小麦条锈病菌夏孢子在水稻叶片上的侵染动态

水稻是一种对已知所有锈菌免疫的重要粮食作物,从组织和细胞水平研究锈菌与水稻之间的互作关系对于利用水稻抗锈性机制具有重要意义。通过系统观察小麦条锈病菌夏孢子在水稻品种丽江新团黑谷叶片上的侵染过程,发现小麦条锈菌混合菌株的夏孢子在水稻叶片上附着不稳定。在静置叶片上病菌夏孢子能够萌发、侵入,并形成气孔下囊、侵染菌丝、吸器母细胞、吸器、次生菌丝等结构,但是自侵入起便受到丽江新团黑谷对其侵染和扩展的抵抗,表现在侵染各个环节成功率均显著低于在小麦感病品种铭贤169叶片上的成功率。接种后5 d内夏孢子芽管侵入气孔并形成气孔下囊、气孔下囊产生初级侵染菌丝、初生侵染菌丝产生吸器母细胞和/或吸器的比率分别比在铭贤169叶片上低51.01%、53.99%和43.05%;自接种后3 d开始,侵染点便开始逐渐出现越来越强烈的水稻气孔细胞和/或叶肉细胞的坏死反应;最终孢子床和孢子堆发育则完全未发生。研究结果表明,水稻对小麦条锈病菌的非寄主抗性涉及预成型抗性和诱导抗性等多种抗性机制。     

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。     

三种麦类作物对叶(冠)锈菌非寄主抗病性与品种抗病性的组织病理学研究

比较研究了小麦、黑麦和燕麦对小麦叶锈菌、黑麦叶锈菌和燕麦冠锈菌的非寄主抗病性与品种抗病性的组织病理学特点。接种幼苗的荧光显微检查表明,非寄主抗病性除不同程度地中断侵入外,主要抑制侵染菌丝生长和吸器母细胞的形成,引起菌落早期败育和叶肉细胞坏死。这些特点与品种抗病性的过敏性坏死反应相同。这种类型的抗病性具有小种专化性,因而即使用遗传操作技术将这种非寄主抗病性转移到寄主品种中,也可能因病菌小种的变异而不会持久。     

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。     

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。     

小麦条锈菌侵染高温抗病品种组织病理学研究

条锈菌 ( Puccinia striiformis W.)侵染高温抗病品种后 ,抗性表达后与表达前比较 ,条锈菌产孢量显著减少 ,产孢期缩短 ,但孢子萌发率不受表达前后限制。组织病理学观察发现 ,高温抗性表达前 ,寄主内菌落面积大且增长快 ,吸器母细胞数目多 ,后期可产生少量寄主坏死细胞 ,但不足以抑制菌丝的扩展 ;高温抗性表达后 ,接种后 48h即产生典型的寄主细胞坏死 ,后期寄主坏死细胞连片 ,菌落扩展明显受抑 ,菌落稀且面积小     

小麦高温抗锈品种与条锈菌互作的超微结构研究

 用典型小麦高温抗锈性品种作试材 ,研究了它们与条锈菌互作的超微结构。结果表明 ,高温抗锈性的表达使病菌和寄主叶肉细胞超微结构都发生明显的变化 ,形成了侵染诱导的防卫结构和物质。条锈病菌菌丝被抑制 ,细胞器泡囊化 ,迅速解体。吸器母细胞和吸器发育受阻 ,畸形 ,坏死。吸器外质膜皱褶 ,电子致密度加深 ,并出现孔洞。寄主叶肉细胞的膜系统明显病变 ,细胞器解体 ,细胞质凝聚 ,质膜内陷 ,最终整个细胞坏死解体。除了上述典型的过敏性坏死反应特征以外 ,寄主细胞还产生了细胞壁防御结构和次生物质。在讨论中比较了高温抗病性品种防卫反应与普通低反应型抗病性的异同。     

小麦低反应型抗条锈性的组织病理学研究

利用荧光显微技术研究结果表明,小麦低反应型抗病性的表达出现在初生吸器母细胞形成后,表现为吸器母细胞和吸器形成减少,寄主叶肉细胞坏死,菌落生长受抑。但不同品种间条锈菌受抑程度与寄主细胞坏死的关系有很大差异,根据供试品种的组织病理学特征,可将低反应型抗条锈性区分为4个类型:①寄主细胞早期坏死型;②锈菌早期受抑型;③锈菌抑制滞后型;④晚期坏死抑制型。这一结果说明小麦品种的低反应抗锈性可能有多种机制。     

