1. 简单百科
  2. 弗兰克氏菌属

弗兰克氏菌属

弗兰克氏菌属(Frankia)是广泛分布在非豆科根瘤内的绝对共生生活微生物。弗兰克氏菌属的模式种是桤木弗兰克氏菌Frankia alni。这些细菌通过固氮酶将大气中的氮转化为氨,为寄主植物提供氮源。

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,并在放线菌目提出了弗兰克氏菌Frankiaceae与Frankia属。

本科放射菌与非豆科共生形成根瘤并能固定大气中的氮。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。根瘤可分为:①桤木型,根瘤上小根短,形成栅状球团;②杨梅型,根瘤上小根长,大部向上,形成丛根状体。

弗兰克氏菌对温度和土壤pH值的范围有一定的耐受性,最适生长条件为大约30摄氏度和环境pH值在6.5至7之间。它们能够抵抗低浓度的重金属,如铜、钴和锌,这可能对退化土壤有益。弗兰克氏菌是革兰氏阳性细菌,由蛋白质组成的厚壁细胞有助于抵抗可能存在于退化土壤中的重金属。

现在已经有几种弗兰克氏菌的基因组可供使用,这有助于澄清原核生物与植物共生的进化过程,环境和地理适应性的发生,代谢多样性以及共生原核生物之间的水平基因流。

弗兰克氏菌能与多种植物共生,包括桦木科银合欢科、漆树科、紫穗花科、胡颓子科桑寄生科鼠李科和蔷薇科中的特定种类。这些植物被称为放线菌根植物,能够在土壤中生长并且通常茁壮成长,即使土壤中植物营养物质含量较低。

形态特征

总体形态

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间形成孢子囊,是菌丝多方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。

特征结构

Frankia形态较为特异,一般具有以下4种特征性的结构

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0.2-1.5微米。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。

孢囊

营养菌丝的顶端或中间经纵横分裂,膨大形成多腔孢囊,内含有许多孢子。孢囊形状多样,有圆球形、卵形、锥形、草莓形、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——60微米,最大可达100微米以上;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,成熟孢子的孢壁外有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0.5-2.0微米,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。

参考资料


Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /www/wwwroot/newbaike.com/id.php on line 280