Nấm gây bệnh cho côn trùng Metarhizium robertsii (Clavicipitaceae) cũng là một sinh vật nội sinh kích thích sự phát triển của rễ cây

American Journal of Botany - Tập 99 Số 1 - Trang 101-107 - 2012
Ramanpreet Kaur Sasan1, Michael Bidochka1
1Department of Biological Sciences, Brock University, St. Catharines, Ontario, Canada, L2S 3A1

Tóm tắt

• Tiền đề của nghiên cứu: Nấm gây bệnh cho côn trùng sống trong đất Metarhizium robertsii cũng xâm nhập vào rễ cây theo dạng nội sinh, do đó cho thấy tiềm năng như một đồng sinh với cây trồng. Metarhizium robertsii không được phân bố ngẫu nhiên trong đất mà có xu hướng liên kết với vùng rễ của cây khi được áp dụng trong các bối cảnh nông nghiệp. Sự bám dính vào bề mặt rễ và sự xâm nhập nội sinh của cỏ switchgrass (Panicum virgatum) và đậu haricot (Phaseolus vulgaris) bởi M. robertsii đã được nghiên cứu sau khi được tiêm nhiễm bằng bào tử nấm.• Phương pháp: Chúng tôi đã sử dụng kính hiển vi ánh sáng và kính hiển vi huỳnh quang để xác định sự liên kết nội sinh của cây trồng với M. robertsii có biểu hiện GFP. Độ dài rễ, mật độ lông rễ và sự xuất hiện của các rễ bên cũng được quan sát.• Kết quả chính: Ban đầu, bào tử M. robertsii bám dính vào, nảy mầm trên và xâm nhập vào rễ cây. Hơn nữa, rễ cây được xử lý bằng Metarhizium phát triển nhanh hơn và mật độ lông rễ tăng cao hơn khi so với cây đối chứng. Sự gia tăng lông rễ của cây được khởi động trước khi bào tử M. robertsii nảy mầm trên rễ (trong khoảng 1–2 ngày). Các cây được tiêm nhiễm bằng M. robertsii ΔMAD2 (gen kết dính cây) đã mất nhiều thời gian hơn để thể hiện sự gia tăng lông rễ so với thể hoang dã. Các chiết xuất không có tế bào từ M. robertsii không kích thích sự gia tăng lông rễ. Các mối quan hệ dài hạn (60 ngày) cho thấy M. robertsii đã xâm nhập nội sinh vào các tế bào vỏ trong rễ đậu. Metarhizium xuất hiện như một khối tản lạc trong các tế bào vỏ rễ cũng như giữa các khoảng không gian tế bào với không có thiệt hại rõ rệt nào đối với cây.• Kết luận: Những kết quả này cho thấy rằng M. robertsii không chỉ có khả năng cạnh tranh tại vùng rễ mà còn thể hiện một mối liên kết nội sinh có lợi với rễ cây dẫn đến sự phát triển của lông rễ.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/0261-2194(91)90054-U

10.1016/1055-7903(92)90036-G

10.1128/AEM.67.3.1335-1342.2001

10.3852/07-202

10.1079/9780851993560.0000

10.1111/j.1469-8137.1987.tb00195.x

10.1139/w06-014

10.1104/pp.109.147231

10.1094/PHYTO.2000.90.6.608

10.1371/journal.pgen.1001264

10.1094/PHYTO.2004.94.2.147

10.1146/annurev.micro.58.030603.123749

Higashi S., 1980, Scanning electron microscopy of Rhizobium trifolii infection sites on root hairs of white clover, Applied and Environmental Microbiology, 40, 1094, 10.1128/aem.40.6.1094-1099.1980

10.1128/AEM.68.12.6383-6387.2002

Hunter D. M., 2001, Aerial treatment of the Australian plague locust, Chortiocetes terminifera (Orthoptera: Acrididae), with Metarhizium anisopliae (Deuteromycotina: Hyphomycetes) in Australia, Bulletin of Entomological Research, 91, 93, 10.1079/BER200080

10.1017/S0953756298007333

10.2134/agronj2007.0017N

10.1007/BF00193562

10.1146/annurev.ento.46.1.667

10.1128/AEM.67.7.3046-3052.2001

Milner R. J., 1997, Proceedings of the 3rd Brisbane workshop on soil invertebrates, 63–67

10.1080/09583159309355260

10.1016/j.jip.2008.01.010

10.1007/s10526-009-9241-x

10.1099/mic.0.042200-0

10.1111/j.1399-3054.2004.00424.x

Samuels G. J., 2001, Pyrenomycetes—Fungi with perithecia, 10.1007/978-3-662-10376-0_11

10.4141/P06-136

10.1016/0960-8524(95)00176-X

10.2307/3760674

10.1111/j.1365-294X.2007.03225.x

10.1128/AEM.65.6.2741-2744.1999

10.1016/j.jip.2008.01.008

10.1016/j.funeco.2009.05.001

10.1016/j.fgb.2005.04.006

10.1128/EC.00409-06

10.1007/s00572-009-0268-8

10.1099/mic.0.051102-0

Thông tin
Thông tin xuất bản

American Journal of Botany

Tập 99 Số 1

101-107

Thông tin tác giả