中国技术贸易论坛行业交流区生物技术 运用单子叶植物的内生菌群落培育农作物优质品种

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运用单子叶植物的内生菌群落培育农作物优质品种

运用单子叶植物的内生菌群落培育农作物优质品种

运用单子叶植物的内生菌群落培育农作物优质品种

 
  有科学家曾预言,如果细菌可以进入单子叶植物细胞,便有可能利用生物基因工程技术通过改良品种提高粮食产量和品质。内生菌的发现一度曾点燃了人们的希望之火。
  

  内生菌是指那些在其生活的一定阶段或全部阶段存在于健康植物的各种组织和器官内部的真菌和细菌,被感染的宿主植物不表现出外在病症。植物内生菌具有普遍存在性和生物多样性,几乎在所有植物中都发现有内生菌的存在,即内生菌普遍存在各种陆生和水生植物中,它们有细菌、真菌、放线菌等。内生菌与宿主植物在长期的协同进化过程中,彼此构成了稳定的生态关系,由于宿主植物与内生菌相互间基因交换的结果。使内生菌具有产生许多生物活性的物质,可应用于药物和营养素的开发;还能作为基因工程的载体,进行农作物品种改良,以达到提高产量,且增加粮食品种的组分的新的营养素。
   

  现在我从一种单子叶植物的细胞组织中分离出一种水生真菌、一种古生菌以及一种植物性原生动物,它们都与宿主植物形成共生关系。它们是生物界中不同域的物种。它们之间以及与宿主植物之间的微生态关系和微生物生态关系,使它们在微生物生态系统中具有群落意义。在这个群落中,每种种群个体对微生态环境各有一定的需求和反应,使它们在群落中各处于不同的地位和起着不同的作用。一方面宿主植物影响这一群落。群落的基本特征是它的动态,当这一群落侵染不同的宿主植物时,也就是从一个生境到另一个生境的移住。群落会协调各种种群的结构适应、生理适应、繁殖适应、传播适应和行为适应等。其中在生理适应中,表现出代谢的多样性和营养的多样性。而在结构适应上,有:水生真菌表现出二形结构适应,当水生真菌侵染宿主植物细胞内,就转变为像酵母菌的单细胞那样等。另一方面这一群落也影响宿主植物,宿主植物也受群落的作用,群落的生态型效应是通过群落的代谢多样性和营养的多样性,以及生物超分子体系影响宿主植物的生长和发育,其中包括有基因的转导、外源基因(包括起始的单子叶宿主植物的基因)的转化、表达。在微生物生态系统下,促使宿主植物的性状发生变异。
     

  另外,其一, 在特定环境下(如缺氧环境下),用这一群落对其他植物组织进行侵染,同样也表现出群落的生态型效应。即这一群落在与单子叶宿主植物的长期协同进化过程中,建立了与植物细胞间的相互识别分子信息,为侵染建立了某种机制。其二,我通过实验从上述古生菌中获得了转化子,无论它是空载的还是含有外源基因的,都是我们所期待获得东西。通过这一转化子较方便的获得重组水生真菌。
 

  还有,这一群落应用于某生物工程(即进化工程和发酵工程的综合工程)中时,这一群落又表现出生态型效应,在工程中这一群落中的内生菌在宿主细胞内充分利用超分子体系。建立起一些超分子体系。例如,运用这一群落,在缺氧环境下,对新鲜芳香植物组织细胞,进行进化工程和发酵工程的综合工程,产生了天然的水溶性的香精。该工程使来自芳香植物组织中的许多原来不溶于水或难溶于水的芳香组分转化为水溶性。这在有机化学结构理论上是解释不通的,这间接反映了其中的超分子体系。
 

  在生物组织细胞内原有的功能单位基础上,还有一个功能组织形式,即超分子体系。这个生物超分子体系与细胞内各种物质的协同作用,高效而且可控地完成细胞内的生命活动和进化。例如,生物超分子体系有:(1)DNA复制的超分子体系;(2)转录起始阶段的超分子体系;(3)核糖体超分子体系;(4)蛋白质分解超分子体系;(5)端粒酶超分子体系等。
     

  下面介绍一下水生真菌的情况: 在实验室的理想环境下,在液体培养基中,该内生真菌的菌丝是从中心点向四周生长,每个“主枝”菌丝有分枝,这些分枝又与四周另几个 “主枝”上的分枝相衔接,形成立体菌丝构架,这样的菌丝构架才能稳定,能使菌落长得更大。而且菌落是一层一层的由中心点向外生长。每个菌株,最初是形成球体形状,随着菌落不断长大,在重力作用下,底部变扁,最后形成一个半球体。在良好条件下,菌落半径能长到40mm,甚至更大。    该内生真菌是一个白色的、半透明的、绒毛式的半球体菌落。这种菌株的菌丝内无隔膜。原则上讲,从菌丝内任意一点可流动达到菌落中任意一处菌丝内,这种菌落形成有规律的网络菌丝,但又不封闭,菌丝仍然是顶端生长。这样的菌丝构架协调得很完美,太奇妙了。
 

