張金霞　王華磊　郭玉?！〉灾鞠?/p>

摘要：木箱-玻璃板法可以在不傷害肉蓯蓉種子和檉柳根系的情況下，直觀地觀察到管花肉蓯蓉寄生的整個(gè)過(guò)程，建立一種可視的管花肉蓯蓉寄生的觀察方法，為進(jìn)一步明確管花肉蓯蓉寄生過(guò)程和寄生機(jī)理提供一種研究模型。

關(guān)鍵詞：管花肉蓯蓉；木箱-玻璃法；檉柳；寄生過(guò)程；寄生機(jī)理

中圖分類號(hào)： Q944.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）01-0211-02

收稿日期：2013-06-04

基金項(xiàng)目：科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金（編號(hào)：2011GB23600014）；貴州省科技計(jì)劃[編號(hào)：黔科合院所創(chuàng)能（2010）4002]。

作者簡(jiǎn)介：張金霞（1978—），女，河北邢臺(tái)人，碩士，助理研究員，從事中草藥栽培研究。E-mail：jx9801@126.com。

通信作者：郭玉海，教授，博士生導(dǎo)師，從事中草藥栽培研究。E-mail：yhguo@cau.edu.cn。管花肉蓯蓉[Cistanche tubulosa （Schenk）R.Wight]為列當(dāng)科的寄生植物，性甘、咸、溫，具有補(bǔ)腎陽(yáng)、益精血、潤(rùn)腸通便的功效[1]。管花肉蓯蓉具有根寄生特性，其寄生過(guò)程在土壤中進(jìn)行，因此難以觀察它的生長(zhǎng)過(guò)程。目前，國(guó)內(nèi)外的研究多側(cè)重于利用列當(dāng)愈傷組織離體侵染寄主體系的建立[2-3]，研究多集中于列當(dāng)屬植物侵染草本植物，由于管花肉蓯蓉的寄主檉柳是木本植物，侵染較困難，所以關(guān)于這方面的研究相對(duì)較少，其寄生關(guān)系也有待于進(jìn)一步深入研究。李天然等采用盆栽法收集了與梭梭根接種的、處于不同時(shí)期的種子萌發(fā)體[4]，最早研究了肉蓯蓉種子的萌發(fā)與寄主梭梭的關(guān)系。王華磊通過(guò)田間連續(xù)大量取樣，觀察了管花肉蓯蓉種子萌發(fā)、寄生于檉柳根、長(zhǎng)出幼苗寄生過(guò)程的形態(tài)學(xué)變化[5]。馬東明采用無(wú)菌培養(yǎng)法建立了檉柳刺激管花肉蓯蓉種子萌發(fā)的技術(shù)[6]，在無(wú)菌狀態(tài)下研究管花肉蓯蓉接種檉柳的過(guò)程，由于培養(yǎng)基和土壤環(huán)境存在較大差異，因此采取田間采樣觀察管花肉蓯蓉萌發(fā)和寄生過(guò)程，對(duì)接種的管花肉蓯蓉進(jìn)行不定期采挖。由于采挖過(guò)程容易對(duì)管花肉蓯蓉和檉柳根系造成傷害，且僅限于用肉眼觀察，另外，管花肉蓯蓉種子非常小，采挖和觀察比較困難，所以管花肉蓯蓉寄生及生長(zhǎng)所需適宜生態(tài)條件尚未研究清楚，難以對(duì)田間栽培進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)。生產(chǎn)中主要存在種源浪費(fèi)嚴(yán)重、接種率低、接種周期長(zhǎng)等問(wèn)題，本研究針對(duì)這些問(wèn)題，建立了一種可視化觀察管花肉蓯蓉接種試驗(yàn)體系，突破了肉眼的限制，借助體視顯微鏡進(jìn)行觀察，在不傷害管花肉蓯蓉生長(zhǎng)的情況下觀察管花肉蓯蓉的寄生過(guò)程。

