小麦条锈菌夏孢子阶段核相状况的研究

 本文应用电镜和荧光染色技术对小麦条锈菌夏孢子阶段的细胞核相状况进行了系统研究。观察发现夏孢子通常为双核体,夏孢子萌发的芽管可为双核、三核或四核,但仍以双核芽管为主。尽管在胞间菌丝和吸器母细胞中可观察到典型的双核细胞,但胞间菌丝和吸器母细胞中的多核现象极为普遍。经连续切片观察证实,吸器的细胞核可为双核、三核、四核、五核和六核,一般以四核为主。夏孢子堆中的不同类型的细胞均为双核。上述研究结果表明,小麦条锈菌的细胞核相状况较为复杂,并且显然不向于其它锈菌。关于小麦条锈菌多核现象的生物学意义值得进一步研究。     

小麦叶锈菌在感病寄主上发育的组织病理学和超微结构研究

 应用荧光显微技术、微分干涉技术和生物电镜技术,系统地研究了小麦叶锈菌在感病寄主上的发育过程及其超微结构特征。小麦叶锈菌在感病品种上的发育过程可分为几个明显的阶段,即孢子的萌发、附着胞的形成、气孔下囊的分化、初生菌丝和次生菌丝的形成和生长、吸器母细胞和吸器的形成、夏孢子床和夏孢子堆的产生以及夏孢子的形成。小麦叶锈菌的胞间菌丝呈丝状,生长和分枝通常沿寄主细胞壁进行。胞间菌丝与寄主细胞的接触诱导了吸器母细胞的分化,吸器母细胞在与寄主细胞壁的接触部位发育形成入侵栓,穿透寄主细胞壁后于细胞内形成吸器。胞间菌丝和吸器母细胞均含有双核,而成熟吸器则含有单核。经常规染色后,胞间菌丝和吸器母细胞的壁与隔膜均可分辨出由多层构成。     

菜豆锈菌侵染过程的显微和超微观察

 本文报道了通过微分干涉衬显微镜、荧光显微镜及扫描电镜和透射电镜所观察到的菜豆锈菌的侵入和扩展过程。菜豆锈菌夏孢子萌发多产生1个芽管,偶尔也产生双芽管。芽管以气孔侵入为主,也可从表皮直接侵入。侵入前形成或不形成明显的附着胞。气孔侵入的芽管首先在气孔腔内形成气孔下囊,再进一步分化出圆形的膨大体,由膨大体产生1~2支初生菌丝。初生菌丝与叶肉细胞壁接触后分化出吸器母细胞,吸器母细胞进入叶肉细胞内部形成吸器。初生侵染菌丝在产生吸器母细胞的部位的后部产生分枝,形成次生侵染菌丝在叶肉细胞间蔓延。     

青杨叶锈病菌(Melampsora larici-populina Kleb.)侵染过程的超微结构研究

 采用电子显微镜技术对青杨叶锈病菌(Melampsora larici-populina Kleb.)的侵染过程进行了研究。发现该菌夏孢子萌发产生1~3个芽管,且具较多的树杈状分枝。芽管由气孔侵入,侵入前不形成明显的附着胞或仅个别芽管形成附着胞。芽管侵入气孔后在气孔腔内形成气孔下囊,再分化出圆形的膨大体而产生1~2支初生菌丝。初生菌丝在寄主细胞间扩展,与叶肉细胞壁接触后分化出吸器母细胞,吸器母细胞中的细胞器与胞间菌丝相同,双核。吸器母细胞产生侵入钉侵入叶肉细胞内部形成吸器,成熟吸器由细长具颈环的管状颈部和膨大的吸器体组成,此时胞间菌丝在吸器母细胞处分化出次生菌丝,在叶肉细胞间扩展形成次生菌落,产生孢子堆。病菌在寄主细胞间隙或沿寄主细胞壁延伸时,寄主细胞仍保持正常状态。     