微丝骨架解聚剂在小麦-黄瓜白粉菌非寄主互作中的作用

 【目的】阐明微丝骨架在小麦非寄主抗病性中的作用。【方法】以小麦-黄瓜白粉菌非寄主互作体系为研究对象,通过台盼蓝、DAB和考马斯亮蓝染色法研究了小麦叶片经微丝骨架解聚剂处理后过敏性坏死、H2O2及乳突形成的变化。【结果】黄瓜白粉菌在小麦叶面上萌发明显滞后且附着胞多畸形。药剂处理后,过敏性坏死反应和H2O2的产生及乳突的形成均明显受抑,产生率均显著降低。白粉菌的侵入率明显提高,并且能形成吸器,偶尔还产生次生菌丝。【结论】微丝骨架参与了小麦的非寄主抗病性反应,骨架的聚合为抗病性反应的发生所必须。     

梨树叶片感染锈病后超微结构变化的研究

本文应用电子显微镜观察了梨树叶片被锈菌侵染后寄主细胞的超微病理变化。观察结果表明:不同叶细胞对锈菌吸器侵染的反应是不同的。根据寄主细胞对吸器侵染反应的方式,将寄主细胞分为四类即过敏性细胞、抗性细胞、易感细胞和敏感细胞。这四类细胞在受侵后,过敏性细胞原生质体会发生过敏性坏死;抗性细胞的胞壁伸长加厚;易感细胞超微结构不发生变化;敏感细胞各种细胞器超微结构都发生变化。     

向日葵锈菌单核和双核吸器的超微结构比较研究

观察发现,向日葵锈菌单核吸器和双核吸器存在一系列的差异:(1)单核吸器母细胞隔膜不产生隔膜突,入侵口四周的吸器母细胞壁不局部增厚;(2)单核吸器母细胞在入侵寄主细胞壁时不形成入侵栓;(3)双核吸器由管状的颈部和膨大的吸器体组成,单核吸器呈菌丝状;(4)在双核吸器形成过程中,寄主细胞可分泌胼胝质和产生与侵染有关的管状结构。结果表明向日葵锈菌单核的吸器母细胞和吸器的特异性明显低于双核的吸器母细胞和吸器。     

小麦条锈菌侵染高温抗病品种组织病理学研究

条锈菌（Ｐｕｃｃｉｎｉａ ｓｔｒｉｉｆｏｒｍｉｓ Ｗ．）传染高温抗病品种后,抗性表达后与表达前比较,条锈菌产孢量显著减少,产孢期缩短,但孢子萌发率不受表达前后限制。组织病理学观察发现,高温抗性表达前,寄主内菌落面积大且增长快,吸器母细胞数目多,后期可产生少量寄主坏死细胞,但不足以抑制菌丝的扩展,高温抗性表达后,接种后４８ｈ即产生典型的寄主细胞坏死,后期寄主坏死细胞连片,菌落扩展明显受抑,菌稀且面积     

不同低反应型抗锈单基因系与小麦叶锈菌互作的组织病理学比较研究

用荧光显微技术和微分干涉技术比较研究了３种不同低反应型抗锈单基因系与小麦叶锈菌互作的组织病理学表现。近免疫单基因系Ｌｒ９呈现为早期过敏性坏死反应无菌丝同步坏死型;高抗单基因系Ｌｒ２９呈现为早期过敏性坏死反应有菌丝同步坏死型;中抗单基因系Ｌｒ２７呈现为非亲和性反应的延迟表达型。以上结果证明不同类型的低反应型组合寄主细胞坏死的起始时间和发生速度以及菌丝体扩展、吸器母细胞和吸器形成的受抑时间和受抑程度有明显差异。     