  育种操作举例:替代性转化法

 (1)用上述几种内生菌对2.5公斤的某种种子进行缺氧发酵20天,制备出5升的发酵液,连同种子一起与50公斤的人或牛或猪的粪便混合,密封发酵20~30天。即可作为秧苗地的基肥,施与秧苗地上。

 (2)用一定量的上述几种内生菌,加水和种子投放入缸中,密封进行缺氧侵染16~24小时,取出种子施于秧苗地里,让种子发芽成苗,即可。
 

  总之,在微生物生态系统和微生态系统下,这些单子叶植物的内生菌群落在粮食品种和其他农作物的育种上是有巨大商业开发价值的。我在某大学工作。我寻求对此技术感兴趣的、有实力的合作者。有意者请与我联系,邮箱:linsushing@yahoo.com.cn 电话:0773——2866708

最后编辑lixuewen 最后编辑于 2008-07-09 15:04:16
 

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能不能运用到四川灾区?如果可以的话,或许还可以申请到相应的资金支持呢。
人在乐中乐,诗在曲中游。
 

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引用:
原帖由 shixiong 于 2008-6-12 20:42:00 发表
能不能运用到四川灾区?如果可以的话,或许还可以申请到相应的资金支持呢。


我想也是,现在全国一片热情抗震救灾,什么代价都舍得.如果我有相关技术我也无偿援助了.
 

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或许真的可以用到四川灾区的重新规划当中,支持~~没有东西是不可能,只有去尝试,才知道答案...
 

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的确是一个培育农作物优质品种的好技术,样品开发出来了吗?
 

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看的不是明白,不过21世纪是基因的世纪,应该前途不错
 

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该种内生菌是适用于所有植物还是一对一的?
另外,如何控制其对植物的影响,使其达到改良增产的目的,而不会对植株带来不利影响?
 

单子叶植物介绍

单子叶植物
单子叶植物纲(Monocotyledoneae)被子植物门的1纲。叶脉常为平行脉,花叶基本上为3数,种子以具1枚子叶为特征。绝大多数为草本,极少数为木本,维管束分散,筛管的质体具有楔形蛋白质的内含物,除百合目的一部分植物外,维管束通常无形成层。茎及根一般无次生肥大生长,有些植物虽有此种生长,但形成层不同于双子叶植物,即次生韧皮部和次生木质部皆在形成层的内侧形成,竹、椰子、露兜树虽有似树木的坚实树干,但仍具闭锁维管束,和草本性的单子叶植物相同。主根较早即停止生长,另发出多数纤细的不定根,形成须根(见根)。叶一般为单叶、全缘,稀有掌状或羽状分裂叶以至掌状或羽状复叶;叶片与叶柄未分化,或已明显分化,井常有叶柄的一部抱茎成叶鞘;一部分单子叶植物也具托叶,但不一定等同于双子叶植物的托叶;在一般单一、全缘的叶,第一次侧脉先端在叶缘或叶端融合为闭锁叶脉系,棕榈科、姜科、芭蕉科的叶有次生细脉,和第一次侧脉平行成特殊平行脉。如椰子等多种具复叶植物,常由叶片本身裂开形成,此外有些植物的复叶,则由开孔形成,也有的由小叶原基分化而成。花叶多3数稀有4或2数,除姜目某些种的雄蕊外,无5数,在原始类群中,多见离生心皮以及单沟的花粉。种子具1枚子叶,胚常变位,看起来子叶似顶生,而胚芽似侧生,发芽时,首先突破种皮而出的为胚根,其次为围绕胚芽的子叶鞘的基部,胚轴一般极短或受抑制,胚乳中的养分,被子叶顶部所吸收。也有胚的各部不分化的。
  一般认为单子叶植物是由已绝灭的原始双子叶植物中如毛茛类或睡莲类的祖先演化而来......(更多请见附件)

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文件大小:
上传时间:2008-6-13 16:43:01
描述:rar

最后编辑shixiong 最后编辑于 2008-06-13 16:43:01
 

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楼主的这个技术,相当不错.但不知现在这种品种有样品了吗.试验过了吗?
 

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引用:
原帖由 chendaqiang 于 2008-6-13 8:42:00 发表
看的不是明白,不过21世纪是基因的世纪,应该前途不错
 
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