弗兰克氏菌

孢囊
营养菌丝的顶端或中间经纵横分裂,膨大 形成多腔抱囊,内含有许多孢子.孢囊形 状多样,有圆球形,卵形,锥形,草萄形, 纺锤形,棒形等,有的中间可突起为不规 则形状.大小不一,通常10—60m,最大 可达100m以上;孢囊外有一层与菌丝相 似的片状外膜,孢子数量从几个到几百个 不等,与年龄及营养状况有关.孢子壁厚, 无鞭毛,不能游动,成熟胞子的孢壁外有 2—3层膜状结构.
泡囊
着生在菌丝顶端或短小的泡囊柄上,圆形, 直径0.5—2.0m,为Frankia的固氮场所, 在氮缺乏的培养基中容易形成,是Frankia 最具特征性的结构.泡囊表层有多重片层 状结构,富含中性脂类,可防止氧进入泡 囊内
串珠状菌丝
Diem(1985)在Frankia菌株(ORSO21001)中 发现存在一种特殊的菌丝体结构,它由加 宽的营养菌丝经多重分隔形成类似孢子的 细胞组成,呈串珠链状,称为串珠状生殖 菌丝.他认为该结构有助于Frankia在不利 环境下的生存和繁殖.
Frankia菌形态
菌体丝状,纤细,稀疏,大多数种的菌丝 直径为0.3——0.5微米,分枝具横隔.随着 菌体的发育在菌丝顶端或菌丝问形成孢子 囊,是菌丝多方疗分裂形成孢子堆的结构, 形态多样,呈球形,圆锥形,梨形或钩状 弯曲,大小不一,小的约10—30微米,大 的更达100微米.孢子为不规则多面体状, 无鞭毛,不波动.Frankia菌能形成具有固 氮功能的顶囊,着生于顶囊柄上,再与菌 丝相连,不同宿主来源的菌株在形态和大 小上有一定差别.
弗兰克氏菌
制作 唐佳斌 陶成勇 07植物保护微生物工程一班 07植物保护微生物工程一班
弗兰克氏菌分类
Brunchorst(1886)首先提出弗兰克氏菌属 (Frankia),以纪念弗兰克这个人.他首先 提出了正确的共生概念,创造了共生 (symbiontic)这个词.以后Becking重新定义 了弗兰克氏菌属,并在放线菌目今提出了 弗兰克氏菌Frankiaceae与Frankia属.按他 的意见,弗兰克氏菌科是在广泛分布的非 豆科植物根瘤内进行绝对共生生活的微生 物.
Frankia菌结构
Frankia形态较为特异,一般具有以下4种特 征性的结构 1 菌丝 2 孢囊 3 泡囊 4 串珠状菌丝
菌丝
在体外培养为分枝状的 营养菌丝,可分隔,粗细不一, 宽度0.2—1.5m.在电镜 下观察到细胞壁由内,外两层 高电子层组成.模式菌株Cpll 的菌丝外还包有多层外膜.
பைடு நூலகம்
弗兰克氏菌属( 弗兰克氏菌属(Frankia) 的特征 )
中温型 中温型; 属于多腔孢囊放线菌.该类群还包括嗜皮菌属和地 属于多腔孢囊放线菌 该类群还包括嗜皮菌属和地 嗜皮菌属.其共同特征为 其共同特征为: 嗜皮菌属 其共同特征为 菌丝进行纵向和横向分裂 直接产生孢子 菌丝形成 菌丝进行纵向和横向分裂,直接产生孢子 直接产生孢子,菌丝形成 细胞群或孢子簇,细胞壁含有内消旋二氨基庚二酸 细胞壁含有内消旋二氨基庚二酸. 细胞群或孢子簇 细胞壁含有内消旋二氨基庚二酸 革兰氏阳性菌.形成有分枝,有隔的菌丝,在孢 革兰氏阳性菌.形成有分枝,有隔的菌丝, 囊中产生不运动孢子,进行无性繁殖. 囊中产生不运动孢子,进行无性繁殖.菌丝直径 一般为0.3～0.5m.可在高等植物根部共生, 一般为 ～ .可在高等植物根部共生, 形成能固氮的放线菌根瘤, 形成能固氮的放线菌根瘤,也可在土壤中过不能 固氮的腐生生活. 固氮的腐生生活.
