小麦纹枯病菌侵染过程的组织学研究

本文报道了小麦纹枯病菌侵染小麦的过程,病菌在穿透寄主之前产生侵染热 丝圈以及形态简单的单附着胞等侵染结构,由染垫基部丝或附产丰胞产生的侵染菌丝直接或通过气孔侵入寄主,也可见菌丝直接侵入寄主;菌丝侵入寄主表皮后,迅速在受侵细胞内呈网状产扩展,并直接穿透毗邻细胞壁,向其它细胞纵横扩展,受病组织出现细胞变形,变空;接近菌丝的质膜发生质壁分离,质膜断裂,叶绿体有,变小或接近消失,类本被破坏,叶绿体内嗜颗粒     

苜蓿假盘菌侵染苜蓿叶片的细胞学研究

采用微分干涉相差显微镜、扫描和透射电镜技术系统研究了苜蓿假盘菌Pseudopeziza medicaginis在苜蓿叶片的侵染过程及超微结构特征。结果表明,接种4h后,子囊孢子萌发产生芽管;12h后,芽管以直接侵入的方式进入表皮细胞形成侵染菌丝;24h后,表皮细胞中侵染菌丝向相邻表皮细胞扩展,同时侵入到叶肉细胞以胞内生长方式扩展;接种72h后,侵染菌丝在表皮细胞下的叶肉组织中形成初始菌落;第5d后,菌丝扩展至整个叶片组织,大量菌丝聚集形成子座组织,并进一步形成子囊盘与子囊。病菌菌丝在侵入寄主细胞初期,并不穿透寄主质膜与原生质,而是被其所包围。但随着菌丝进一步扩展,叶片组织发生了一系列的病理变化,其中包括叶肉细胞肿胀、细胞质消解、叶绿体等细胞器解体以及寄主细胞坏死塌陷,并最终在叶表面产生典型的褐斑病症状。     

苜蓿假盘菌侵染苜蓿叶片的细胞学研究

采用微分干涉相差显微镜、扫描和透射电镜技术系统研究了苜蓿假盘菌Pseudopeziza medicaginis在苜蓿叶片的侵染过程及超微结构特征。结果表明,接种4h后,子囊孢子萌发产生芽管：12h后,芽管以直接侵入的方式进入表皮细胞形成侵染菌丝：24h后,表皮细胞中侵染菌丝向相邻表皮细胞扩展,同时侵入到叶肉细胞以胞内生长方式扩展：接种72h后,侵染菌丝在表皮细胞下的叶肉组织中形成初始菌落;第5d后,菌丝扩展至整个叶片组织,大量菌丝聚集形成子座组织,并进一步形成子囊盘与子囊。病菌菌丝在侵入寄主细胞初期,并不穿透寄主质膜与原生质,而是被其所包围。但随着菌丝进一步扩展,叶片组织发生了一系列的病理变化,其中包括叶肉细胞肿胀、细胞质消解、叶绿体等细胞器解体以及寄主细胞坏死塌陷,并最终在叶表面产生典型的褐斑病症状。     

冠盘二胞Marssonina coronaria侵染不同抗性苹果叶片的组织病理学研究

利用光学和电子显微镜,从组织细胞学水平系统研究了冠盘二胞Marssonina coronaria在苹果抗、感病品种叶片上的侵染过程及侵染后寄主细胞的超微结构特征。结果表明：冠盘二胞的侵入和定殖过程可以分为6个阶段：孢子萌发与芽管形成、附着胞形成、侵入细胞角质层、在叶肉细胞内产生吸器、菌丝在叶肉细胞间和细胞内扩展、分生孢子盘形成。随着菌丝扩展,受侵寄主细胞出现细胞壁加厚,细胞壁降解,质壁分离,叶绿体内淀粉粒、嗜饿颗粒积累,叶绿体基粒片层瓦解,线粒体空泡化等现象。在不同抗性的苹果品种上,分生孢子萌发率差别不明     