种衣剂17号包衣对小麦条锈菌影响的组织病理学研究

种衣剂１７号内含三唑醇等杀菌剂和其它化学成分，小麦种子用种衣剂包衣，出苗后一叶期接咱小麦条锈菌毒性小种，采用荧光染色技术和整叶透明技术，研究了种衣剂１７号对条锈菌在寄主内发育的影响。观察结果表明，该种衣剂对对叶表的夏孢子萌发和芽管入侵无明显影响，但可使菌丝扩展和菌丝分枝严重受抑，吸器母细胞和吸器形成的数目减少，每一侵染点的吸器一般不超过２个，并且对吸器具有致畸作用。在多数侵染点内可观察到寄主细胞坏     

多堆柄锈菌侵染不同抗性玉米的组织病理学研究

［目的］ 了解不同抗感玉米自交系对南方锈病的组织病理学反应,为今后筛选不同类型抗病自交系提供参考。［方法］ 采用曲利苯蓝透明染色法,以4个玉米自交系为材料,研究了玉米南方锈病致病菌—多堆柄锈菌在不同抗性材料上侵染过程的组织学特征。［结果］ 多堆柄锈菌侵入和定殖可以分为5个阶段：孢子萌发与芽管形成、附着胞形成、侵入细胞、胞内吸器产生、菌丝在细胞间扩展。在不同抗性的玉米材料上,病菌孢子萌发和芽管形成差别不明显,但侵入后病菌在不同抗性材料内的发育进程和发育程度具有显著差异。在抗病玉米材料上,病菌初生菌丝、吸器母细胞、次生菌丝的形成时间推迟,胞内吸器少,菌丝分枝少,菌丝生长缓慢。［结论］ 这些抗性特征与田间表现出的细胞过敏性坏死、叶片上夏孢子堆少的特征具有一致性。     

小麦新抗源一粒葡抗条锈病的组织学和超微结构研究

 采用荧光显微镜、微分干涉显微镜和电子显微镜技术,系统研究了小麦新抗源一粒葡抗小麦条锈病的组织学和超微结构特征。结果表明:相对于感病品种铭贤169,一粒葡对条锈菌的侵染,在组织学和超微结构上均表现出明显的抗性特征。在组织学水平,表现为菌丝生长受抑,菌落发育延迟或败育,吸器母细胞和吸器数目明显减少;同时,侵染点的寄主细胞表现出不同程度的过敏性坏死症状。电镜观察发现,在一粒葡和感病品种中,条锈菌均可由芽管顶端直接进入或通过形成附着胞进入小麦气孔。其后,在一粒葡上,病菌胞间菌丝、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,表现为原生质染色逐渐加深,液泡增多变大,逐渐消解原生质;胞间菌丝、吸器母细胞细胞壁不规则增厚;胞间菌丝线粒体肿胀,数目增多,逐渐解体;吸器母细胞细胞质逐渐空泡化后丧失其生理功能;吸器外质膜皱褶;吸器外间质加宽并有丝状或颗粒状物质形成,吸器体壁逐渐消解出现孔洞,吸器体最终畸形坏死。同时,寄主细胞产生一系列显著的结构防卫反应:形成胞壁沉积物、乳突、吸器鞘等结构,以及发生坏死,阻碍并抑制病菌的发育及扩展。     

