一、根瘤病发病原因：

1907年Smith和Townsend证明了植物的根癌病是由细菌引起的。因此Braun在1947年提出肿瘤诱导因子假说(Tumor-inducing Principle，TIP)，认为细菌细胞的某种成分，如DNA可能是TIP。对致病因子的研究提供了某些有指导意义的建议。Kerr发现土壤杆菌的致病因子可以在植物肿瘤内转移到无毒的受体菌中去。Zaenen1974年发现所有Agrobacterium tumefaciens致病菌株都带有150～230Kb的大质粒，并指出这可能是Braun所预言的TIP。随后许多学者的工作都证明土壤杆菌的大质粒是致病所必需的。Watson在1977年的工作也证明大质粒是土壤杆菌致病所必需的。Genetello在1977年发现Ti质粒土壤杆菌的一种接合性质粒。Kerr1977年在平板培养基上转移质粒成功。

Ti质粒虽然是一种转移性质粒，但一般情况下并不容易从一个菌株转移到另一菌株中去，而需要一定种类的冠瘿碱(Opine)启动。章鱼碱(Octopine)诱导章鱼碱型Ti质粒转移，农杆菌素碱(Agrocinopine)A和B(存在于胭脂碱型菌株诱发的肿瘤中)能诱导胭脂碱(Nopaline)型Ti质粒的转移。胭脂碱则能诱导K84的代谢胭脂碱质粒的转移，而代谢胭脂碱质粒的转移能带动产细菌素质粒的转移。Ti质粒上有3个区域与致病过程有关:Vir区，它不进入植物基因组中去，其主要功能是参与肿瘤诱导的早期某些过程。T-DNA区，(TransferredDNA)它加入到植物基因组中去，携带的基因控制肿瘤的生长和冠瘿碱的产生，是很重要的DNA段。第3个区则控制细菌吸收和利用肿瘤组织内产生的冠瘿碱。病菌侵入植物细胞并使之致瘤分为4个步骤:（）1)根癌土壤杆菌与寄主植物伤口细胞结合;(2)T-DNA转移进植物细胞;(3)T-DNA整合进植物细胞核DNA。(4)T-DNA上致瘤基因的表达。一旦T-DNA与细胞核染色体整合后，就能稳定维持，随着细胞分裂而不断复制，致瘤基因表达使植物细胞无控制增生为肿瘤，这一过程实际上是一种天然的植物基因工程。

二、很有效的根癌病防治方法：

根癌病的生物防治根癌病病原细菌的寄主范围很广。但很常见的寄主及易感病的植物是果树，如核果类、桨果类、仁果类和坚果类。它是一种世界性植物细菌病害，带来巨大的经济损失。欧洲、南非的葡萄;美国的桃树、葡萄、苹果;澳大利亚的桃、李、杏根癌病都很严重。我国果树根癌病的发生、分布及造成的经济损失情况，还没有统计。据报导，葡萄根癌病在北方地区13个省、市均有不同程度发生，在辽宁、山东、内蒙古、河北;北京等地一些葡萄园病害十分严重。感病品种的发病率为30%～100%;甚至毁园、绝收。樱桃根癌病在山东、大连、河北等地发生严重。桃树根癌病在江苏、浙江、福建及上海郊区普遍发生。在上海市郊10个县，幼树发病率为20%左右，严重的果园植株发病率为90%以上。北京南口农场桃树根癌病发病率为58.2%～100%。1972年，Kerr从土壤杆菌中分离到放射土壤杆菌Agrobacterium radiobacter K84菌株，成功地对核果类果树根癌病进行生物防治。Kerr和Htay通过把放射土壤杆菌非致病菌株K84接种到敏感植物中，能够对植物冠瘿病有很好的生物防治作用。这种防治作用是由于K84产生了一种细菌素，现在被称为Agrocin84(简称为A84)，它能够选择性抑制致病性的放射土壤杆菌而对非致病性的菌株没有影响，A84的这一特性被应用于生物防治。

植物的根部长瘤子被称为“植物肿瘤”，它是由于某些内因的作用或外因的刺激，在植物体中所产生的异常突起。植物肿瘤能够自我增生，或只有一些有限的生长，常会发生许多异常的细胞，诸如，细胞肿大，细胞数目增多和细胞退化到原始状态。

植物体的根瘤是怎么形成的。

根瘤的形成

根瘤的形成过程大致是这样的：聚集在根毛顶端的根瘤菌分泌一种纤维素酶，这种酶可以将根毛细胞壁溶解掉，随后根瘤菌从根毛尖端侵入根的内部，产生感染丝(即由根瘤菌排列成行，外面包有一层黏液的结构)。根瘤菌不断地进入根毛，并且大量繁殖。在根瘤菌侵入的刺激下，根细胞分泌一种纤维素，将感染丝包围起来，形成一条分枝或不分枝的纤维素鞘，叫做侵入线(图18)。侵入线不断地延伸，直到根的内皮层。根的内皮层处的薄壁细胞，受到根瘤菌分泌物的刺激，产生大量的皮层细胞，从而使该处的组织膨大，很后形成根瘤。

很小的根瘤只有米粒般大小，很大的根瘤则有黄豆般大小。根瘤的形态有枣形、姜形、掌形或球形。根瘤中含有红色素(豆血红蛋白)、褐色素和绿色素，所以根瘤呈褐色、灰褐色或红色。

不是，在植物根系上生长的特殊的瘤，因寄生组织中建成共生的固氮细菌而形成。用来合成自身的含氮化合物。

空气中存在着大量的分子态氮，它们约占空气成分的百分之八十。估计在整个大气层中，约有四千多吨的分子态氮。然而，绝大多数的植物只能从土壤中吸收结合态氮，用来合成自身的含氮化合物，如蛋白质等。

土壤中的含氮化合物，不是土壤本身固有的，而是在生物生命活动过程中逐渐积累起来的，其中很大一部分来自微生物的生物固氮。据估计，地球表面上每年生物固氮的总量约为一百吨，其中豆科植物体内根瘤菌的固氮量约为五十五屯，占生物固氮总量的百分之五十五左右。

根瘤菌在皮层细胞中迅速分裂繁殖，同时皮层细胞因根瘤侵入的刺激，也迅速分裂和生长，而使根的局部体积膨大，形成瘤状突起，就是根瘤。根瘤菌从根瘤细胞中摄取它们生活所需要的水分和养料，它能固定游离氮、合成含氮化合物，为豆科植物所利用。豆科植物与根瘤菌的共生因得到氮素而获高产；同时由于根瘤的脱落，具有根瘤的根系或残株遗留在土壤中，能增加土壤的肥力。利用豆科植物作绿肥或与其他作物轮作、间作，增产效果显著。豆科植物能肥田，是由于根瘤菌的固氮作用。

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