1材料與方法

1.1供試材料

管花肉蓯蓉種子來(lái)源于新疆于田種植場(chǎng)。

1.2儀器

奧林巴斯 SZH-10型體視顯微鏡；20 cm×20 cm的木板2塊；20 cm×15 cm的木板3塊；有機(jī)透明玻璃板；白紗布。

1.3方法

1.3.1檉柳實(shí)生苗的培養(yǎng)取成熟的檉柳種子，將其均勻撒播在裝有濕潤(rùn)沙土的花盆中，在花盆口覆蓋1層透明的塑料膜，在光照強(qiáng)度為1 600 lx、溫度為25 ℃下培養(yǎng)，待檉柳長(zhǎng)出沙土2～3 cm將塑料膜揭去，待檉柳長(zhǎng)至15～20 cm時(shí)備用。

1.3.2管花肉蓯蓉種子的前處理方法經(jīng)過(guò)初步分級(jí)的05～0.8 mm管花肉蓯蓉種子放置于2～5 ℃下低溫層積6個(gè)月，完成生理后熟。

1.3.3木箱-玻璃板法將木箱訂成簸箕狀，其中3個(gè)側(cè)面為長(zhǎng)方形木板（20 cm×15 cm），2個(gè)正方形寬面（20 cm×20 cm ）中的一面安裝木板，另一面安裝可以開(kāi)啟的玻璃門，將木箱開(kāi)口和裝玻璃的一面斜向上放置，填入濕沙土至木箱的窄木板一半厚度，取株高達(dá)15～20 cm的檉柳實(shí)生苗2棵，剪掉一部分枝干，將檉柳根平鋪在濕沙中，此時(shí)檉柳放置方向與玻璃板保持一致。然后繼續(xù)用濕沙覆蓋住檉柳根部，將沙土表面壓實(shí)壓平整，在濕沙上鋪2層白紗布，以便檉柳根能穿過(guò)紗布生長(zhǎng)，將透明玻璃板壓緊在紗布上。用黑布將玻璃板完全包裹起來(lái)，玻璃板朝向背光的一面，將箱體與水平夾角呈60° 傾斜向陽(yáng)放置，這樣既能保證檉柳枝葉進(jìn)行光合作用，又能保證檉柳根部受重力作用垂直長(zhǎng)出紗布，待檉柳根約穿透紗布面積的 1/2 時(shí)，將經(jīng)過(guò)6個(gè)月層積的管花肉蓯蓉種子放在檉柳根周圍的0～5 cm處，每棵檉柳根上放置60粒，置于光照強(qiáng)度為 1 600 lx、溫度為（25±2） ℃的條件下培養(yǎng)，10棵檉柳為1個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次。定期用奧林巴斯 SZH-10型體視顯微鏡觀察種子萌發(fā)和接種于寄主根的情況，記錄并拍照。

2結(jié)果與分析

2.1管花肉蓯蓉種子的萌發(fā)

采用木箱-玻璃板法，用濕沙土作介質(zhì)，將層積6個(gè)月的管花肉蓯蓉種子播種到檉柳根附近0～5 mm范圍內(nèi)，20 d左右開(kāi)始萌發(fā)。李天然等發(fā)現(xiàn)，肉蓯蓉種子在鉆入種皮內(nèi)的寄主根的誘發(fā)下萌發(fā)，其種胚細(xì)胞伸長(zhǎng)形成管狀突起[4]。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)管花肉蓯蓉有另外一種萌發(fā)方式，即在未觸及管花肉蓯蓉種子時(shí)，檉柳根附近的管花肉蓯蓉種子就開(kāi)始萌發(fā)，且越靠近檉柳根區(qū)0～5 mm范圍內(nèi)的管花肉蓯蓉種子萌發(fā)越多，管花肉蓯蓉的芽管狀器官比較粗壯，說(shuō)明檉柳的新生毛細(xì)根尖會(huì)釋放出某種化學(xué)物質(zhì)，刺激管花肉蓯蓉種子種胚細(xì)胞分裂，進(jìn)而促進(jìn)其萌發(fā)。隨后芽管狀器官逐漸發(fā)育出具乳頭狀突起的初生吸器，膨大的初生吸器表皮有許多褶皺，其前端呈現(xiàn)出淡黃色或乳白色透明狀，芽管狀器官發(fā)育出乳突狀物。管花肉蓯蓉的萌發(fā)過(guò)程經(jīng)歷了由初生吸器逐漸發(fā)育出次生吸器階段，吸器的發(fā)生是寄主植物能否建立寄生關(guān)系的關(guān)鍵。