不同培养载体对小麦条锈菌夏孢子人工萌发的影响

为探索适合小麦条锈菌寄主体外萌发的载体,并建立基于不同研究目的的小麦条锈菌夏孢子人工萌发技术,采用超声波水雾培养法,以小麦条锈菌生理小种CYR32为供试材料,探讨了不同培养载体对小麦条锈菌夏孢子萌发特性的影响.在最适温度和湿度条件下,以4种不同材料为培养载体,小麦条锈菌夏孢子的萌发率、芽管生长率和外观显示情况有显著差异.在尼龙纱网上的夏孢子萌发速度和芽管伸长速度最快,12 h内萌发率最高可达93.40％,芽管最长可达446.71 μm;亲水滤膜上夏孢子的萌发率和芽管长仅次于纱网;亲水塑料膜和PVDF膜上夏孢子的萌发率均高于普通亲水载玻片,而芽管长度低于普通亲水载玻片.采用侧光照明时,在亲水滤膜和PVDF膜上极易清晰观测到夏孢子及其芽管内的黄色颗粒物.在亲水塑料膜上,还可观察到夏孢子萌发12 h后,芽管尾部膨大形成类似附着胞的结构.结果显示,超声波水雾可使条锈菌夏孢子处于水分饱和的环境,而纱网纤维组成的小格具有很好的保水结露功能,能使夏孢子萌发快,萌发效率高,芽管生长快;另一方面,使用其他培养载体还可满足观测条锈菌夏孢子内黄色颗粒物向芽管内转移和芽管尾部形成类似附着胞结构的目的.     

外源茉莉酸甲酯诱导小麦抗条锈病的研究

 本文探讨了不同浓度茉莉酸甲酯(MeJA)对小麦抗病性的诱导作用,同时电镜观察了不同浓度MeJA对小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp. tritici)与寄主细胞超微结构的影响。结果表明,2.00 mmol·L^-1 MeJA对小麦条锈病的诱导抗性效果最好,可达到35.87%,而0.50 mmol·L^-1 MeJA在小麦条锈菌夏孢子开始萌发4 h时呈显著抑制作用。经外源MeJA处理后,条锈菌的胞间菌丝、吸器母细胞和吸器的发育明显受到抑制,其中侵染位点的叶肉细胞呈抗性症状。因此,MeJA可使小麦幼苗产生诱导抗性从而提高其抗病性。     

内吸杀菌剂烯唑醇对小麦条锈菌和白粉菌发育影响的研究

 小麦幼苗分别用小麦条锈菌和白粉菌接种3天后,用内吸杀菌剂烯唑醇喷雾施药。电镜观察烯唑醇对条锈菌和白粉菌在寄主上发育的影响,结果表明,烯唑醇引起两种病菌和寄主细胞发生一系列变化。小麦条锈菌和白粉菌菌丝细胞壁的内层普遍不规则地加厚,菌丝细胞的隔膜发育受阻而成为畸形;两病菌的吸器外间质变宽,并沉积有电子致密度较高的物质。小麦条锈菌的部分吸器母细胞产生的畸形入侵栓,不能穿透寄主细胞壁,部分吸器不能正常发育,吸器体呈分枝状,不能完全扩张、膨大。此外,被侵小麦细胞所分泌的物质可将条锈菌吸器完全包围起来。小麦条锈菌和白粉菌以上的细胞学变化可能导致了它们进一步发育受阻。     

小麦条锈菌异核新菌系的筛选及核游离试验研究

 采用生物学和细胞学方法研究小麦条锈菌的异核作用。不同小种的单孢菌系间的混合接种繁殖筛选出三个新菌系。新菌系的毒性明显不同于相应的原始菌系,新菌系夏孢于芽管的多核率较原始菌系高,这表明三个新菌系是经异核作用产生的。异核体的多核率随继代接种而降低,但有的菌系的毒性仍保持稳定。在采自陇南自然条件的条锈菌的夏孢子群体中,存在有3核和4核体,感病品种上夏孢子的多核率明显高于抗病品种。这一结果表明小麦条锈菌异核作用在感病品种上的发生机率较在抗病品种上的为高。     