Becking按照不同的寄主把弗兰克氏菌属分为10个种, Falni为典型种.1978年,弗兰克氏菌的离体培养成功,从 而为它的分类开辟了新的领域,使各种生理生化指标的应 用成为可能.1978年后,弗兰克氏菌的研究在世界上得到 广泛重视,新的菌株不断被分离出来.国际弗兰克氏菌讨 论会已进行多次,大家对弗兰克氏菌属的定义有了统一的 认识.符合下列特征的生物将被认为是弗兰克氏菌属的成 员: (1)放线菌样,固氮,从根瘤分离的内生菌体.在纯培养 下有以下特征: ①能在植物上诱发有效或无效的根瘤,能从植物根瘤中 重新分离到. ②在液体培养中产生含不动孢子的孢囊, 有可能形成泡囊. (2)自由生活还不清楚有侵染能力或固氮能力的放线菌, 但具有①②中所描述的形态.
应用前景
自弗兰克氏菌体培养成功至今只有十几年 的历史,有些国家对非豆科植物共生固氮 的弗兰克氏菌进行了研究与资源开发,有 的国家尚未给予足够的重视.相信在不久 的将来,弗兰克氏菌的理论研究与资源开 发,会取得新的进展.
谢谢! 谢谢!
�
已证明能够结瘤的植物己超过200种,都 是双子叶植物,包括草本,灌木和乔木,地 区分布非常广泛.研究者将弗兰克氏菌形成 的根瘤称为放线菌根瘤.以区别于根瘤菌形 成的豆科植物根瘤,而将结瘤的植物称为放 线菌结瘤植物(actinorhizalplant).我国有关 单位从70年代起对接线菌结瘤植物进行了相 当广泛的研究,发现了一些新的结瘤植物种. 放线菌结瘤植物不仅具有固氮能力,而且 许多种类具有耐干旱(如沙棘),耐盐碱(如木 麻黄),耐酸(如杨梅),耐水湿(如梢木)等特 点.
电镜照片
弗克氏菌的固氮作用
本科放线菌与非豆科植物共生形成根瘤并 能固定大气中的氮.由于感染部位的刺激, 能固定大气中的氮.由于感染部位的刺激, 许多变形侧枝集结在一起并重复分枝形成 不规则球形体,直径可达几厘米. 不规则球形体,直径可达几厘米.根瘤可 分为: 桤木型,根瘤上小根短 根瘤上小根短,形成栅状球 分为:①桤木型 根瘤上小根短 形成栅状球 杨梅型,根瘤上小根长,大部向上, 团;②杨梅型,根瘤上小根长,大部向上, 形成丛根状体. 形成丛根状体.
最显著的特征是能与非豆科木本植物共生 固氮. 固氮. 能与 个亚纲 科24属约 能与4个亚纲 个亚纲8科 属约 属约194种的双子叶被子 种的双子叶被子 植物共生,这些植物被称为放线菌根植物 植物共生 这些植物被称为放线菌根植物 在有隔,分枝的菌丝体顶端的泡囊柄上, 在有隔,分枝的菌丝体顶端的泡囊柄上, 形成泡囊,泡囊具有固氮功能. 形成泡囊,泡囊具有固氮功能. 在液体培养基中产生了三种特征性的细胞 类型:基内菌丝 着生泡囊和孢子(一般无气 基内菌丝,着生泡囊和孢子 类型 基内菌丝 着生泡囊和孢子 一般无气 生菌丝) 生菌丝