植物过敏性细胞坏死与抗病性的关系

（一）、过敏性细胞坏死的概念当小麦受到叶诱菌侵染时，其体内便产生各种生理反应。有时拒受侵染，即小麦对叶锈菌显示抗性，此称有非亲和性（incopatibility）；有时接受侵染，即叶锈菌能够寄生在小麦叶片上，此称为亲和性（compatibility）；有时还可以看到二者之间出现种种协生现象。小麦细胞对侵入村叶诱菌表现非亲和性或是亲和性时能看到的最明显区别，在于寄主细胞在抗病情况下远比感病情况下死亡得迅速。这种寄主细胞迅速死亡的现象称为过敏性细胞坏死（heperseusitivenecrosis）。过敏性细胞坏2死的概念是stakman（1915）根据小麦…     

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。     

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。     

小麦条锈菌吸器分离方法研究

[目的]从小麦条锈菌侵染的叶片中分离纯度较高且结构较完整的吸器.[方法]根据锈菌吸器表面含有可以与伴刀豆球蛋白凝集素(Concanavalin A)结合的糖类物质的特性,参照蚕豆锈菌吸器的分离方法对小麦条锈菌吸器进行了分离.[结果]从被条锈菌侵染小麦叶片中成功分离出条锈菌吸器,提取吸器的纯度为83.3％,提取率为5.0×105个/g小麦叶片鲜重.[结论]根据蚕豆锈菌吸器的分离方法,稍作改进,成功分离得到小麦条锈茵吸器,为小麦条锈菌功能基因组学及其致病机制的研究奠定了基础.     

小麦条锈菌效应蛋白Hasp83在条锈菌致病性中的功能分析

【背景】条锈病是小麦上的重大病害,由条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis f. sp. tritici,Pst）侵染引起。条锈菌是活体营养型寄生真菌,在侵染过程中形成吸器,通过吸器从寄主植物汲取营养。同时,吸器分泌效应蛋白调控寄主免疫,促进侵染过程。【目的】明确条锈菌效应蛋白的功能及其作用机理,为揭示条锈菌的致病机制打下基础。【方法】比较分析条锈菌夏孢子、芽管和吸器转录组,获得在吸器诱导表达的分泌蛋白基因Hasp83,在本氏烟叶片细胞中瞬时表达观察是否能抑制由BAX引起的细胞坏死;利用qRT-PCR分析该基因在条锈菌侵染小麦不同阶段的表达水平。借助荧光假单胞菌Ⅲ型分泌系统和寄主诱导的基因沉默（host-induced gene silencing,HIGS）分析Hasp83在条锈菌侵染过程中的功能。利用酵母双杂交系统筛选小麦中与Hasp83互作的蛋白,免疫共沉淀技术进一步在烟草细胞中共表达验证Hasp83及其候选靶标蛋白的互作。【结果】Hasp83开放阅读框全长522 bp,编码173个氨基酸,蛋白N端1—29位氨基酸为信号肽,无保守结构域,在本氏烟叶片细胞中...     

影响Ca2+代谢和钙通道的药物对小麦受叶锈菌侵染后诱发的HR的作用

为进一步探讨小麦抵抗叶锈菌侵染的防卫反应的信号转导机制,利用小麦品种洛夫林10和不同叶锈菌生理小种组成亲和与不亲和组合,研究影响Ca2+代谢和钙通道的药物对小麦受叶锈菌侵染后诱发的HR的作用。结果表明:在接种前给小麦叶片分别预注射Ca2+螯合剂(EGTA)和Ca2+通道抑制剂(LaCl3和Verapamil),均可使寄主叶片发生过敏性反应(HR)的面积明显减少,并且随着注射药物浓度的增高,寄主细胞发生HR的面积逐渐减小;在只注射Ca2+释放剂(A23187)而不接种的试验中,寄主细胞也发生HR,且HR面积随A23187浓度增加而有所增加,但并不成正比。证明胞内Ca2+浓度升高可能是诱发小麦叶片发生HR所必需的,Ca2+在小麦抵抗叶锈菌侵染的信号传导途径中可能发挥重要作用。     

小麦对条锈菌入侵反应的超微结构研究

用电镜研究小麦细胞对条锈菌入侵反应发现,在吸器发育过程中,寄主细胞的细胞器,如细胞核、内质网、叶绿体、高尔基体等常与吸器相伴随,在吸器四周的寄主原生质中形成与侵染有关的管状复合体,该结构可直接与吸器外质膜相连接;寄主细胞可向吸器颈部四周分泌和沉积大量的胼胝质,并可将颈部完全包围.经细胞化学染色表明,胼胝质的主要成分为多糖.