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。     

链格孢菌粗毒素对菊花‘神马’幼苗生长及生理代谢的影响

由链格孢菌引起的菊花黑斑病严重降低了菊花的品质和产量.链格孢菌在代谢过程中分泌的粗毒素是菊花黑斑病发生的主要致病因子之一.本文从菊花黑斑病发病叶片中分离筛选出致病真菌链格孢菌1株,研究其粗毒素对菊花幼苗‘神马’生长的影响以及测定盆栽幼苗叶片细胞膜相对透性、抗性物质含量、诱导酶活性及代谢物质含量变化.结果表明:链格孢菌粗毒素对菊花‘神马’幼苗的株高、茎粗、根长均有抑制作用,毒素浓度与抑制效果呈正相关,且粗毒素原液处理14 d后,菊花幼苗株高、茎粗、根长受到显著抑制,分别比对照减少了28.9%、21.4%和23.3%;链格孢菌粗毒素处理菊花‘神马’幼苗后,根系组织细胞膜透性随着毒素浓度的增加而增加,在同一毒素浓度处理下,菊花幼苗叶片细胞膜透性随着处理时间的增加呈先增大后降低的趋势;毒素原液处理菊花幼苗后,菊花幼苗叶片中抗性物质可溶性蛋白、丙二醛(MDA)以及脯氨酸含量均显著提高.链格孢菌10倍稀释液处理对叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性的提高最为显著.链格孢菌粗毒素对切花菊‘神马’幼苗的致病作用主要通过抑制菊花幼苗根、茎的正常生长,增加菊花幼苗叶片细胞膜透性,影响切花菊幼苗叶片中抗性物质代谢以及提高叶片保护酶活性而影响植株正常生理代谢.     

枣果实病害侵染与发病时期的研究

从河北沧州的不同枣树品种上,定期采集枣树组织分离,调查枣果病害病菌的侵入时期.结果表明,病原菌在枣树枝条萌芽期就开始侵染,金丝小枣的主要病原菌的侵染顺序为:链格孢(Alternaria alternata)最先侵染,细极链格孢(Alternaria tenuissima)其次,梭壳孢菌(Fusicoccum sp.)和橄榄色盾壳霉(Coniothyrium olivaceum)最后侵染:冬枣的主要病原菌的侵染顺序为:梭壳孢菌(Fusicoccum sp.)最先侵染,细极链格孢(Alternariatenuissima)其次,链格孢(Alternariaalternata)最后侵染;梨枣的主要病原菌的侵染顺序为:细极链格孢(Alternariatenuissima)最先侵染,链格孢(Alternariaalternata)其次,橄榄色盾壳霉(Coniothyrium olivaceum)最后侵染.金丝小枣、冬枣、梨枣的果实发病高峰期均为9月下旬.     

利用GFP表达系统检测球孢白僵菌侵染昆虫过程

绿色荧光蛋白(GFP)作为一种重要的报告基因,在病原菌和寄主之间的互作研究中具有良好的应用前景。利用草丁膦抗性基因bar为筛选标记,构建了组成性表达绿色荧光蛋白基因egfp的载体pBG,并转入球孢白僵菌获得成功表达。将转化子接种菜青虫进行生物测定表明,组成性表达egfp不影响球孢白僵菌的毒力。进一步利用冰冻切片和荧光显微观察技术监测球孢白僵菌侵染寄主行为,结果显示,通过荧光观察可清楚的检测到病原菌在昆虫体表的附着、菌丝穿透体壁以及菌丝从寄主体内长出等侵染过程。由此表明,GFP可有效用于球孢白僵菌的遗传标记,进行病原菌的鉴别、侵染致病机理及相关功能基因的表达模式研究。     

中国月季上两株链格孢属真菌的分离鉴定及TeA毒素的测定

细交链格孢菌酮酸(Te A)是链格孢菌毒素中最为重要的一种,其在适合的浓度对月季没有伤害而对月季长管蚜有趋避作用。从中国月季上分离纯化得到的两株链格孢属真菌,编号为0363和0645,经过培养性状对比、ITS和18S基因序列分析及显微形态观察,鉴定0363为链格孢(Alternaria alternate.Keissler),0645为细极链格孢(Alternaria tenuissima)。用有机溶剂对两株菌株的毒素进行提取,得到的毒素粗提物利用HPLC分析测定,结果表明,两株菌的毒素粗提物中均含有细交链格孢菌酮酸(Te A)。以上研究结果为中国月季病虫害的防治及寄主植物介导的间接病虫互作机理研究提供实验材料和理论依据。     

