小麦条锈菌吸器发育的超微结构研究

根据形态的变化特征,小麦条锈菌吸器发育分为四个阶段,即吸器母细胞的形成、入侵栓的产生、颈部的延伸和吸器体的膨大。电镜观察发现,吸器母细胞壁和隔膜的结构明显不同于胞间菌丝的壁和隔膜。入侵栓由内外层壁组成,它们分别与吸器母细胞壁和第五、第六层相连接。在颈部延伸过程中,颈部始终未能刺破寄主的质膜。成熟的吸器体呈球形或卵球形,并可产生不规则的突起或分枝,吸器中的多核现象较为普遍。     

小麦条锈菌吸器母细胞入侵菌丝细胞现象的观察

本文首次报道了小麦条锈菌吸器母细胞侵入胞间菌丝这一异常现象。电镜观察发现吸器母细胞形成的入侵栓已侵入胞间菌丝细胞的胞壁,入侵栓的超微结构与形成于寄主细胞壁上的一致。由于入侵栓的侵入,使得胞间菌丝细胞壁的内层与其外层相分离。     

向日葵霜霉菌吸器和孢囊梗发育的电镜观察

电镜观察发现,在菌丝产生的入侵栓穿透寄主细胞壁之前,寄主细胞已在壁与质膜间分泌有大量的胼胝质。入侵栓壁由两层构成,分别与菌丝细胞壁相连接,当入侵栓穿透寄主细胞壁后,迅速扩张,膨大成吸器,吸器卵球形,吸器壁由染色深的外层和染色浅的内层构成。随吸器进一步发育吸器外间质明显增宽,其中分布有大量染色较深的物质。在孢囊梗产生时,首先由位于气孔下方的菌丝产生多个孢囊梗原基,原基伸出气孔后,迅速膨大,并产生多个突起,突起经不断延伸而形成孢囊梗。     

寡糖诱导向日葵抗锈病超微结构

 【目的】利用电子显微镜技术研究寡糖处理向日葵植株后对锈菌侵染的抑制作用,以揭示寡糖诱发子在细胞学水平的作用机理。【方法】通过寡糖喷雾处理向日葵叶片,2 d后接种锈菌,利用扫描和透射电镜对寄主及病原菌超微结构进行了研究。【结果】诱导处理后有部分夏胞子向内凹陷,萌发受到抑制。寄主细胞对于病原菌的侵入产生了防卫反应结构和物质。表现为寄主细胞壁加厚,染色加深,寄主细胞壁下产生黑色物质沉积;吸器壁加厚,吸器外间质变宽,部分吸器畸形坏死;细胞器变形、空泡化,最终寄主细胞解体、坏死。【结论】寡糖处理对病原菌有一定的抑制作用并可诱导向日葵产生对锈病的抗病性。     

油菜白锈菌与其寄主相互关系的超微结构研究

观察发现,多核无隔膜的胞间菌丝上可产生多个吸器,形成于寄主细胞内的球形吸器体以管状的颈部与胞间菌丝细胞相连。吸器体壁和颈部壁仅由一层组成,颈部上端的壁外存在一染色较深的外套结构,吸器体内分布有大量的线粒体,但无细胞核的存在,吸器体外间质内分布有染色较深的物质。在寄主细胞原生质中,可观察到大量的管状结构,这些结构可相互联接,并可与吸器外间质沟通。位于表皮细胞和叶肉细胞之间的孢子囊梗,以芽生的方式产生孢子囊,孢子囊通常呈串状排列。本文对入侵外套和吸器外间质内物质来源及功能进行了讨论。     

小麦/小麦秆锈菌亲和性互作的组织病理学及超微结构研究

利用化学显微技术和生物电镜技术，系统地研究了小麦秆锈菌在感病寄主上发育过程的组织学及超微结构特征。结果表明：小麦秆锈菌的发育过程可分为几个明显的阶段：孢子萌发和芽管形成，附着胞的形成和气孔下囊的分化，初生侵染菌丝和次生侵染菌丝的形成和生长，吸器母细胞和吸器的形成，夏孢子床和夏孢子堆的产生。小麦秆锈菌菌丝沿着细胞壁生长和蔓延．菌丝顶端细胞原生质稠密，代谢旺盛；吸器母细胞形成在细胞壁周围，吸器产生在细胞里面，呈指状，吸器外同和细胞膜区域有吸器外问质的存在。小麦秆锈菌发育早期，小麦细胞一直保持正常；而在发育后期，小麦细胞发生了质壁分离，叶绿体片层受到破坏。     