2.2管花肉蓯蓉入侵檉柳根的形態(tài)變化

管花肉蓯蓉種子從萌發(fā)到侵入檉柳根木質(zhì)部約需10 d，在體視顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)管花肉蓯蓉膨大的乳頭狀突起（圖1）頭部出現(xiàn)了淡黃色的分泌物，此現(xiàn)象在小列當(dāng)和大麻列當(dāng)愈傷組織上曾經(jīng)報(bào)道過(guò)[7]。但其化學(xué)成分有待于進(jìn)一步鑒定，初步推測(cè)為一些水解酶類物質(zhì)，能促使檉柳根細(xì)胞壁溶解，以便于管花肉蓯蓉侵入寄主根部。多數(shù)管花肉蓯蓉種子芽管狀器官一旦接觸到寄主根，芽管狀器官即停止伸長(zhǎng)，其頭部形成膨大的具乳突狀物器官，芽管狀器官端分泌一些酶類物質(zhì)侵入寄主皮層。一旦管花肉蓯蓉吸器的導(dǎo)管和檉柳根系的導(dǎo)管相連接（圖2），管花肉蓯蓉就可以從寄主木質(zhì)部攝取水分和無(wú)機(jī)鹽，滿足自身生長(zhǎng)需求。

2.3管花肉蓯蓉寄生檉柳根部形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)

在顯微鏡下對(duì)管花肉蓯蓉、檉柳接合處的石蠟切片進(jìn)行觀察（圖3），結(jié)果顯示，管花肉蓯蓉莖的結(jié)構(gòu)為草本雙子葉植物莖結(jié)構(gòu)，由表皮、皮層、維管組織組成。管花肉蓯蓉的吸器均由大量長(zhǎng)方形薄壁細(xì)胞和螺紋導(dǎo)管組成。吸器與寄主檉柳木質(zhì)部接觸處為多數(shù)體積小、細(xì)胞質(zhì)濃的薄壁細(xì)胞和螺紋導(dǎo)管，細(xì)胞核小而多，吸器的導(dǎo)管與檉柳根的導(dǎo)管相連接，由這些細(xì)胞從寄主木質(zhì)部攝取水分和無(wú)機(jī)鹽，再由吸器薄壁組織轉(zhuǎn)運(yùn)到吸器導(dǎo)管輸送到莖和葉，形成一個(gè)輸送水溶液的通道。

3小結(jié)

關(guān)于管花肉蓯蓉種子萌發(fā)與寄生生理方面的研究還很薄弱，很多問(wèn)題尚待研究。采用木箱-玻璃板法研究管花肉蓯蓉與檉柳的接種過(guò)程，能明確管花肉蓯蓉種子從萌發(fā)到寄生的整個(gè)生長(zhǎng)階段，對(duì)每個(gè)生長(zhǎng)階段的管花肉蓯蓉和檉柳進(jìn)行形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)觀察，以明確管花肉蓯蓉吸器的生長(zhǎng)發(fā)育、寄生時(shí)間、寄生距離和寄生的主動(dòng)性等問(wèn)題，從而提高肉蓯蓉田間接種率和接種同步性，避免了只有通過(guò)人工采挖才能確定管花肉蓯蓉寄生過(guò)程的盲目性。該方法操作簡(jiǎn)單，在室內(nèi)即可進(jìn)行，條件可控，適用于工廠化生產(chǎn)管花肉蓯蓉-檉柳復(fù)合苗，對(duì)管花肉蓯蓉高效接種技術(shù)的形成具有重要意義，對(duì)進(jìn)一步探索寄生植物寄生過(guò)程與寄生機(jī)理具有一定的理論和實(shí)踐價(jià)值。

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