小麦雪霉叶枯病菌侵染过程的细胞学研究

采用电镜技术研究了小麦雪霉叶枯病菌(Gerlachia nivalis)侵染过程的细胞学特征。电镜观察发现,分生孢子萌发产生的芽管由孢子细胞壁内层延伸而成;病菌侵入寄主体内后,胞间菌丝先在寄主细胞间扩展,随后胞间菌丝侵入坏死的寄主细胞,形成胞内菌丝;胞间菌丝和胞内菌丝在形态结构上无明显差异。在病菌扩展过程中,寄主细胞发生了一系列的病理变化,并最终坏死消解,寄主细胞的变化可能与病菌分泌的毒素有关。     

小麦雪霉叶枯病菌侵染过程中的细胞学研究

采用电镜技术研究了小麦雪霉叶枯病（Ｇｅｒｌａｃｈｉａｎｉｖａｌｉｓ）侵染过程的细胞学特征,电镜观察发现,分子孢子萌发产生的芽管由孢子细胞壁内层延伸而成,病菌侵入寄主体内后,胞间菌丝先在寄主细胞间扩展,随后胞间菌丝侵入坏死的寄主细胞,形成细胞内菌丝;胞间菌丝和胞内菌丝在形态结构上无明显差异,在病菌扩展过程中,寄生细胞发生了一系列的病理变化,并最终坏死消解,寄主细胞的变化可能与病菌分泌的毒素有关。     

苜蓿假盘菌侵染苜蓿叶片的细胞学研究

采用微分干涉相差显微镜、扫描和透射电镜技术系统研究了苜蓿假盘菌Pseudopeziza medicaginis在苜蓿叶片的侵染过程及超微结构特征。结果表明,接种4h后,子囊孢子萌发产生芽管;12h后,芽管以直接侵入的方式进入表皮细胞形成侵染菌丝;24h后,表皮细胞中侵染菌丝向相邻表皮细胞扩展,同时侵入到叶肉细胞以胞内生长方式扩展;接种72h后,侵染菌丝在表皮细胞下的叶肉组织中形成初始菌落;第5d后,菌丝扩展至整个叶片组织,大量菌丝聚集形成子座组织,并进一步形成子囊盘与子囊。病菌菌丝在侵入寄主细胞初期,并不     

尖角突脐孢菌侵染过程及稗草反应超微结构观察*

为了解尖角突脐孢菌侵染稗草植株的致病机理,应用电镜观察了该菌侵染稗草植株过程和寄主细胞的超显微结构变化。结果表明：尖角突脐孢菌分生孢子于接种8h后从突脐孢的基部开始萌发菌丝,接种13h后菌丝直接穿透稗草叶表面细胞连接处或经气孔侵入,接种后24～26h完成侵染过程。被侵染的寄主,膜结构发生变形,同时细胞线粒体的嵴变形膨大,叶绿体内的淀粉粒消失,寄主细胞内有大量酚物质出现。     

植物病原真菌附着胞的机械穿透力

植物病原真菌侵入寄主组织并在寄主组织中生长是其致病的基本条件(Deising et al., 2000; Hartmann et al.,1996; Tucker & Talbot, 2001; Buller,1931).但是,关于病原真菌是靠机械力还是酶解作用,亦或是二者结合穿透寄主的争论,已经持续了多年(Latunde-Dada,2001;Mendgen et al.,1996).许多植物病原菌能形成称为附着胞的特异侵染结构,可以产生很大的机械压力,推动侵染菌丝侵入寄主组织.顶端生长是菌丝生长的特点之一,通过顶端生长,可以侵入固体基质获取营养.真菌细胞内的渗透压是维持顶端生长、推动病原真菌侵入寄主的动力.早在1931年, Buller(1931)在一个简单的实验中已经观察到真菌菌丝细胞内巨大膨压的产生并转化为压力的现象:一种鬼伞Coprinus sterquilinus的菌柄直径仅有6mm,却可以撑起200g的重物,压强至少可达0.07 MPa (0.7 bar).许多蘑菇种类可以顶起障碍物及顶开沥青路面或石块等,都显示了菌丝的膨压可以使菌丝细胞产生很大的机械强度.最近关于稻瘟病菌Magnaporthe grisea的研究结果表明,病菌可以产生足够的机械力直接穿透水稻的表皮细胞(De Jong et al.,1997).本文对真菌穿透寄主的机械力的研究进展进行简述.     

