小麦条锈菌吸器母细胞超微结构的研究

本文利唱电镜技术研究了小麦条锈菌吸器母细胞的超微特征。观察发现,小麦条锈菌吸器母细胞大部位于胞间菌丝的顶部,但也可形成于两菌丝细胞间,同一菌丝细胞上可着生多个吸器母细胞,吸器母细胞的多核现象较为普遍。吸器母细胞壁由6层组成,而其隔膜可分辩为4层。细泡化学染色结果表明隔膜突中含有多糖类物质,吸器母细胞隔膜突的出现和消失与吸器的发育密切相关。本文结果表明小麦条锈菌吸器母细胞的一些超微特征明显不同于其它锈菌。     

小麦条锈菌胞间菌丝的超微结构和细胞化学研究

本文应用电镜技术和细胞化学方法,对小麦条锈菌寄主胞间菌丝的超微结构进行了研究。观察发现:小麦条锈菌胞间菌丝有两种类型,即具隔膜菌丝和无隔膜菌丝。在胞间菌丝中,多核现象极为普遍。常规染色和细胞化学染色结果表明:胞间菌丝的细胞壁由四层组成,隔膜由三层构成,细胞壁的内层与隔膜的外层相连,细胞壁和隔膜中含有蛋白质和多糖物质。隔膜的发育可分三个阶段,即隔膜突的形成,隔膜壁的延伸和隔膜孔结构的形成。本研究中还观察到胞间菌丝间的融合现象。本文的研究结果表明:小麦条锈菌胞间菌丝的一些特征显然不同于其它锈菌。     

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人侵栓,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,小麦条锈菌吸器母细胞和人侵栓形成所需诱导因子可能是物理接触作用,而不涉及到化学作用,并且该病菌与寄主间的识别作用可能发生在入侵栓形成之后。     

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     

种衣剂17号包衣对小麦条锈菌发育影响的超微结构研究

本研究采用电镜技术研究了种衣剂17号对小麦条锈菌发育的影响。观察结果表明,该种衣剂引起病菌和寄主细胞内发生了一系列变化。病菌菌丝和吸器内脂肪粒和液泡明显增加;菌丝壁和吸器壁呈不规则加厚;菌丝分枝处无隔膜产生或隔膜畸形;有的吸器母细胞产生的畸形入侵栓,大都不能穿透寄主细胞壁,初生吸器外间质内沉积有染色较深的物质,次生吸器可产生多个不规则分枝,但不能扩张膨大;菌丝外渗的物质可能引起寄主细胞的坏死;大多数受侵寄主细胞可分泌形成较大的胼胝质,有时寄主细胞分泌的物质可将吸器体完全包围起来。上述结果表明,种衣剂17号不仅可直接作用于条锈菌,而且也可通过影响寄主而间接地影响病菌。     

种衣剂17号包衣对小麦条锈菌发育影响的超微结构研究

本研究采用电镜种衣剂１７号泽小麦条锈菌发育的影响。观察结果表明,该种衣剂引病菌和寄主细胞内发生了一系列变化。病菌菌丝和吸器内脂肪粒和液泡明显增加;菌丝壁和吸器壁呈不规则加厚;菌丝分枝处玩隔膜产生或隔膜畸形;有的吸器母细胞产生的畸形人侵栓,大都不能穿管寄主细胞壁,初生吸器外音质同内沉积有染色较深的物质,次生吸器可产生多个不规则分枝,但不能扩张膨大,菌丝外渗的物质可能引起寄主细胞的坏死;大多数受侵寄主     

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。     

梨胶锈菌性孢子和锈孢子阶段吸器的超微结构研究

本文对梨胶锈菌性子期和锈子期菌丝吸器的形成方式、吸器及其与寄主细胞界面的超微结构进行了研究。观察结果表明：梨胶锈菌性子期和锈子期寄主胞间菌丝吸器的形成方式有两种：一种是由寄主胞间菌丝直接形成吸器;另一种是由寄主胞间菌丝先形成吸器母细胞,然后由吸器母细胞形成吸器。吸器在开始形成时只是一个乳头状的侵入楔,以后逐渐形成囊状、镰刀状、指状及其它不规则形状的吸器。多数吸器分化为颈和吸器主体两部分,在颈部及部分吸器主体外有一个由类似寄主细胞壁物质形成的领圈。吸器内部的超微结构与寄主胞间菌丝基本相同,但吸器壁比胞间菌丝或吸器母细胞的壁薄。吸器鞘的厚度随着吸器伸长膨大 而逐渐增厚。     