PEG介导原生质体转化构建链格孢荧光菌株及其侵染苹果花器特性

由链格孢侵染引起的苹果霉心病是一种普遍发生的苹果果实病害。该病菌从侵染到发病的周期较长,对其侵染规律较难开展研究,若借助荧光标记则有望有效解决这些问题。本研究基于PEG介导的菌丝体原生质体转化,将带有GFP基因的外源DNA随机插入链格孢菌基因组中,共获得150个转化子。选取菌落形态、生长速率、致病力均未受影响的转化子NC-1,在田间盛花期接种苹果花组织。48h后花瓣、花柱、花药和花丝发生褐变,出现水渍状病斑,4d后发病严重的花干枯脱落,20d后感病幼果霉变脱落,发病部位菌丝体在荧光显微镜下呈现明显的绿色荧光。试验结果表明,作者成功构建了PEG介导的链格孢菌丝体原生质体遗传转化体系,且获得的链格孢荧光菌株NC-1可用于田间侵染规律的研究。     

白粉菌BGP(TG)在不同抗性草地早熟禾叶片上的侵染过程观察

【背景】草地早熟禾(Poa pratensis)白粉病是气传性病害,种植抗病品种是防治白粉病最经济、环保和有效的方法。【目的】明确禾布氏白粉菌BGP(TG)在3个不同抗性草地早熟禾叶片上的侵染过程和乳突在草地早熟禾抗白粉病中起的重要角色。【方法】利用考马斯亮蓝染色结合显微镜观察的方法,对不同抗性的3个草地早熟禾品种进行白粉菌侵染过程观察,统计分生孢子形成次生芽管的速度、吸器和乳突的形成情况,分析白粉菌对不同抗性草地早熟禾侵染过程的差异。【结果】‘探险家’草地早熟禾病症较其他2个品种更为严重,禾布氏白粉菌BGP(TG)侵染不同抗性品种的侵染过程基本一致,但‘探险家’叶片上初生吸器形成早于其他2个品种;接菌1-2 d后,在‘太行’叶表面分生孢子形成5级芽管的速度显著低于‘探险家’和‘黑杰克’;接种1d后,‘太行’草地早熟禾有效乳突形成率显著高于‘黑杰克’(P<0.05),‘黑杰克’有效乳突形成率显著高于‘探险家’(P<0.05)。【结论】明确了白粉菌在草地早熟禾叶片上的侵染过程和乳突在草地早熟禾抵御白粉菌侵入过程中起的重要作用,为草地早熟禾白粉病的预防和防治提供了理论基础和参考...     

刺盘孢菌的蛋白互作预测及侵染早期共表达模块分析

刺盘孢菌是一类重要的植物病原真菌,在全球范围内危害众多单双子叶植物。有许多研究对病菌的侵染模式进行了探索,但仍未阐明其确切的分子机制。本研究在预测病菌蛋白互作的基础上,结合表达谱数据对病菌在活体生存环境下的共表达模块进行挖掘和分析,以期为分子机制的研究提供新的线索。通过同源映射法和结构域法,预测得到刺盘孢菌的4 288个蛋白之间存在41 700个潜在互作,其中39 776个互作发生于异源蛋白之间,1 924个互作发生于同一蛋白内。将蛋白互作数据分别与4个表达谱数据进行整合,构建得到离体I、离体II、活体I和活体II 4个共表达互作组。对离体和活体互作组的共有基因的表达水平进行比较分析,结果表明,与离体互作组相比,活体互作组中与翻译、蛋白代谢等有关的基因表达水平下降,与离子转运、糖物质转运等有关的基因表达水平上升,暗示了物质转运在刺盘孢菌侵染早期的重要作用。进一步对活体互作组进行模块化分析,结果表明,活体I和活体II的特异模块分别与胁迫响应、肌动蛋白纤维长度调控有关,其中胁迫响应子网是以热激蛋白Hsp70为核心的互作簇,可能参与病菌对寄主的识别与对抗;肌动蛋白纤维长度调控子网则可能与病菌菌丝在寄主细胞间的延伸有关。     

