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1、第十章 微生物与植物的共生关系,第一节 微生物与植物的共生固氮作用 第二节 菌根与菌根菌,第一节 微生物与植物的共生固氮作用,根瘤菌,植 物,光合作用,生物固氮,提供氮源,提供能源,共生体,一、根瘤菌和结瘤豆科植物,(一)根瘤菌的三大特性,感染性（结瘤性） 专一性（根瘤菌和植物根系特异性关系） 有效性（固氮性）,有效根瘤（粉红色） 无效根瘤（白色、青绿色）,豆血红蛋白,第一节 微生物与植物的共生固氮作用,(二)豆科植物的结瘤情况,蝶形花亚科 含羞草亚科 苏木亚科,豆科,90%以上的种类均能结瘤,不到1/3的种类能结瘤,一、根瘤菌和结瘤豆科植物,第一节 微生物与植物的共生固氮作用,(一)根瘤类型
2、及其结构,二、根瘤及其功能,第一节 微生物与植物的共生固氮作用,1、类型,有限生长型：圆形,无限生长型：为长形,大豆根瘤 豌豆根瘤,二、根瘤及其功能,第一节 微生物与植物的共生固氮作用,有限型根瘤,无限型根瘤,第一节 微生物与植物的共生固氮作用,二、根瘤及其功能,含菌组织：根瘤中固氮作用的部位。 类菌体：在含菌组织内形态和功能上与培养基中的根瘤菌有 很大的区别的根瘤菌。 *高度分化的类菌体不能再分裂繁殖。 共生体：在含菌组织中由植物合成的周膜所包裹的类菌体。 豆血红蛋白：外存于类菌体周膜内外，由蛋白质（寄主）和血红 素（类菌体）组成。 *在根瘤中主要起调节氧气的作用。,二、根瘤及其功能,第一节
3、 微生物与植物的共生固氮作用,(二)根瘤的形成（教材P250）,1、识别 2、根毛卷曲变形 3、细菌侵入根内，侵入线形成 4、根瘤发生并成熟,二、根瘤及其功能,第一节 微生物与植物的共生固氮作用,(二)根瘤的形成（教材P250）,(三)根瘤的功能,二、根瘤及其功能,第一节 微生物与植物的共生固氮作用,1、根瘤功能的产生与持续 2、根瘤中充气细胞间隙的作用通气作用 3、根瘤中豆血红蛋白的功能调节氧分压,第二节 菌根与菌根菌,菌根：是指某些真菌与植物的共生体,菌根菌：能与特定植物形成菌根的真菌,第二节 菌根与菌根菌,（一）主要特征,一、外生菌根,真菌菌丝在植物幼根表面生长并交织呈鞘套状结构 鞘套内
4、层菌丝部分穿入根皮层组织的细胞间隙形成网状菌丝体 哈蒂氏（Harting）网 外生菌根无根毛，由包在根外的真菌菌丝代替根毛的功能,（P261图10-17）,（P260图10-16）,第二节 菌根与菌根菌,（二）形成外生菌根的植物和真菌,一、外生菌根,木本植物森林乔木、松科植物,担子菌、子囊菌、接合菌、半知菌,第二节 菌根与菌根菌,（三）外生菌根的形成过程（P261）,一、外生菌根,从植物苗期开始外生菌就开始形成，菌丝随着植物根的不断生长而生长，并交织形成菌套。,第二节 菌根与菌根菌,（四）外生菌根的形成条件土壤条件,一、外生菌根,（1）丰富的有机质 （2）良好的通气状况 （3） 适度的有效养分
5、,第二节 菌根与菌根菌,一、外生菌根,（五）外生菌根的作用 1、对植物营养和生长的作用 a、扩大寄主植物的吸收面； b、菌根菌能产生生长刺激素。 2、 防御病害的作用 a、 外生菌根根圈微生物起着防御病菌侵染的作用； b、 外生菌根的菌套和哈帝氏网的机械屏障作用； c、 外生菌根真菌进入植物根部时，根部细胞会产生一 些抑菌物质 d、 产生抗生素。,二、泡囊丛枝菌根（VA菌根）,第二节 菌根与菌根菌,内囊霉科的部分真菌与植物形成的共生体,禾本科和豆科植物,（一）VA菌根的一般结构,二、泡囊丛枝菌根（VA菌根）,第二节 菌根与菌根菌,（一）VA菌根的一般结构,二、泡囊丛枝菌根（VA菌根）,第二节
