苍耳柄锈菌三裂叶豚草专化型的超微结构观察(英文)

20 0 3年在沈阳的三裂叶豚草 (AmbrosiatrifidaL .)上发现了苍耳柄锈菌三裂叶豚草专化型 (PucciniaxanthiiSchwein .f.sp .ambrosia trifidaeS .W .T .Batra) ,这是在我国三裂叶豚草上发现的一种新病菌。试验采用扫描电镜和透射电镜对该锈菌的冬孢子和吸器的形态结构进行了观察。     

豚草锈菌对三裂叶豚草叶片生理生化特性的影响

【背景】自20世纪50年代三裂叶豚草传入我国以来,迅速蔓延,已给我国农业生产、生态环境、人民健康造成巨大威胁。近年来发现的豚草锈菌对三裂叶豚草有一定的致病性,具备生物防治潜力。【方法】本文利用植物生理学技术研究了豚草锈菌对三裂叶豚草叶片生理生化特性的影响。【结果】锈菌侵染后,三裂叶豚草叶片的相对电导率随病级的增高和侵染时间的延长而上升,说明锈菌破坏了豚草叶片的细胞膜,导致其电解质外渗。同时,发病初期叶片内的丙二醛(MDA)与超氧自由基(O2.-)含量逐渐上升;当发病程度为3级时,O2.-含量达到最高;4级时,MDA含量达到最高。此外,锈菌侵染后,三裂叶豚草叶片抗坏血酸(AsA)含量持续上升,而脯氨酸(Pro)含量在发病后期下降,说明在三裂叶豚草与锈菌互作时,AsA含量虽然增加,但抗性并不明显,而Pro可能具有更为重要的作用。【结论与意义】豚草锈菌的侵入干扰了三裂叶豚草的生理生化反应,这将为深入研究豚草锈菌的致病机理、发挥其生物防治潜力奠定基础。     

三裂叶豚草锈菌侵染寄主叶片的显微和超微观察

【背景】三裂叶豚草是我国重要的外来入侵植物之一,其传播速度快,已给我国造成巨大的经济损失。近年来发现的三裂叶豚草锈菌是一种对其具有生物防治潜力的病原菌。【方法】本文利用显微技术研究了三裂叶豚草锈菌的侵染过程及其对寄主结构的影响。【结果】三裂叶豚草锈菌菌丝可从多处侵入同一个叶肉细胞,胞间菌丝与叶肉细胞相接触可使部分细胞壁增厚。锈菌侵染使三裂叶豚草叶脉末梢导管分枝增多,造成三裂叶豚草水分代谢失调;叶片细胞内膜系统破碎化,细胞器结构受到不同程度的破坏,导致细胞内膜系统紊乱,细胞器结构稳定性降低。【结论与意义】豚草锈菌侵染破坏了三裂叶豚草叶片的细胞结构。本研究为深入研究豚草锈菌的致病机理奠定了基础。     

豚草锈菌对三裂叶豚草光合生理特性的影响

【背景】外来人侵恶性杂草——三裂叶豚草在我国迅速蔓延,并对我国经济、人民健康、生态等方面造成巨大影响。【方法】本文运用光合仪（CIRAS-1）测定豚草锈菌侵染后的三裂叶豚草叶片的光合效率、蒸腾速率、叶表面蒸汽压差、胞间CO2浓度、气孔导度等指标,以探讨豚草锈菌影响三裂叶豚草光合作用的机制。【结果】豚草锈菌侵染三裂叶豚草叶片后,对叶片水分代谢与光合代谢有明显影响,从而影响叶片有机物质的合成。豚草锈菌侵染显症1—4d后,受侵染叶片蒸腾速率与气孔导度下降,光合作用有所加强,导致胞间CO2浓度下降,进而使叶片细胞水分代谢与光合代谢加强。显症4d后,随着叶片发病程度增加（4～5级）,胞间CO2浓度增加,蒸腾速率与气孔导度大幅降低,光合速率下降。【结论与意义】豚草锈菌能干扰三裂叶豚草叶片的光合生理活动。该结果可为防治三裂叶豚草提供参考。     