小麦叶锈菌侵染过程的显微和超微结构

采用光学显微技术和电子显微技术对小麦叶锈菌的侵染过程进行了研究。发现叶锈菌从气孔侵入后在气孔腔内形成气孔下泡囊,然后分化出圆形的膨大体,由膨大体产生1—2初生菌丝,初生菌丝在寄主细胞间隙延伸扩展,与叶肉细胞壁接触后分化形成吸器母细胞,吸器母细胞进入寄主细胞后形成吸器。初生菌丝在吸器母细胞处产生分枝,形成次生菌丝在叶肉细胞间蔓延。在病原菌侵染早期(接种后8—24h),寄主细胞的超微结构变化并不明显。侵染中、后期(接种48—72h),被侵染叶肉细胞发生严重质壁分离,叶绿体膨胀变形,基粒片层排列疏松。线粒体嵴突退化。     

尖角突脐孢菌在稗草和水稻上的萌发和侵染行为比较研究

本试验结合曲利苯兰和荧光素钠两种染色方法的优点,从显微角度研究了尖角突脐孢菌(Exserohilum monoceras)两个菌株X-27和HN-14在稗草和水稻上萌发和侵染行为的差异。结果表明,在寄主稗草上,接种4h后尖角突脐孢菌孢子开始从一端或两端萌发形成初生芽管;10h后芽管顶端膨大形成附着胞,附着在寄主表面,两端萌发的孢子约90%一端败育,仅一端形成成熟附着胞;在接种后24h内成熟附着胞形成率与接种时间成正相关,24h后趋于稳定;16h后在成熟附着胞下方受侵染的细胞内指状吸器开始形成,随后发育为掌状吸器;接种36h后菌丝在组织表面扩展形成网状,同时稗草叶片上显现叶斑病症状,部分菌丝能在细胞间蔓延扩展。在非寄主植物水稻上,同样观察到孢子萌发产生芽管,但是萌发起始时间滞后大约4h,初生菌丝分枝明显减少,且未能观察到附着胞和吸器的产生。     

柿树炭疽菌侵染寄主的细胞学研究*

超微结构研究表明,柿树炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)侵染后在寄主细胞中形成初生菌丝和次生菌丝,寄主细胞膜外沉积了一层厚的电子不透明物质,初生菌丝与具有沉积物的寄主原生质膜之间有一层界面基质(interfacial matrix)。当初生菌丝扩张并侵染相邻细胞时, 围绕着初生菌丝层的界面基质消失,具有沉积物的原生质膜被逐步降解。初生菌丝在穿透寄主细胞壁过程中形成一个漏斗状的菌丝锥,然后穿透寄主细胞壁并迅速膨大, 然后形成厚壁的初生菌丝。初生菌丝在寄主细胞壁中收缩狭窄处产生一个隔膜,隔膜两边菌丝中细胞质的电子密度明显不同,菌丝锥中有浓密的电子密度。死体营养的次生菌丝在死的细胞中繁殖和扩展,并产生分枝。次生菌丝可直接穿透较薄的寄主细胞壁,无缢缩或任何变形现象,菌丝顶端部分未见隔膜产生;在穿透较厚的细胞壁时,靠近顶端处产生隔膜,顶端细胞膨大,使寄主细胞壁撕裂。接种90h后分生孢子盘在枝条表面形成。柿树炭疽菌其侵染过程有两个阶段,即初生菌丝的活体营养阶段和次生菌丝的死体营养阶段。     

柿树炭疽菌侵染寄主的细胞学研究

超微结构研究表明,柿树炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)侵染后在寄主细胞中形成初生菌丝和次生菌丝,寄主细胞膜外沉积了一层厚的电子不透明物质,初生菌丝与具有沉积物的寄主原生质膜之间有一层界面基质(interfacial matrix)。当初生菌丝扩张并侵染相邻细胞时,围绕着初生菌丝层的界面基质消失,具有沉积物的原生质膜被逐步降解。初生菌丝在穿透寄主细胞壁过程中形成一个漏斗状的菌丝锥,然后穿透寄主细胞壁并迅速膨大,然后形成厚壁的初生菌丝。初生菌丝在寄主细胞壁中收缩狭窄处产生一个隔膜,隔膜两边菌丝中细胞质的电子密度明显不同,菌丝锥中有浓密的电子密度。死体营养的次生菌丝在死的细胞中繁殖和扩展,并产生分枝。次生菌丝可直接穿透较薄的寄主细胞壁,无缢缩或任何变形现象,菌丝顶端部分未见隔膜产生;在穿透较厚的细胞壁时,靠近顶端处产生隔膜,顶端细胞膨大,使寄主细胞壁撕裂。接种90h后分生孢子盘在枝条表面形成。柿树炭疽菌其侵染过程有两个阶段,即初生菌丝的活体营养阶段和次生菌丝的死体营养阶段。     

