印度梨形孢
1. 分類學地位
域:真菌域 Fungi
門:擔子菌門 Basidiomycota
綱:傘菌綱 Agaricomycetes
目:刺革菌目 Sebacinales
科:刺革菌科 Sebacinaceae
屬:梨形孢屬 Piriformospora
種:印度梨形孢 Piriformospora indica
2. 形態與培養特性
形態特征
菌絲:透明、無隔膜,形成分枝結構,與植物根系共生。
孢子:梨形(故得名),直徑約3-5 μm,通過出芽繁殖。
掃描電子顯微鏡下的衣原體孢子
培養特性
培養基
改良M培養基(含植物根系提取物或葡萄糖):菌落初期白色,后期可能變淡黃色。
共生培養:常與宿主植物(如擬南芥、水稻)共培養,模擬自然共生環境。
生長條件
溫度:25-30℃(最適生長溫度)。
pH范圍:5.5-7.0(偏好弱酸性至中性)。
需氧,無需光照(黑暗條件更佳)。
生物學功能、應用領域、實驗室研究與鑒定
1.生物學功能--植物共生特性
互惠共生:與多種植物(包括單子葉和雙子葉植物)形成內生共生關系,定植于根部皮層細胞。
促進植物生長:分泌植物激素(如生長素、細胞分裂素)刺激根系發育;增強植物對磷、氮等養分的吸收效率。
抗逆性增強
提高植物抗病性(激活植物系統抗性,如JA/SA信號通路)。
增強抗旱、抗鹽和抗重金屬脅迫能力。
次級代謝產物
產生抗氧化分子(如谷胱甘肽)和抗菌化合物(如幾丁質酶)。
2.應用領域
農業
生物肥料:替代化學肥料,促進作物生長并減少環境污染。
生物防治:抑制土傳病原菌(如鐮刀菌、疫霉菌)引起的病害。
逆境農業:幫助作物在鹽堿地或干旱地區生長。
環保
土壤修復:降解有機污染物(如農藥、多環芳烴)或重金屬(如鎘、鉛)的植物-微生物聯合修復。
研究工具
研究植物-微生物互作的模式生物,解析共生信號傳導機制。
3.實驗室研究與鑒定
共生體系建立
通過共培養實驗觀察菌絲侵染植物根系的動態過程(如熒光標記法)。
分子鑒定
ITS序列分析:通用真菌條形碼區域測序。
特異性引物PCR:檢測PiINV(果膠酶基因)等標志基因。
保存方法
短期:4℃斜面保存(含植物提取物的培養基)。
長期:液氮冷凍或凍干保存。
小結
印度梨形孢是一種極具潛力的植物共生真菌,通過促進生長、增強抗逆性和修復環境,成為農業可持續發展的重要工具。