条锈菌与慢锈小麦品种互作的超微结构

条锈菌与慢锈小麦品种互作的超微结构研究表明,随着慢锈性的表达,条锈菌的胞间菌丝发育受抑,细胞器泡囊化解体。吸器母细胞和吸器发育受阻,最终解体,坏死。吸器的受抑,坏死主要表现在吸器体形成后期。在锈菌与寄主互作的交界面,吸器外质膜皱褶,电子致密度增高,吸器外间质加宽,并有大量电子致密度加深的物质沉积。与抗病品种相比,慢锈品种中病菌受抑,坏死程度轻,寄主细胞的过敏性坏死机率也较低。     

条锈菌与慢锈小麦品种互作的超微结构*

条锈菌与慢锈小麦品种互作的超微结构研究表明,随着慢锈性的表达,条锈菌的胞间菌丝发育受抑,细胞器泡囊化解体。吸器母细胞和吸器发育受阻,最终解体、坏死。吸器的受抑、坏死主要表现在吸器体形成后期。在锈菌与寄主互作的交界面,吸器外质膜皱褶、电子致密度增高,吸器外间质加宽,并有大量电子致密度加深的物质沉积。与抗病品种相比, 慢锈品种中病菌受抑、坏死程度轻,寄主细胞的过敏性坏死机率也较低。     

小麦条锈菌吸器超微结构和细胞化学的研究

本文应用电镜技术和细胞化学方法,对小麦条锈菌吸器和入侵点的超微结构进行了研究。小麦条锈菌吸器由呈管状的颈部和顶端膨大的吸器体组成,颈部壁和吸器体壁相互连贯,均为两层,并且含有多糖物质。在颈部中段存在有一染色较深的颈环结构。观察发现吸器中的多核现象极为普遍。细胞化学染色表明：在吸器外间质内分布有多糖物质;经质白消酶解处理后,吸外间可观察到染色较深的纤丝状物质。在入侵点部位,吸器母细胞壁因局部增厚而呈     

小麦条锈菌吸器超微结构和细胞化学的研究

本文应用电镜技术和细胞化学方法,对小麦条锈菌吸器和入侵点的超微结构进行了研究。小麦条锈菌吸器由呈管状的颈部和顶端膨大的吸器体组成,颈部壁和吸器体壁相互连贯,均为两层,并且含有多糖物质。在颈部中段存在有一染色较深的颈环结构。观察发现吸器中的多核现象极为普遍。细胞化学染色结果表明:在吸器外间质内分布有多糖物质;经蛋白消酶解处理后,吸器外间质中可观察到染色较深的纤丝状物质。在入侵点部位,吸器母细胞壁因局部增厚而呈凸镜状,入侵栓壁由内、外两层构成,这两层分别与吸器母细胞壁的第六层和第五层相连接。本研究还观察到同一入侵点产生两个入侵栓的现象。     

抗病品种中小麦条锈菌细胞的超微结构变化过程

本文就寄主抗病性表达过程中,小麦条锈菌细胞的超微结构变化进行了系统地观察研究。结果表明:胞间菌丝的细胞壁染色逐渐加深,厚度加宽,结构疏松,形成小空洞,并逐渐解体;细胞质逐渐凝聚、脂肪粒的数量增多、有黑色颗粒状沉积物积累;细胞质中小囊泡数目增多并逐渐融合成大液泡,线粒体数目增多,并逐渐肿胀和解体。次生吸器畸形,初生吸器体呈圆球形。吸器壁加厚,染色加深;在吸器的中央,细胞质逐渐分解而形成空泡;线粒体数目增多,并逐渐肿胀和解体;吸器外质膜呈皱褶状,吸器外间质加宽,其中有大量的丝状或颗粒状内含物形成;吸器形态结构的变化均早于其胞间菌丝。     

条形柄锈菌(小麦条锈病菌)侵染结构体外形成的观察

通过荧光显微镜和扫描电镜分别对条形柄锈菌夏孢子在寄主植物-小麦叶表和非寄主植物-水稻叶表以及小麦穗部和茎秆上的萌发过程进行了观察。结果发现,夏孢子在小麦叶片体表萌发产生芽管后,可依次分化形成气孔下囊、初生菌丝与吸器母细胞;在小麦颖片、稃片及茎秆部位表面,同样可观察到病菌在体外分化形成吸器母细胞;并且在水稻叶片上也观察到病菌侵染结构存在体外分化现象。经荧光染色发现,条形柄锈菌在体外与在小麦组织中形成的侵染结构没有明显的差别。观察结果可为条形柄锈菌侵染结构的离体诱导与调控机理研究提供依据。     

