绿色荧光蛋白标记下镰刀菌侵染地黄的组织学观察

为分析对地黄有较强致病性的尖孢镰刀菌的侵染机制,本研究采用携带有潮霉素抗性标记的强组成型表达载体pCT74,经PEG-CaCl₂介导的原生质体转化法导入镰刀菌,获得荧光信号强烈的sGFP标记菌株,并采用喷施接种和根部灌根接种。研究发现镰刀菌首先在地黄外部聚集繁殖,并通过伤口或气孔等通道侵入地黄维管组织,后逐渐导致周围海绵组织破裂,进而致使地下根茎逐渐变黑腐烂;由于地黄叶部气孔发达,使得镰刀菌由叶部侵入速度要快于根部灌根接种;不同孢子浓度接种实验表明镰刀菌对寄主的致害程度与其在叶部与根部的接种浓度并不呈相关性。进一步在接种处理后采集地黄叶部、茎部和根部组织提取真菌DNA后进行PCR扩增发现：在根部接种60h后即能检测到镰刀菌的侵入,经84h后侵入到地黄茎部组织,经96h后侵入到地黄叶部组织。该标记菌株可为今后探索地黄连作栽培中真菌病害大规模爆发的根际生物学过程提供研究材料。