6、菌根与菌根菌,a、菌丝 b、丛枝：进入根皮层细胞内的菌丝经过连续 的双叉分枝成为立体的灌木状结构 。 c、泡囊：侵入细胞内或细胞间的菌丝的 末端膨大而成，一般呈圆形成或椭圆形结构。,根内菌丝 根外菌丝,二、泡囊丛枝菌根（VA菌根）,第二节 菌根与菌根菌,（二）影响VA菌根形成的因素,1、菌根菌繁殖体数目及发芽速度 2、菌种侵染能力 3、根系发育的好坏 4、环境因素,营养 光照 水分,第二节 菌根与菌根菌,三、菌根菌的应用,提高宿主植物的吸磷能力 有助于植物吸收Cu、Zn、Mn、Fe等微量元素 促进了寄生植物体内的水分运输，增强植物的抗旱性 产生激素刺激寄主植物生长 刺激某些有益根际微生物的活动
7、，促进根瘤菌结瘤固氮 抑制了植物根的某些病害,（一）菌根菌的主要作用（P261、265-267）,第二节 菌根与菌根菌,三、菌根菌的应用,（二）应用,a、外生菌根的应用,寄生范围广 分布广 抗逆性强 易分离易培养,彩色豆马勃,客土法接种,松 茸,第二节 菌根与菌根菌,三、菌根菌的应用,（二）应用,b、VA菌根的应用,苗期预接种,微生物农药种类及特点 2011-03-21 作者：admin 微生物农药（microbial pesticide）包括农用抗生素和活体微生物农药。为利用微生物或其代谢产物来防治危害农作物的病、虫、草、鼠害及促进作物生长。它包括以菌治虫、以菌治菌、以菌除草等。这类农药具有
8、选择性强，对人、畜、农作物和自然环境安全，不伤害天敌，不易产生抗性等特点。这些微生物农药包括细菌、真菌、病毒或其代谢物，例如苏云金杆菌、白僵菌、核多角体病毒、井冈霉素、C型肉毒梭菌外毒素等。随着人们对环境保护越来越高的要求，微生物农药无疑是今后农药的发展方向之一。,（一）微生物农药的定义和种类定义：微生物农药是利用微生物及其基因产生或表达的各种生物活性成分，制备出用于防治植物病虫害、环卫昆虫、杂草、鼠害以及调节植物生长的制剂的总称。是指由细菌、真菌、放线菌、病毒等微生物及其代谢产物加工制成的农药。种类：按照微生物农药的用途，微生物农药可分为微生物杀虫剂、微生物除草剂、微生物生长调节剂、微生物杀
9、菌剂和微生物生态制剂等。按微生物源农药来源微生物源农药包括农用抗生素和活体微生物农药两大类。,（1）农用抗生素是由抗生菌发酵产生的具有农药功能的次生代谢物质，它们都是有明确分子结构的化学物质。现已发展成为生物源农药的重要大类。用于防治真菌病害的有井冈霉素、灭瘟素、春雷霉素、多抗霉素、有效霉素等；用于防治细菌病害的有链霉素、土霉素等；用于防治螨类的有浏阳霉素、华光霉素、橘霉素(梅岭霉素)等；用于防治害虫的有阿维菌素、多杀菌素、虫螨霉素、敌贝特等；用于除草的双丙氨膦；用作植物生长调节剂的赤霉素、比洛尼素(pironetin)等。,（2）活体微生物农药是利用有害生物的病原微生物活体作为农药，以工业方
10、法大量繁殖其活体并加工成制剂来应用，而其作用实质是生物防治。按病原微生物分类有：,真菌杀虫剂，如白僵菌、绿僵菌；细菌杀虫剂，如苏云金杆菌(B.t.制剂)、日本金龟子芽孢杆菌、防治蚊虫的球状芽孢杆菌；病毒杀虫剂，包括核多角体病毒、颗粒体病毒、质多角体病毒，均有高度专一性；用弱毒化病毒防治植物病毒病也是一种利用途径；微孢子原虫杀虫剂，例如防治蝗虫的微孢子原虫已有商品化应用；利用对昆虫无专性寄生的线虫开发作为杀虫剂的研究，正进入实用阶段；真菌除草剂，如中国开发的鲁保一号；细菌杀菌剂，如地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、假单胞菌、枯草芽孢杆菌、木霉菌、菇类蛋白多糖等；细菌杀鼠剂，如C型肉毒梭菌毒素、D型肉毒梭菌毒素。,由于社会对环境的压力大及化学农药研究开发费用高等原因，微生物源农药越来越受到人们的青睐，研究开发也取得了迅速发展，而农用抗生素的发展远比活体微生物农药的发展快得多。,（二）微生物农药的优点和其他农药相比，微生物农药具有以下特点：1、选择性强微生物农药对病虫害选择性相当强，对人畜安全无毒，不杀伤害虫的天敌和有益生物。2、不污染环境微生物农药的生产原料和有效成分属天然产物，使用后无残留，不会污染环境。3、不易产生抗药性微生物农药和其他因素共同发挥作用，害虫和病原菌难以产生抗药性。4、易于改造可用生物技术的方法对其中的微生物进行改造，不断改进产品性能，提高产品质量。,