植物营养与肥料学报2015,21(1)：211-216 Joumal of Plant Nutrition and Fertilizer
doi:10.11674/zwyf.2015.0123
大豆丛枝菌根共生结构和多聚磷累积双定位方法
周佳，张爽，廖红，王秀荣
（华南农业大学，根系生物学研究中心，资源环境学院，广东广州510642）
摘要：【目的】多聚磷是丛枝菌根内磷的主要贮存形式，定性、定量观察多聚磷对于解析菌根中磷代谢具有重要意义。随着植物体内越来越多的参与菌根真菌与寄主植物之间营养交换过程的基因被鉴定，迫切需要进一步提高根内菌根共生结构和多聚磷累积的染色和定位分析技术。【方法】本研究利用丛枝菌根真菌Glomtsmosseae侵染的大豆植株，采集新鲜根样制片，一部分薄根片利用低浓度荧光染料麦胚凝集素，室温染色30min，在波长488nm的蓝光激发下使用荧光显微镜观察拍照；另一部分薄根片利用荧光染料4',6-二基-2-苯基吲噪二盐酸盐（DAPI）
进行染色，在波长405nm紫外光激发下观察并拍照；送
步取新鲜制备的薄根片，先后用以上两种荧光染料进行
染色，分别在波长405nm和488nm的激发光下观察并拍照，完成了菌根共生结构和多聚磷的共定位。【结果】1）使用荧光染料麦胚凝集素，大豆丛枝菌根真菌侵染结构的荧光标记活性染色法，可以清晰地检测到大豆丛枝菌根中所有的共生结构，包括丛技，泡囊和根内菌丝等。2）在丛枝菌根真菌侵染的根中，各种共生结构都呈现出黄色荧光，为DAPI与多聚磷结合在紫外光激发下的呈色。根段中部分细胞内的蓝白色斑点为DAPI与细胞核中DNA结合的显色结果。在含有成熟丛枝结构的细胞中，也可观察到大部分丛枝呈蓝白色，主要是丛枝膜质结构的呈色。因此，利用荧光染料4'6-二滕基-2-苯基吲哚二盐酸盐染色法定位多聚磷，能很好地区分多聚磷酸盐、DNA和膜质。3)在以上研究的基础上，通过荧光光路的切换，可以同时观察到菌根共生结构和多聚磷的共定位。处于发育阶段的整个丛棱中多聚磷累积的亮黄色清晰可见。在成熟的丛枝中，由于膜质结构发达，对累积在丛枝结构中的多聚磷的染色观察产生了一定影响，导致仅仅局部的多聚磷累积清晰可见。【结论】本研究建立的大豆菌根共生结构与多聚磷累积的双定位分析系统，能够直观观察植物与丛枝菌根真菌的养分交换，清晰地对丛枝菌根共生结
构中多聚磷的累积进行定位分析，可作为从组织和细胞水平研究菌根共生体的重要技术手段。关键调：大豆；丛枝菌根真菌；丛枝菌根共生结构；多聚磷；荧光染料
中图分类号：S131*.2
文献标识码：A
文章编号：1008505X(2015)010211-06
Duallocalizationofarbuscularmycorrhizalstructures andpolyphosphateaccumulationinsoybeanroots
ZHOU Jia, ZHANG Shuang, LIAO Hong,WANG Xiu-rong
(Root Biology Center, College of Resources and Enrironment, South China Agricultural University, Guangzhou, 510642, China) Abstract: [Objectives] Polyphosphates are major phosphorus forms existing in the structural bodies of arbuscular mycorrhizae. Qualitative and quantitative analyses of polyphosphates are important to understand the phosphorus metabolism in arbuscular mycorhizae. Many genes have been identified to involve in nutrient exchanges between mycorrhizal fungi and host plants. Therefore, the technology for the staining and localization of polyphosphates in arbuscular mycorrhizae is urgently required.[Methods] Fresh roots from Glomus mosseae colonized soybean plants were sampled and made into thin slices. Some of them were stained with low concentration of wheat germ agglutinin eaesaseea wavelength of 488 nm; the others were stained with the fluorescent dye 4, 6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride, and photographed at ultraviolet excitation with wavelength of 405 nm. The polyphosphates were
收稿日期：2013-10-18
接受日期：2014-11-03
基金项目：国家自然科学基金项目(31372126）资助。
作者简介：周佳（1985一），女，吉林省军春市人，博士研究生，主要从事植物营养生理与遗传研究。E-mail；zhoujia8555@163.com
通信作者E-mail；xnang@ scau.edu.cn
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