不同海拔对天水市小麦条锈菌夏孢子萌发的影响

为明确不同海拔对天水市小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici夏孢子萌发的影响,于显微镜下观察天水市低、中、高海拔地区小麦条锈菌夏孢子在不同温度下的萌发及融合情况,并对与夏孢子萌发相关的温敏基因的表达水平进行测定。结果显示,低海拔和中海拔地区的小麦条锈菌夏孢子的最适萌发温度为9℃,萌发率分别为64.72%和54.21%,高海拔地区的小麦条锈菌夏孢子的适宜萌发温度在12～16℃之间,平均萌发率为59.09%;高海拔和低海拔地区小麦条锈菌夏孢子都存在芽管融合和孢子融合现象,其中高海拔地区小麦条锈菌夏孢子的异核率为6.13%,超过了其无性阶段变异的阈值1%。与夏孢子萌发相关的10个温敏基因在不同海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达趋势不同,其中,与能量代谢相关的葡萄糖转运蛋白基因和低亲和力磷酸转运蛋白基因在高海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达量高于低海拔地区小麦条锈菌夏孢子,与毒性变异相关的易化因子超家族（major facilitator superfamily,MFS）转运蛋白基因在高海拔和低海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达模式均呈上升趋势。表明由于海拔...     

小麦与条锈病菌不亲和互作的超微结构

 采用条锈菌同一小种的野生型菌系和弱毒突变菌系,分别接种同一小麦品种的方法,研究了不亲和互作的超微结构特征。在不亲和互作中,条锈菌的胞间菌丝、吸器母细胞和吸器明显受抑。吸器可以在发育早期受抑坏死,也可迟滞至吸器体形成之后坏死。吸器外质膜严重皱褶,并出现孔洞,吸器外间质加宽,沉积大量电子致密物质。侵染位点的小麦叶肉细胞表现与过敏性坏死反应相关联的一系列变化。细胞壁内侧还出现乳突状或颗粒状沉积物等防御结构或物质。     

三唑酮拌种对小麦条锈病菌叶部侵染过程的影响

 供试小麦种子用干拌法施药,在一叶期接种小麦条锈菌(Puccinia striiformis West)毒性小种,用整叶透明染色方法研究三唑酮拌种对条锈菌叶部侵染过程的影响.结果表明,由初生吸器形成开始,三唑酮对吸器产生和菌落扩展表现出多方面的影响.拌种植株叶片中条锈菌侵染菌丝的生长和分枝严重受阻,吸器母细胞和吸器形成显著减少,菌落亦不再进一步分化,多数侵染点还出现寄主细胞坏死。这些组织病理学变化与抗病品种的过敏性坏死反应很相似.     

胡杨和灰叶胡杨锈菌夏孢子形态和侵染结构观察

 借助直接观察、显微和超微结构观测等手段,对胡杨和灰叶胡杨锈病显症叶片、锈菌夏孢子的形态、孢子萌发和侵染结构进行了观测。结果表明,胡杨和灰叶胡杨的锈菌夏孢子堆、夏孢子形态结构相似;夏孢子堆散生于叶片正反两面,近半球形或半椭球形,呈橙黄色或金黄色;夏孢子散落分布于叶片正反两面,圆形或卵圆形,透明、橙黄色,厚壁,单胞,表面密生刺瘤;胡杨和灰叶胡杨锈菌夏孢子的长轴和短轴长度、刺瘤高度及刺瘤间距四项指标均无显著性差异;夏孢子萌发产生芽管后形成菌丝,通过叶表气孔直接侵染叶片,以菌丝的形式在叶片组织内扩展。     

