法(曲利苯蓝染色改良法)

Phillips J M,Hayman D S,1970. Improved procedures for clearing and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British Mycological Society, 55: 158~161

挑根—碱液软化—酸化—染色—脱色—制片、镜检 1.将洗净的粗细合适的根系剪成 1 cm左右的根段至于三角瓶中。 2.加入10% KOH在90℃的水浴锅中染色45~60 min(去除细胞质,便于染色。一般幼根需要时间较短约0.5 h,老根需要时间长约1 h,以根系相对透明为标准)。 3.弃去碱液,用清水洗3~5次(晾至室温后再冲洗),加入2%盐酸室温下酸化5 min。 4.加入0.05%曲利苯蓝于90℃水浴锅中染色30min。 5.去除曲利苯蓝后,弃去溶液后用自来水冲洗,加入乳酸甘油溶液(1:1:1 )室温下脱色24h,(晾至室温后再冲洗,也可直接脱色)。 6.用镊子夹取15条排列在载玻片上,每个样30条2个片,显微镜镜检(10×10)。 说明:常规制片用水即可,或封固剂(聚乙烯醇1.66g,甘油1 ml,乳酸20ml ,蒸馏水10ml)制片片子可以保存较长时间,但容易产生气泡,经脱色后的植物根系可以在甘油中保存数月。

三、统计方法

Estimation of mycorrhizal colonization according to Trouvelot et al 丛枝菌根真菌侵染性的评估方法(Trourelot等,1986) • Trouvelot A, Kough JL & Gianinazzi-Pearson V (1986) Mesure du taux de mycorhization VA d’un système radiculaire. Recherche de méthodes d’estimation ayant une signification fonctionnelle. In : Physiological and Genetical Aspects of Mycorrhizae, V. Gianinazzi-Pearson and S. Gianinazzi (eds.). INRA Press, Paris, pp. 217-221. • 1.将15个根段固定在1张载玻片上,30个染色后的植物须根根段制2个片子。

2.在显微镜下观察这些根段,按照图1的分类方法确定分级,这种分级包括对每个根段菌根侵染率水平和丛枝丰度的快速评估。

3.将观测值代入计算机软件“Mycocale”中即可按照以下相关公式计算出相关的菌根侵染度参数:%F,%M,%m, %a和%A (Trouvelot et al 1986)

o Frequency of mycorrhiza in the root system 根系中的菌根侵染率(%F)=有菌根根段数/总根段数*100 o F% = ( nb of fragments myco/total nb)*100 o Intensity of the mycorrhizal colonisation in the root system 根系中的菌根侵染强度(%M)=( 95*侵染率90%以上根段数+70*侵染率50%至90%的根段数+30*侵染率10%至50%的根段数+ 5*侵染率10%以下1%以上根段数+ 侵染率1%以下根段数)/总根段数*100 o M% = (95n5+70n4+30n3+5n2+n1)/(nb total) where n5 = number of fragments rated 5; n4 = number of fragments 4 etc. o Intensity of the mycorrhizal colonisation in the root fragments 相对菌根强度即根段中的菌根侵染强度(%m)=M*总根段数)/有菌根根段数 o m% = M*(nb total)/(nb myco) o Arbuscule abundance in mycorrhizal parts of root fragments a% = (100mA3+50mA2+10mA1)/100 (相对丛枝率)菌根根段丛枝率(%a)=( 100*mA3+50mA2 + 10mA1)/100,其中mA3,mA2,mA1分别是A3,A2,A1所对应的菌根侵染强度 o where mA3, mA2, mA1 are the % of m, rated A3, A2, A1, respectively, with mA3=((95n5A3+70n4A3+30n3A3+5n2A3+n1A3)/nb myco)*100/m and the same for A2 and A1. o Arbuscule abundance in the root system (绝对丛枝率)根系丛枝率(A%) = a*(M/100)

Figure 1 注:现在找不到“Mycocale”这个软件了,我一般都是显微镜检测后自己计算结果。统计菌根侵染率的方法有很多,有网格交叉法、频率标准法等,可以搜一下相关文献。另附《丛枝菌根及其应用》(刘润进,李晓林主编,2000,科学出版社)的

190-199页。

四、球囊霉素相关土壤蛋白

试剂配制: 1. 柠檬酸钠浸提剂的配制:分别称取14.705g、5.882g柠檬酸钠溶于500ml去离子水中,定容到1L,即50mmol L-1pH调至8.0、20mmol L-1pH调至7.0柠檬酸钠 2. 牛血清蛋白标准溶液:称取100mg0.001牛血清蛋白溶于蒸馏水中,定容到100ml即为1g L-1的牛血清蛋白标准溶液,稀释10倍(现配现用) 3. 考马斯亮蓝染色剂的配制:称取考马斯亮蓝G250 100mg加95%乙醇50ml,加85%(m/V)磷酸100ml,去离子水稀释至1000ml,保存于棕色瓶中 试剂 Reagent 试管编号 Tube number 1 2 3 4 5 6 7 牛血清蛋白ml 0 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 蒸馏水ml 1.0 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 蛋白质浓度 μg/ml 0.00 3.33 5.00 6.67 8.33 10.0 11.67

球囊霉素相关土壤蛋白的提取: 4. 易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EEG):分别称取土样 1.00 g 于带刻度离心管中,对应加入 8 mL 柠檬酸钠浸提剂(20 mmol.L-1、pH 值 7.0),加盖,摇匀,在 103 kPa、121℃下提取 30 min,10 000×g 下离心 6 min,收集上清液,每个处理重复 4 次,提取1次,用蓝色记号笔。 5. 总球囊霉素相关土壤蛋白(TG):分别秤取土样 1.00g 于带刻度离心管中,对应加入 8 mL 柠檬酸钠浸提剂(50 mmol.L-1、pH 值 8.0),加盖,摇匀,在 103 kPa、121℃下提取 60 min,,再重复提取 5 次,每次重复提取时,保证提取液体积固定且摇匀土样,使土样与浸提剂充分接触;每提取一次之后迅速在10 000×g 下离心 6 min,将上浮物从土壤中分离出去,收集上清液,每个处理重复 4次。上清液储藏在 4℃下直至第 2 天分析。 球囊霉素相关蛋白的测定:分别吸取 0.5 mL 的上清液,加入 5 mL 考马斯亮蓝G-250 染色剂(使用之前过滤),加盖,震荡,显色 10 min,于 595 nm 波长下比色。用牛血清白蛋白(Bovine albumin,BSA)作标准液,考马斯亮蓝法显色,绘制标准曲线,最后含量单位表示μg/g 菌根参考书 期刊:Mycorrhiza 1.J.R.Norris,D.J.Read,A.K.VARMA.1992.Techniques for mycorrhizal research

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