果生刺盘孢效应蛋白CfEC92靶向Mal d 1j抑制苹果免疫

由果生刺盘孢引起的炭疽叶枯病是我国苹果产区的重要病害。果生刺盘孢在侵染苹果过程中分泌效应蛋白CfEC92促进其侵染,但其作用机制仍不清楚。本研究从苹果cDNA中克隆出Mal d 1j蛋白,结构域及氨基酸序列分析显示,Mal d 1j为PR10家族成员。Mal d 1j基因过表达能显著增强苹果对炭疽叶枯病抗性,而沉默Mal d 1j显著降低其抗性。在烟草中过表达Mal d 1j提高烟草抗性,共表达CfEC92和Mal d 1j蛋白,降低Mal d 1j对疫霉菌抗性。通过酵母双杂交、BIFC和Co-IP分析证明CfEC92与Mal d 1j可以发生直接互作,且其互作定位于细胞膜和细胞核,表明CfEC92 通过与Mal d 1j互作影响植物免疫。本研究揭示了果生刺盘孢效应蛋白CfEC92通过靶向Mal d 1j抑制植物免疫促进其侵染的分子机制,为苹果炭疽叶枯病防控提供了新的思路。     

青藏高原冰川棘豆(Oxytropis glacialis)内生菌核心微生物组的界定及其互作网络分析

【背景】植物内生菌(endophyte)对寄主植物的益生作用有利于植物的生存与扩散,而菌群互作网络为内生菌生态功能的实现提供了基础保障。【目的】了解影响西藏畜牧业发展的主要疯草冰川棘豆(Oxytropis glacialis)内生菌核心微生物组及其菌群互作网络,为青藏高原疯草类有毒植物的科学治理和利用提供基础参考依据。【方法】利用高通量测序技术分析冰川棘豆中内生菌核心微生物组,构建内生菌相关性网络,并以与苦马豆素代谢相关内生菌为例分析冰川棘豆内生菌的互作模式。【结果】内生细菌测序共得到175791条有效序列,注释到428个细菌OTU,分属于19个门和267个属;内生真菌测序共得到757 113条有效序列,注释到391个真菌OTU,分属于7个门和149个属。Venn图分析表明,根、叶组织的核心内生细菌菌属数目(54、62)大于核心内生真菌(22、13),根组织中的核心内生菌种类与叶组织相当(76、75)。系统发育树分析表明,冰川棘豆中存在产生苦马豆素内生真菌链格孢属(Alternaria)和降解苦马豆素的内生细菌短波单胞杆菌属(Brevundimonas)。相关性网络分析表明,内生菌菌群间以正向反馈的互作网络关系为主,核心菌群可能主要通过间接性的互作方式将影响传递到微生物群落,其中链格孢属与短波单胞杆菌属作为核心菌属通过间接性的显著相关关系(|ρ|0.6,P0.01)参与菌群间互作网络。【结论】冰川棘豆核心菌群以间接的方式参与内生菌菌群间的互作网络,高度的菌属连接性为内生菌生态功能的实现提供可能。     

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     

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。     

遮荫对库拉索芦荟细胞超微结构和芦荟素含量的影响

分别用透射电子显微镜技术、高效液相色谱法研究了生长在遮荫和自然光照条件下库拉索芦荟叶片的超微结构和芦荟素含量.电镜观察结果表明,遮荫处理6个月后,库拉索芦荟叶片细胞中叶绿体基粒数量减少,类囊体片层数目减少且排列疏松,质体中原来积累的淀粉粒逐渐减少直至消失;内质网、高尔基体等内膜系统不发达.高效液相色谱分析结果显示,生长在遮荫条件下的库拉索芦荟叶片,芦荟素含量明显低于生长在自然光照下的含量.其中,遮荫下幼叶芦荟素的含量是自然光照下的63.33%,而成熟叶芦荟素含量仅有自然光照下的23.77%.无论自然光下还是遮荫条件下生长的芦荟,芦荟素的含量与叶龄有显著的负相关性,遮荫对成熟叶的影响更大.综合两方面的实验结果认为,遮荫首先影响芦荟叶片细胞内膜系统的发育,进而限制了芦荟素的合成和运输,使芦荟叶片中芦荟素含量降低.     