小麦锈菌夏孢子经盐酸处理后的形态观察

为了快速区分小麦条锈菌、叶锈菌和秆锈菌,用不同浓度的盐酸处理3种小麦锈菌的新鲜夏孢子和在4 ℃冰箱内保存4个月以上的锈菌夏孢子,在显微镜下观察夏孢子形态以及原生质体变化。结果表明, 24.5%、28.5%、32.5%、36.5%4种浓度的盐酸处理条锈菌夏孢子后其原生质体均浓缩成多个分散的小团。而同样方法处理叶锈菌和秆锈菌新鲜菌种时其原生质体浓缩成一个大团或多个小团,浓缩成一个大团的比例随盐酸浓度的增大而提高;用不同浓度盐酸处理保存4个月以上的2种小麦锈菌时,95%以上的夏孢子原生质体浓缩成多个分散的小团,少数（不超过5%）的夏孢子原生质体浓缩成一个大团。研究还发现叶锈菌和秆锈菌夏孢子活力、盐酸浓度等对夏孢子原生质体浓缩状况有很大影响,且与病菌生理小种有一定的关系。因此,锈菌夏孢子经36.5%浓盐酸处理后的原生质体浓缩状况只能作为小麦锈病田间快速诊断检测的辅助手段,不能作为锈病种类鉴别的唯一标准,必须结合病害症状特征、孢子形态以及分子生物学方法等进行综合判别。     

小麦叶锈菌异核现象的研究

 本研究是针对生产上小麦品种的抗锈性变异问题,探索叶锈菌的变异机制。用细胞学方法对夏孢子芽管中的细胞核进行染色,发现叶锈菌的异核现象是很普遍的,并且出现的频率很高。生物学研究的结果表明,锈菌通过异核现象可以产生新小种,并且产生的频率也较高。说明异核现象是叶锈菌变异的重要机制之一.小麦品种抗锈性“丧失”可能与锈菌的这种变异有关。     

条锈菌诱导的小麦EF手钙离子绑定蛋白基因TaCab1的功能初步分析

 根据小麦EF手钙离子绑定蛋白(TaCab1)基因序列,利用WMD3软件设计特异的人工miRNA (amiRNA),构建VIGS沉默载体。利用amiRNA-VIGS体系,对小麦的TaCab1基因的功能进行了初步分析。利用Northern blot和实时定量PCR技术分别检测了amiRNA的积累及TaCab1的沉默效率,并利用显微观察技术统计条锈菌侵染小麦后的组织学差异。结果表明,amiRNA可以得到有效的积累,其靶标基因TaCab1可以得到有效的沉默。从表型上看,小麦叶片上条锈菌夏孢子的产孢量也在一定程度上有所降低。组织学观察发现当TaCab1被沉默后,寄主细胞的坏死面积在侵染后期明显增大,条锈菌的菌丝分枝数也明显增多,但菌丝长度明显变短。     

小麦条锈菌夏孢子生物捕捉法

小麦条锈病是以夏孢子随气流传播的病害。以往对夏孢子多采用载玻片定向与不定向、孢子浓缩或电子自控等性能各异的孢子捕捉器进行捕捉,但这些捕捉器都存在以下问题:第一,小麦条锈病越夏及春、秋流行季节,也是小麦叶锈病、燕麦冠锈病的发生季节,这些锈病的夏孢子在形态及大小上很难区别。虽然用结晶紫、藏红、浓盐酸等药品进行染色或处理,可以提高分辨率,但操作起来多有不便;第二,即使用上述方法检查出条锈菌夏孢子,也无法测定其有无侵染力。而条锈菌夏孢子随气流运行过程中,其存活能力易受紫外线照射、辐射热、空气离子、温湿度等因素的影响。所以捕捉器捕捉孢子数量的多寡,常与锈病实际发     

紫外线照射对小麦条锈菌生物学效应的研究

 以紫外线(UV)不同剂量照射小麦条锈菌夏孢子,结果表明,其严重削弱夏孢子的存活,剂量效应曲线无明显肩区和尾指数区,小表条锈菌夏孢子对低剂量照射较为敏感;经紫外线照射的夏孢子接种小麦感病品种,其致病性发生改变,潜伏期延长,反应型降低,严重度减少;亦降低了小麦条锈菌的繁殖能力,单叶孢子堆数量减少,孢子堆长度变短,产孢量降低,产孢期缩短。这些生物学效应随照射剂量增加而加强。