豆科根瘤超微结构研究

兰州大学韩善华、A.F. Yang、R. J. Watson、聂秀苑、张兰珍等研究完成，获1988年甘肃省科技进步二等奖。该项目以大豆、豌豆和草木樨根瘤为材料，对其发育过程中的超微结构变化进行了深入系统的研究， 发现大豆和豌豆根瘤的组织结构明显不同， 但它们的侵染都是由侵入线释放细菌侵染而成。侵入线是由寄生细胞质膜和细胞壁内陷所致， 从侵入线释放出来的细菌都有周膜，它们不是来自内质网、核膜和高尔基体，而是起源于细胞质膜。释放出来的细菌不仅是周膜，而且超微结构也发生了变化， 如大豆根瘤中的类菌体有时有多达10个以上的多膜酸盐颗粒，这在过去研究的大豆和其它根瘤中还无类似报道。寄生细胞由于细菌侵染，细胞质变浓，细胞器增多，核膨大变形，有时还有一些细菌或侵入线存在于核膜的内陷处，核常有核仁联合体，有时有两个。发现大豆根瘤中还有一种特殊的细胞质内含物， 不仅有一定的组织学分布和结构特征，而且只出现在固氮活性高峰时期，线粒体分布也很特殊，侵染初期呈随机分布，然后在细胞壁附近形成与质体的紧密联合， 质体淀粉消失后联合解体，并成相向排列，这种现象在世界上是第一次发现并做了报道。还首次证实了Newcomb的看法， 大豆根瘤非侵染细胞中确有参与脉化物产生的专一性结构——过氧化物酶体。无效根瘤所以不能固氮，是因为它没有固氮基因。用分子生物学方法首次发现了草木樨根瘤固氮基因在基因图中的准确位置。