小麦与叶锈菌互作过程中细胞程序性死亡的细胞学观察

小麦(Triticum aesetivum)品种洛夫林10和叶锈菌(Puccinia recondita f.sp tritici)小种162、165分别组成不亲和组合与亲和组合。透射电镜观察表明,在小麦与叶锈菌的不亲和组合中,接种后12h,侵染点周围叶肉细胞核变形;接种后24h,核内染色质开始凝聚,并趋于细胞核边缘,同时叶绿体膨胀;接种后48h,核内染色质凝聚加剧,叶绿体开始解体;最终在接种后72h,细胞核、叶绿体完全解体,线粒体开始退化。此外,内质网和液泡共同行使溶酶体功能,吞噬各种细胞器残体及原生质降解组分。以上结果表明：在小麦与叶锈菌不亲和组合的互作过程中,寄主细胞呈现细胞程序性死亡的典型特征。而在亲和组合中,叶肉细胞间隙中可见有大量菌丝蔓延,菌丝与寄主细胞壁接触后分化产生吸器母细胞。菌丝的存在对寄主细胞的超微结构产生一定影响。从接种后24h开始,与菌接触的细胞出现质膜下陷,叶绿体稍显膨胀;在接种后48h、72h,大部分叶绿体膨胀,而其它细胞器无明显变化。     

小麦与叶锈菌互作过程中细胞程序性死亡的细胞学观察

小麦(Triticum aesetivum)品种洛夫林10和叶锈菌(Puccinia recondita f.sp tritici)小种162、165分别组成不亲和组合与亲和组合。透射电镜观察表明,在小麦与叶锈菌的不亲和组合中,接种后12h,侵染点周围叶肉细胞核变形;接种后24h,核内染色质开始凝聚,并趋于细胞核边缘,同时叶绿体膨胀;接种后48h,核内染色质凝聚加剧,叶绿体开始解体;最终在接种后72h,细胞核、叶绿体完全解体,线粒体开始退化。此外,内质网和液泡共同行使溶酶体功能,吞噬各种细胞器残体及原生质降解组分。以上结果表明:在小麦与叶锈菌不亲和组合的互作过程中,寄主细胞呈现细胞程序性死亡的典型特征。而在亲和组合中,叶肉细胞间隙中可见有大量菌丝蔓延,菌丝与寄主细胞壁接触后分化产生吸器母细胞。菌丝的存在对寄主细胞的超微结构产生一定影响。从接种后24h开始,与菌接触的细胞出现质膜下陷,叶绿体稍显膨胀;在接种后48h、72h,大部分叶绿体膨胀,而其它细胞器无明显变化。     

柿树炭疽菌侵染不同柿树种、品种和部位的细胞学特征

用柿树炭疽病菌Colletotrichumgloeosporioides的分生孢子制备孢子悬浮液,接种无核柿、野柿、冬柿和浙江柿的新梢、叶柄和叶片,并观察致病性、附着胞形成和侵染特性。柿树炭疽菌可以侵染无核柿枝条和叶柄以及野柿枝条,但不侵染无核柿叶片、野柿叶柄和叶片,也不侵染冬柿和浙江柿枝条、叶柄和叶片。室内接种试验与田间自然发病结果一致。柿树炭疽菌在不同柿树表面均能形成附着胞,附着胞产生在寄主表皮背斜细胞壁间结合处(JACWs)或近结合处的百分率达81%~93%。接种12h后,不同柿树表面都有附着胞形成;36h后,无核柿枝条、叶柄中有侵染菌丝存在;48h后,无核柿枝条、叶柄中观察到膨大初生菌丝和较细次生菌丝,初生菌丝可扩展到相邻细胞中,而野柿枝条中仅观察到侵染菌丝;60h后,野柿枝条中也观察到膨大的初生菌丝和较细的次生菌丝,但初生菌丝仅局限在最初侵染的细胞中,无核柿枝条和叶柄以及野柿枝条中都有分枝的次生菌丝在细胞内、细胞间或相邻的细胞中扩展;直到接种90h后,在冬柿和浙江柿上都未观察到侵染菌丝的形成。结果表明,柿树炭疽菌在不同柿树种和品种上侵染菌丝的形成和扩展方式可能是其寄主专化性(或致病性)差异的重要机制之一。     