小麦条锈菌主要结构中糖基种类的细胞化学定位研究

用8种植物凝集素探针对小麦条锈菌主要结构中的糖基种类进行了细胞化学定位。电镜观察结果表明在菌丝和吸器母细胞壁中存在有α-葡萄糖或α-甘露糖、乙酰胺基葡萄糖、α-半乳糖、α-乙酰半乳糖、岩藻糖和β-连结的糖基,而隔膜中仅含α-葡萄糖或甘露糖和乙酰胺基葡萄糖基;在吸器颈壁中分布有α-葡萄糖或α-甘露糖;尽管吸器体壁中仅含乙酰胺基葡萄糖,而在吸器外间质中存在有半乳糖,乙酰半乳糖,α-葡萄糖或甘露糖等糖基。以上结果表明不同结构所含糖基种类并非一致。     

小麦条锈菌主要结构中糖基种类的细胞化学定位研究

用８种植物凝集素探针对小麦条锈菌主要结构中的糖基种类进行了细胞化学定位。电镜观察结构表明在菌丝和吸器母细胞壁中存在有α－葡萄糖或α－甘露糖、乙酰胺基葡萄糖、α－半乳糖α＝乙酰半乳糖、岩藻糖和β－连结的糖基,而隔膜中仅含α－葡萄糖或甘露糖和乙酰胺基葡萄糖基;在吸器颈壁中分布有α－葡萄糖或α－甘露糖;尽管吸器体壁中仅含乙酰胺基葡萄糖,而在吸器外间质中存在有半乳糖,乙酰半乳糖,α－葡萄糖或甘露糖等糖基。     

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。     

马铃薯对晚疫病水平抗性的组织细胞学观察

以马铃薯晚疫病水平抗性品种LBr-12和感病品种费乌瑞它为材料,采用普通光学和电子显微镜技术,系统研究了马铃薯与晚疫病菌(致病疫霉)互作的组织细胞学反应特征。观察结果显示:(1)接种后,水平抗性材料LBr-12出现过敏反应,病菌被限制在侵染点的几个细胞中,菌丝产生较少的分支和吸器。(2)感病品种费乌瑞它被侵染细胞呈蔓延趋势,菌丝产生较多的分支和吸器。(3)电镜观察发现,抗病品种上病菌的胞间菌丝、吸器母细胞、吸器在细胞和亚细胞水平均发生了一系列异常变化,包括原生质的电子致密度加深、液泡增多变大、菌丝细胞壁不规则增厚、细胞器排列紊乱及解体、吸器母细胞及吸器形态异常、病菌最终畸形坏死,同时发现抗病品种受病菌侵染时可迅速产生结构防卫反应,形成的细胞壁沉积物使胞壁极度增厚或细胞膜上产生乳突状结构。     

小麦条锈菌钙调素依赖蛋白激酶基因Pscamk的功能

【目的】克隆小麦条锈菌钙调素依赖蛋白激酶基因Pscamk,并分析其在条锈菌侵染小麦过程中的表达特征及初步功能。【方法】基于本实验室已测序的小麦条锈菌基因组序列,利用RT-PCR方法,从小麦条锈菌生理小种CYR32中克隆Pscamk基因的cDNA序列,并利用网络数据库和生物信息学工具预测该基因编码蛋白的基本特征和保守结构;运用qRT-PCR技术分析Pscamk在不同发育及侵染阶段的表达水平,进一步通过钙调素依赖蛋白激酶(CaMK)的免疫抑制剂KN-93处理小麦条锈菌夏孢子,观察其萌发状况。【结果】获得1个1620 bp的小麦条锈菌CaMK基因Pscamk;序列分析发现,Pscamk编码蛋白包含CaMK蛋白的保守结构域,并与小麦杆锈菌该类蛋白序列相似性最高。qRT-PCR分析表明,Pscamk在条锈菌侵染初期过程中的芽管发育、初生菌丝侵染及吸器形成时期呈显著上调表达,且在条锈菌接种6 h时表达量最高,为对照夏孢子的20.74倍。在专一性免疫抑制剂KN-93处理后,随着KN-93施加浓度的增加,条锈菌夏孢子萌发率逐渐降低,当浓度为1.4μmol/L时夏孢子萌发率为8.02%,仅为对照的12%。【讨论】推测Pscamk基因参与了小麦条锈菌夏孢子萌发、芽管发育以及初期侵染结构的形成。本研究为进一步探索条锈菌细胞钙信号传导机理和致病机制奠定了基础。