?你能分得清根瘤与虫瘿吗?
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你能分得清根瘤与虫瘿吗?
这里所说的根瘤是指豆科植物根部常见的由固氮菌引起的瘤状突起;而虫瘿是指由于根结线虫的侵染,在寄主植物根部所形成的一种瘿瘤。
二者的形态有些类似之处,特别是同时出现在豆科植物例如花生、芸豆、大豆、豌豆、苜蓿等作物的根部时初接触者可能难以准确地加以区分。
在此做一简短介绍。
花生根瘤
花生根结线虫为害花生
1、根瘤是怎么形成的?
根瘤菌(Rhizobium)是与豆科植物共生,形成根瘤并固定空气中的氮素提供植物营养的一类杆状细菌,一般包括根瘤菌属和蔓生根瘤菌属;两属都属于根瘤菌目。
豆科植物与根瘤菌
土壤中的根瘤菌从豆科植物根毛侵入根内,然后进入皮层,并在皮层内大量繁殖,刺激根部皮层和中柱鞘的某些细胞,引起这些细胞的强烈生长,使细胞数目和体积增大,皮层膨大,向外突出形成根瘤;根瘤菌在根内定居,并在根瘤内成为分枝的多态细胞。
植物供给根瘤菌以矿物养料和能源,而根瘤菌固定大气中游离氮气,将气态氮转变为氨态氮,为植物提供氮素营养,两者在拮抗寄生关系中处于均衡状态而表现出互利互惠的共生现象。
至于根瘤菌为什么可以与豆科植物结瘤固氮等问题,近年中国科学家的研究取得了重要进展,说起来有点复杂,再另找机会为大家介绍。
2、虫瘿是如何形成的?
虫瘿是瘿瘤的一种。
而瘿瘤是指在植物体上由于昆虫、线虫等产卵寄生引起的异常发育部分。
多数是由蚜虫、双翅目和蜂类等昆虫在高等植物的地上部形成;而根结线虫、肾线虫等则可以在植物的根部
诱导形成瘿瘤,即虫瘿。
由昆虫寄生所形成的瘿瘤,据认为是由于寄生昆虫所产生的物质和侵入引起的伤害促进了细胞的分裂,导致增生和分化异常的结果。
由于寄生昆虫的种类不同,在寄主上产生的虫瘿形状也不同,所以可借此鉴别寄生昆虫的种类,这种鉴别一般称为虫瘿学(cecidology)。
瘿瘤蚜为害樱花叶子
我们知道根结线虫是最重要的一类植物寄生线虫,它们最显著的特点就是可以诱导植物根部产生大量的虫瘿。
根结线虫属于土壤栖居微生物,需要寄生在植物根部完成其生活史,这期间存在着线虫与寄主植物的复杂互作。
首先,线虫靠口针穿刺及其分泌物完成对植物根系的侵入和定居,并刺激根部细胞再分化,细胞核的不断分裂,但不发生胞质分裂,最终形成多核的巨细胞(giant cells),建立起取食位点。
伴随着单个巨细胞的形成,周围细胞也会随之膨大,形成了肉眼可见的虫瘿。
虫瘿就是线虫生长繁殖的营养供给库。
根结线虫侵入、定居和巨细胞的形成
3、根瘤与虫瘿形态差别
根瘤虫瘿
不规则
形状枣形、姜形、掌形或
球形
大小不一
大小小的如米粒,大的如
黄豆
外观光滑,无根毛粗糙,有的长有须根(比如北
方根结线虫),须根上可以再
结虫瘿,形成串珠状
内部白色或无色
颜色内部褐色、灰褐色或
红色
根瘤的形状
根瘤的颜色
声明。