豚草和三裂叶豚草种子休眠规律研究

豚草和三裂叶豚草是菊科豚草属一年生草本植物,其种子休眠程度随生育地的纬度不同而有变化,纬度越高,种子成熟后进入休眠状态的比例越大,解除休眠所需的低温层积时间也越长。在高纬度的牡丹江市,成熟的豚草和三裂叶豚草种子全部进入休眠状态,低温层积１２周时萌发率达９５％以上,而在低纬度的南昌市,有１０％左右的豚草和三裂叶豚草种子没有进入休眠状态,低温层积８周时,萌发率即可达９５％以上。进入休眠状态的豚草和三裂叶豚草种子,不经过低温层积处理,在１５℃的室温下保存半年以上,也有一定比例的种子可以解除休眠。豚草和三裂叶豚草种子休眠机制可能是由抑制物质和促进物质复合体所控制,休眠种子含有高水平的抑制剂和低水平的促进剂,非休眠种子这种平衡转向有利于促进剂,不同纬度地区的温度差异和低温层积以及长期室温贮藏的呼吸代谢过程,可能对这种平衡产生影响,改变种子的休眠状态     

基于ISSR的豚草和三裂叶豚草遗传多样性研究

[目的]研究不同地理种群的豚草和三裂叶豚草的遗传多样性水平和遗传结构。[方法]应用筛选的13条ISSR引物对8个豚草居群和7个三裂叶豚草居群共240个样品进行分子标记。[结果]8个豚草居群128个样品,共扩增出304条带,多态性位点比率为98.68%;Shannon''s信息指数为0.6716,Nei''s基因多样性指数为0.4788。7个三裂叶豚草居群112个样品,共扩增出266条带,多态性位点比率为95.86%;Shannon''s信息指数为0.6593,Nei''s基因多样性指数为0.4670。豚草和三裂叶豚草各居群遗传距离较近。[结论]豚草和三裂叶豚草在居群间具有一定的遗传稳定性;居群内具有丰富的遗传多样性。豚草和三裂叶豚草遗传变异主要来源于居群内部。豚草各居群遗传距离和地理距离有显著相关性,三裂叶豚草各居群遗传距离和地理距离无显著相关性。     

三裂叶豚草(Ambrosia trifida)对大豆根系生长及其结瘤的影响

沈阳效区实地考察中观察到,邻近三裂叶豚草生长的大豆的根瘤形成受到了抑制。土箱实验中得到和野外调查一致的结果,但大豆根系发育和分布不受影响。施用三裂叶豚草水浸液的实验表明,是三裂叶豚草水浸液,即：水浸液中的化学物质,抑制了根瘤菌的活动从而影响大豆根瘤的形成。文章给出了调查和实验的结果,并进行了分析。     

三裂叶豚草和普通豚草的染色体核型研究

本文对产自中国东北地区和南昌市的三裂叶豚草和普通豚草进行了染色体观察与核型分析,两种豚草的染色体数目分别为２ｎ＝２４和２ｎ＝３６,与前人的报导一致,染色体核型未见到报导。     

豚草和三裂叶豚草不同植株部位种子萌发与入侵扩散关系

豚草(Ambrosia artemisiifoliaLinn.)和三裂叶豚草(A. trifidaLinn.)是我国恶性入侵物种,分布常呈高密度单一种群,且结实量庞大。探讨二者不同植株部位种子萌发(休眠)与扩散特点,对了解二者入侵机制具有重要意义。以新疆伊犁新源县发生的豚草和三裂叶豚草为材料,在种子成熟期,根据植株高度、枝条长度,按比例从上到下分为9个部位,对不同植株部位种子的形态特征、数量和萌发特性进行比较,分析这两种植物不同植株部位种子萌发与扩散的共性和差异性,研究二者种群密度调节和入侵的关系。结果表明:1)两个物种内不同植株部位间种子的长、宽、百粒重无显著差异,但三裂叶豚草种子的长度和宽度分别是豚草的2—3倍,百粒重高7倍。结合两个物种在伊犁地区分布差异,认为种子大小是两个物种分布区域性差异的原因之一。2)豚草和三裂叶豚草植株外部的上顶、中顶、上中部位种子数占植株总种子数量的50%,中中、下顶占比约23%,而下部的上基、中基、下中、下基的种子数占比约27%,表明当年生产的种子有近73%的比例具有远距离扩散的潜力。3)豚草和三裂叶豚草不同植株部位种子的萌发率具有上端中端下端的趋势;初始萌发时间为下端中端上端;萌发持续时间为上端中端下端。这种萌发方式避免了同一生长季大批种子同时萌发有可能导致高密度死亡的风险。基于上述研究分析,认为豚草和三裂叶豚草不同植株部位种子具有不同的适应功能。其中,上部所产生的种子具较强的扩散能力和低休眠性,有利于两物种快速占据新生境并扩大种群;而中、下部位的种子在母株周围就近扩散,翌年萌发率低,缓解了种群竞争。豚草和三裂叶豚草不同植株部位生产的种子特性和萌发差异是两个物种进行种群密度调节和扩散入侵的重要原因。     