Mushroom host influence on Lycoriella mali (Diptera: Sciaridae) life cycle

Lycoriella mali Fitch (Diptera: Sciaridae) infests mushroom crops early in the crop cycle. Recent observations in mushroom houses indicated a difference in emergence time and size of adult L. mali developing on various strains of commercial mushrooms. Samples of adult flies from isolated mushroom houses growing Portabella mushrooms were significantly heavier then those from oyster mushroom houses, whereas flies from shiitake mushroom houses were lightest in weight. Flies collected from isolated Portabella mushroom houses were reared on four strains and species of Agaricus and Pleurotus mushrooms. After the adults emerged, females were weighed, mated, and allowed to oviposit. The number of eggs laid increased as the weight of the female increased. Flies collected from isolated Portabella mushroom houses were reared on eight strains and species of mushrooms. Flies were reared for four generations on each host mushroom mycelium then switched to different host mushrooms. Overall, the hybrid strain of Agaricus bisporus (Lange) Imbach (Agaricales: Agaricomycetideae) was the most favorable host for L. mali, whereas the wild strain of A. bisporus was the least favorable host. Mushroom hosts influence developmental time, survivorship, weight, and reproduction of L. mali.     

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。     

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。     

Fine structure of isolated mesophyll protoplasts of tobacco

Summary Protoplasts of palisade cells isolated enzymatically from mature leaves of tobacco were studied with the electron microscope. A cell wall was completely absent, and the chloroplasts contained large inclusion bodies which were believed to be a crystalline form of fraction I protein. The fine structure of the protoplasts was otherwise that of healthy mesophyll cells, indicating that they are in a good physiological state. Some protoplasts were multinucleate as a result of fusion during the isolation process.     

RELATION OF TOBACCO MOSAIC VIRUS TO THE HOST CELLS

The relation of tobacco mosaic virus (TMV) to host cells was studied in leaves of Nicotiana tabacum L. systemically infected with the virus. The typical TMV inclusions, striate or crystalline material and ameboid or X-bodies, which are discernible with the light microscope, and/or particles of virus, which are identifiable with the electron microscope, were observed in epidermal cells, mesophyll cells, parenchyma cells of the vascular bundles, differentiating and mature tracheary elements, and immature and mature sieve elements. Virus particles were observed in the nuclei and the chloroplasts of parenchyma cells as well as in the ground cytoplasm, the vacuole, and between the plasma membrane and the cell wall. The nature of the conformations of the particle aggregates in the chloroplasts was compatible with the concept that some virus particles may be assembled in these organelles. The virus particles in the nuclei appeared to be complete particles. Under the electron microscope the X-body constitutes a membraneless assemblage of endoplasmic reticulum, ribosomes, virus particles, and of virus-related material in the form of wide filaments indistinctly resolvable as bundles of tubules. Some parenchyma cells contained aggregates of discrete tubules in parallel arrangement. These groups of tubules were relatively free from components of host protoplasts.     

银杏叶发育过程的解剖结构观察

利用半薄切片、扫描电镜和透射电镜技术,对不同发育时期的银杏叶片解剖结构变化进行连续观察.结果显示:(1)展叶期叶片无栅栏组织和海绵组织分化,细胞排列紧密;展叶后叶肉分化为栅栏组织1~2层,细胞呈长椭球形,海绵组织发达,细胞呈横向排列的椭球形,并形成通气系统;衰老期部分海绵组织细胞变小,并纵向排列,通气系统发达.(2)除叶基和叶缘外,成熟叶片的维管束直径基本相同,维管束鞘发达.(3)早期叶片上表皮有较多气孔分布,展叶后气孔密度迅速降低;下表皮气孔数量较多,但气孔密度随叶片的成熟逐渐下降.(4)叶绿体类囊体在展叶期结构简单,常含1~2个较大淀粉粒;生长期类囊体结构逐渐完善,淀粉粒较少,无嗜锇滴;衰老期类囊体瓦解,嗜锇滴大量累积.