向日葵锈菌性孢子器和锈孢子器的电镜观察

电镜观察发现,向日葵锈菌性孢子器呈瓶状,内含大量单核的性孢子梗。性孢子产生主要为整体芽生环痕式,具瓶体式特点。每一性孢子梗可产生多个呈串生的性孢子,几乎都在性孢子梗上的同一位点产生。每形成一个性孢子后,都在性孢子梗上留下一环痕。锈孢子器呈筒状至喇叭状,其内排列着大量双核的长形锈孢子梗,可由上向下连续产生多个锈孢子.锈孢子梗通过产生隔膜先形成锈孢子原体,再分隔而形成锈孢子和分隔细胞。随进一步发育,分隔细胞与锈孢子脱离,锈孢子表面出现大量的瘤状结构。     

青杨叶锈病菌在落叶松上发育过程中的电子显微镜观察

采用电子显微镜技术对青叶锈病（Melampsora larici-populina Kleb.）菌在华北落叶松（Larix principis-rupprechtii Mayr.）上的发育过程进行了初步观察。结果表明：胞间菌丝呈丝状、单核或双核，单核胞间菌丝直接穿透寄主细胞壁侵入寄主细胞形成吸器，吸器菌丝状。性孢子产生为环痕式产胞，锈孢子器疱状、锈孢子串生，具疣突。     

向日葵锈菌夏孢子芽管在向日葵叶片上的结合现象及核相研究

应用荧光染色技术,研究了向日葵锈菌夏孢子芽管在向日葵叶片上的结合现象及其核相状况.观察发现,夏孢子萌发后形成的芽管通常为双核,也有单核、三核及四核.夏孢子芽管可以在、2个、3个及多个芽管间结合并形成结合体.结合后的芽管拥有多个细胞核.在结合体内有双核、三核及四核.结合体可以继续产生菌丝.这一现象的发现,为进一步研究向日葵锈菌多核现象的生物学意义及其变异奠定了基础.     

辣椒对小麦条锈菌非寄主抗性反应的组织学研究

通过组织化学方法对非寄主辣椒以及非亲和寄主小麦受小麦条锈菌侵染后的抗病性反应进行了比较研究。结果表明,小麦条锈菌在非寄主和非亲和寄主植物上都具有较高的萌发率,但是从气孔下囊的形成阶段开始差异明显。其中,小麦条锈菌在非寄主辣椒上形成的气孔下囊明显减少,吸器母细胞的形成数量也随之减少,且只能形成极少量的吸器,同时侵染点伴随有较多的H2O2积累和过敏性坏死反应(HR)的发生;与非寄主辣椒抗小麦条锈菌相比,小麦条锈菌在非亲和寄主小麦上,气孔下囊的形成率明显偏高,吸器母细胞和吸器形成率也较非寄主辣椒的高许多,但是H2O2的积累和过敏性坏死的程度都低于非寄主的。本研究表明,过敏性坏死反应的发生与H2O2的积累仍然是非寄主辣椒抗小麦条锈菌的主要机制,同时也阐明了非寄主抗性和寄主抗性可能是相似的。     

管花肉苁蓉幼苗发育解剖学研究

采用光学显微镜和透射电镜方法,研究管花肉苁蓉吸器侵入寄主根和幼苗分化建成过程的形态学。结果表明:1)管花肉苁蓉吸器接触柽柳根表皮层后,吸器顶端分化出侵入细胞。在侵入细胞引领下,吸器呈楔形结构依次侵入柽柳根皮层、中柱和木质部。在吸器侵入寄主根过程中,与寄主根皮层细胞接触的吸器细胞壁呈现增厚反应,与吸器顶端邻近的多层寄主皮层细胞被机械挤压而变形,乃至被破坏。2)在吸器侵入木质部后,与寄主根表皮连接的管花肉苁蓉芽端薄壁组织恢复分生能力,分化出芽端生长点;生长点分化鳞叶原基,鳞叶原基长大为鳞叶幼叶,在鳞叶幼叶的叶腋内分化出生长点,发育成肉苁蓉幼苗。结果显示,管花肉苁蓉吸器侵入寄主根是一个主动过程,并有机械力的参与。吸器侵入寄主根和芽端生长分别呈现单极生长方式。     