入侵植物三裂叶豚草在中国的潜在适生区预测

[目的] 三裂叶豚草是中国重点防控的入侵植物,研究其潜在的适生区分布格局变化对预警防控具有重要意义。[方法] 基于MaxEnt优化模型预测当前及未来（RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5）气候情景下三裂叶豚草潜在的地理分布格局。[结果] 当调控倍频（RM）=3.5,FC（特征组合）=LQH（线性、二次型、片段化组合）时为最优模型,MaxEnt模型的预测结果较准确,受试者工作特征曲线下的面积（AUC值）达0.9287;综合8种途径评估出人类活动因子（hfp,贡献率69%）、等温性（bio3,贡献率8.9%）、温度季节变动系数（bio4,贡献率2.9%）、年降水量（bio12,贡献率7.3%）和海拔（ELEV,贡献率3.7%）是制约三裂叶豚草潜在地理分布的主要环境因子;在当前气候情景下,三裂叶豚草的高适生区主要集中在东北平原、江淮地区、京津冀、山东半岛等经济发达地区。[结论] 在未来气候变化情景下,三裂叶豚草在我国的潜在适生区范围总体呈现不同程度的缩减,即丧失率大于增加率;三裂叶豚草将有向南迁移的趋势;最冷月最低温度（bio6）是最不相似变量分析中出现频次最高的因子,表明温度因素对三裂叶豚草潜在地理分布变迁起到重要制约作用。本研究结果可为三裂叶豚草的预防和控制提供理论基础。     

三裂叶豚草雄花序分化的气候效应分析

【背景】三裂叶豚草是一种外来恶性杂草,它的入侵不仅影响当地的生物多样性和生态系统,而且给农牧业造成巨大的经济损失。此外,其花粉量大,是引起人体一系列过敏反应的致敏源。【方法】通过对2008～2010年三裂叶豚草分化时期和气象因素进行调查,以当年分化开始前一个月至分化结束的日最高气温、日最低气温、日平均气温、相对湿度、日照时间等数据,分析影响三裂叶豚草雄花序分化的气象因子。【结果】雄花序从未分化期至成熟期平均需26d。三裂叶豚草营养生长后期,较短的日照时间和日平均气温、较高的相对湿度和较大的温差等环境条件有利于三裂叶豚草雄花序较早地开始分化。而在分化早期,长时间较高的相对湿度不利于雄花序的分化。【结论与意义】外界环境的变化能够影响三裂叶豚草雄花序的分化,对其分化开始时间起决定性作用。本研究为制定合理的三裂叶豚草防治措施提供了理论依据,同时为进一步研究其生物安全性提供了参考。     

国槐尺蠖发育起点温度与有效积温

在恒温20,23,25,27,30℃下,对沈阳市国槐尺蠖Semiothisa cinerearia Bremeret Grey各虫态的发育历期,发育起点温度和有效积温进行了研究。结果表明,随着温度的升高,发育历期逐渐缩短;国槐尺蠖卵,幼虫,蛹,成虫期和世代发育起点温度C分别为(4.20±0.95),(5.80±0.95),(8.28±0.30),(16.92±0.50)和(9.06±0.21)℃。相应的有效积温K分别为(71.3±2.3),(300.5±14.3),(354.2±8.3),(52.4±2.59)和(752.76±10.5)日.度。根据发育起点温度和有效积温,预测出国槐尺蠖在沈阳的年发生代数为3.4～3.6代,其结果符合实际发生情况。     

油杉叶锈研究

油杉叶锈寄生在油杉叶上,作者研究了此菌的模式标本、同引模式标本和后来在模式地区采得的标本;并和柱锈属、金锈属、鞘锈属、栅锈属等11属锈菌作了比较研究。证明这种锈菌冬孢子堆为带状或扁平柱状,无细胞组织垫座,无被;冬孢子可互相撕离而不破裂,孢壁薄而无色,无柄。这些性状说明它不同于柱锈而近于金锈属。因此作者将其转归金锈属,改定为Chrysomyxa keteleeriae(Tai)Wang et Peterson新组合,(基础异名Cronartium keteleeriae Tai)。这种锈菌与其它生在云杉、铁杉叶上的4种短生金锈属锈菌一样,冬孢子堆都生在针叶上,窄带状到扁平柱状或圆形有短柄,鲜桔色或桔红色。虽然油杉叶锈冬孢子堆高达 6mm,但这只是同一属内的种间差别,也象Coleosporium crowellii Cumm。与同属内其它种的区别一样,属于种间的差别。云南粗杉金锈的冬孢子可以从10—20细胞组成的有柄孢子分离产生,正如鞘柄锈冬孢子的互相分离产生一样。冷杉金锈,特别是变形金锈的冬孢子的产生方式也是这样。生在同种油杉寄主枝上的Peridermium kunmingense Jen和油杉叶锈有无关系,需在接种试验后才能肯定。从寄主与寄主菌共同进化关系看,这种锈菌的寄主——油杉在分类系统上与金锈属寄主——云杉、铁杉等属近缘,传统分类学家多认为它同冷杉、银杉、黄杉等属同归冷杉亚科。但也有学者认为油杉有许多原始性状,与冷杉亚科无关。作者在油杉上发现金锈可能支持了传统植物分类系统。     