秦冠苹果品种对苹果黑星病的组织学抗性研究

为揭示苹果抗病品种秦冠在组织细胞学水平上抗苹果黑星病的特征,本研究采用扫描和透射电镜技术,将苹果黑星菌Venturia inaequalis接种侵染寄主后,系统观察抗病品种秦冠和感病品种嘎啦的叶片组织和细胞结构变化。扫描电镜观察结果表明,黑星菌分生孢子悬浮液接种秦冠和嘎啦叶片48 h后,病菌沿叶脉生长扩展,其菌丝可从叶片气孔或直接侵入。透射电镜观察结果表明,秦冠叶片的角质层厚度明显高于嘎啦,其中秦冠角质层平均厚度为1.75 μm,嘎啦为1.06 μm。透射电镜观察结果表明,黑星菌菌丝在寄主叶肉细胞间扩展,导致嘎啦栅栏组织细胞萎缩,排列松散,叶绿体变形受损,细胞内出现较大淀粉粒和胞内物质外渗流失,并在后期发展成大量细胞坏死;而秦冠虽症状类似,但受损程度明显小于嘎啦。以上结果表明,秦冠在组织细胞学上对苹果黑星病具有抗侵染、抗扩展和延缓病程发展的作用,可作为苹果黑星病抗性育种材料加以利用。     

用三叶草离体根建立VA菌根

红三叶草(Trifolium pratense L.)离体根在改良的White培养基上能连续继代培养。将发芽的中国球囊霉(Glomus sinensis Peng＆Shen)孢子接种三叶草离体根,在以CaHPO4为磷源的White培养基上培养,能稳定地形成泡囊—丛枝状内生菌根(Vesicular—ArbuscularMycorrhizae,YAM)。真菌在侵染前,菌丝在根分泌物的刺激下常进一步伸长,当菌丝接触到根的适当部位后即开始侵染,侵入前常首先形成附着胞,并通过附着胞进一步向根内侵染,形成具有根内菌丝、丛枝和不明显泡囊的内生菌根。随后产生根外菌丝,并产生少量薄壁的“无性孢子”。这些“无性孢子”不能发育成正常的厚垣孢子。本文讨论了这一技术在研究VA菌根中的作用和意义。     

哈密瓜疫病的病理解剖研究

以新疆厚皮甜瓜＂红心脆＂作为供试植株,甜瓜疫霉作为病原,对其在植物体内的侵染途径及对组织的危害进行了观察,结果为：（１）菌丝可穿过寄主表皮或通过表面伤口、自然孔口对茎蔓部、下胚轴进行侵染;（２）菌丝在寄主组织中蔓延时产生分枝,沿着细胞间隙或胞间层纵向或横向延伸,以纵向侵染速度快;（３）疫霉菌对寄主组织的危害是引起表皮、皮层、韧皮部和髓射线细胞变形直至收缩,在木质部导管中,菌丝及其侵染时所产生的絮状物、侵填体可单独或共同堵塞整个导管。     

小麦条锈菌吸器母细胞入侵菌丝现象的进一步研究

应用电镜技术对小麦条锈菌吸器母细胞入侵自身菌丝的现象进行了研究。观察发现,在吸器母细胞与寄主细胞和菌丝细胞同时相接触的情况下,入侵栓可在与寄主细胞细胞接触处形成,也可在与菌丝接触处形成;在菌落中心部位,吸器母细胞虽然未与寄主细胞接触,但同样可在与菌丝细胞接触处产生入侵栓;吸器母细胞在与菌丝接触处形成的入侵栓,其超微结构正常,并且可侵入到菌丝细胞壁内,但是未能穿透菌丝细胞壁。本文观察结果表明,小麦条