小麦品种对条锈病低反应型抗性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 ,系统研究了非亲和组合中小麦对条锈病低反应型抗性的组织学和超微结构特征。非亲和组合分别由小麦品种牛朱特与条中 2 8号小种、杂种 4 6与条中 2 9号小种、天选 882与条中 2 9号小种组成 ,对照亲和组合由小麦品种辉县红与条中 2 9号小种组成。观察结果表明 ,小麦条锈菌在感病品种和抗病品种上发育的组织学和超微结构特征有明显差异。病菌在抗病品种上表现为菌丝生长受抑 ,菌落形成延迟或败育 ,病菌吸器母细胞和吸器数量明显减少。寄主细胞的坏死与条锈菌的发育受阻密切相关 ,免疫组合中病菌的受抑程度高于近免疫组合的。电镜观察发现 ,在抗病品种上 ,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 ,其中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、吸器母细胞及吸器丧失其生理功能、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 ,新形成胞壁沉积物和吸器鞘等结构 ,以阻碍病菌进一步的扩展与发育。就小麦品种与条锈菌非亲和组合中表现出的组织学和细胞学特征与小麦抗锈性表达的关系进行了讨论。     

Histology and Ultrastructure of Incompatible Combination Between Puccinia striiformis and Wheat Cultivars with Low Reaction Type Resistance

The incompatible combinations between races of Puccinia striiformis and wheat cuitivars withlow reaction type resistance were examined by means of fluorescent microscopy, differential interference con-trast microscopy and electron microscopy. The incompatible combinations consisted of wheat cultivar Niuzhuteplus CY28, Hybrid46 plus CY29 and Tianxuan882 plus CY29, while the compatible combination was wheatcultivar Huixianhong plus CY28. The observation revealed a striking difference in the fungal development andthe host responses between susceptible and resistant wheat cuitivars following infection by the pathogen. Themain histological manifestation of the pathogen development in the resistant wheat cultivars include inhibitionof hyphal growth, delay of hyphal branching and colony formation, decrease of formation of haustorial mothercells and haustoria, and occurrence of host cell necrosis. The observation by electron microscopy demonstratedthat a series of abnormal changes occurred in intercellular hyphae, haustorial mother cells and haustoria dur-ing pathogen development in the resistant wheat cultivars. The cytoplasm became more electron-dense and vac-uoles in the cytoplasm increased in number and size. The cell walls of hyphae, haustorial mother cells werethickened irregularly. The organeiles were disorderly distributed in the cytoplasm and the haustorial mothercells and haustoria lost their physiological function. In the final stage of the pathogen development, the inter-cellular hyphae, haustorial mother cells and haustoria became necrotic and collapsed. The structural defensereactions such as formation of cell wall apposition, collar and encasement of haustorium were essentially morepronounced in the infected wheat leaves of the resistant cultivars than in the susceptible one. In addition, therelationship between the host resistance expression and the histological and cytological features occurred in theincompatible combination was discussed in this paper.     

三唑酮对小麦条锈菌在寄主内发育的影响

小麦幼苗接种小麦条锈菌3d后,三唑酮喷雾施药。电镜观察三唑酮对条锈菌在寄主内发育的影响。观察发现,菌丝和吸器最初的变化是细胞质中脂肪粒和液泡数量的增加,菌丝和吸器的壁与细胞质膜间出现一些电子致密度高的小泡囊,随后壁内层不规则增厚,菌丝顶端细胞壁增厚最为明显;菌丝和吸器最终解体。吸器外间质的宽度明显增宽,其中累积有染色较深的物质。三唑酮对吸器发育具有致畸作用,并抑制隔膜的形成;受侵寄主细胞分泌的胼胝质,可将吸器体完全包围。观察结果表明三唑酮不仅可直接作用于条锈菌,同时也可通过影响寄生而间接作用于该病菌。     

松杨栅锈菌无性发育阶段组织学染色方法1）

观察并分析了荧光增白剂和偶联Alexa 488荧光素的小麦凝集素2种荧光染色方法对松杨栅锈菌（ Melampsora larici-populina）无性发育不同阶段的染色效果。结果表明：偶联Alexa 488荧光素的小麦凝集素染色处理后能够较清楚地观察到锈菌的夏孢子、萌发的芽管、附着胞、气孔下囊、侵染菌丝、吸器母细胞及吸器等不同发育阶段的结构,荧光增白剂处理后不易观察到锈菌的侵染菌丝、吸器母细胞及吸器等结构。因此,偶联Alexa 488荧光素的小麦凝集素荧光染色方法可以作为研究松杨栅锈菌与寄主杨树互作的一种组织病理学方法。