高温和低湿对干热河谷7个植被恢复树种光合参数的影响

采用人工气候室控制环境条件,研究了高温（30℃和40℃）对印楝（Azadirachta indica A．Juss．）、木豆[Cajanus cajan（Linn．）Huth]、赤桉（Eucalyptus camaldulensis Dehn．）、蓝桉（E．globulus Labillardiere）、柠檬桉（E．citriodoraHook．）、大叶相思（Acacia auriculiformis A．Cunn．）和麻风树（Jatropha curcas Linn．）7个干热河谷植被恢复树种幼苗叶片光合参数的影响,以及低湿条件对麻风树幼苗叶片光合参数的影响,并对高温及低湿条件下各树种叶片光合参数与叶片含水量的关系进行了探讨。结果表明：在高温条件下,供试树种叶片的净光合速率（Pn）和Fv／Fm值均随叶片含水量的提高逐渐增加,但在40℃条件下各树种的Pn以及刚nn值均明显降低,表明叶片含水量高有利于各树种叶片Pn和n／Fm的提高,而40℃高温则对其Pn和Fv／Frn有明显抑制作用。在非干旱条件下,高温对各树种幼苗的Pn、气孔导度（Gs）、胞间c0：浓度（ci）和蒸腾速率（Tr）均有不同程度影响。在40℃条件下,供试树种中印楝和赤桉幼苗的Pn降幅最小;大叶相思、蓝桉和木豆幼苗的Gs明显增加;各树种幼苗的ci均明显提高;除印楝外,其他6个树种幼苗的Tr明显加剧且叶片水分利用效率降低。在叶片含水量较高的状况下,供试7个树种中印楝和赤桉幼苗的FV／Fm值受高温的影响较小。在空气相对湿度20％的条件下,麻风树幼苗的Pn、Cs、ci及Tr均明显降低,且均随叶片含水量的提高而增加,表明叶片含水量下降是麻风树幼苗光合作用减弱的重要影响因素。研究结果表明：干热河谷地区的高温引起的植物光合限制以非气孔因素为主导;在供试的7个树种中,印楝和赤桉对干热河谷高温干旱生境的适应或忍耐能力较强。     

苍耳柄锈菌三裂叶豚草专化型冬孢子基因组DNA快速提取方法的比较研究

以苍耳柄锈菌三裂叶豚草专化型Puccinia xanthii f. sp. ambrosiae-trifidae为研究试材,比较研究了其冬孢子DNA提取的9种方法,其中CTAB-钢珠法、改良的微型电钻法以及EZ-Kit改良法获得的基因组DNA经检测质量较好。在此基础上,利用ITS-PCR和ISSR引物UBC#835将待用DNA进行PCR扩增检测。结果表明,上述3种方法提取的DNA适合于ISSR反应。研究结果为专性寄生锈菌分子遗传变异的研究提供了保障。     

垂头菊柄锈菌新种

本文报告了盘花垂头菊Cremanthodium discoideum Maxim.上的一锈菌新种——垂头菊柄锈菌Puccinia cremanthodii J.Y.Zhuang et S.X.Wei。模式标本采自青海省,保藏在中国科学院微生物研究所真菌标本室。本种主要特征是:冬孢子椭圆形或近倒卵形,两端圆,中部略缢缩,32—48×19—32μm,孢壁肉桂褐色至粟褐色,2—3.5μm厚,连同孔帽约5μm厚,有不规则的网状皱纹,柄达100μm长,易破碎。垂头菊属植物上未曾记载过有锈菌,本种为首次报道。垂头菊属是喜马拉雅和青藏高原的特有属,分布高海拔地带,推测此菌可能为青藏高原所特有。