大豆疫霉菌对大豆下胚轴侵染过程的细胞学研究

 接种后1.5~24h,用光镜和电镜研究了2个大豆品种与大豆疫霉菌Ps411的亲和性和非亲和性互作。观察结果表明,大豆疫霉菌对大豆下胚轴的侵染过程可分为侵入前、侵入、皮层组织中的扩展和进入维管束组织4个连续阶段。大豆下胚轴接种后在25℃保湿培养,1.5h后游动孢子即形成休止孢并萌发产生附着孢,3h后侵入表皮细胞,6h后进入皮层组织,24h后进入维管束组织。病原菌主要以侵染菌丝直接侵入表皮,表皮细胞间隙是主要侵入部位。皮层细胞是病原菌定殖和发展的主要场所,胞间菌丝侵入皮层细胞并形成吸器。在菌丝与寄主细胞接触部位的寄主细胞壁与质膜之间常有胞壁沉积物的形成。在抗病品种上病菌的侵染事件与感病品种基本一致,但不能形成正常的吸器,胞壁沉积物明显多于感病品种,菌丝在寄主组织内的扩展明显受到抑制。利用β-1,3-葡聚糖免疫金标记单克隆抗体进行的免疫细胞化学的研究表明,胞壁沉积物内含有大量的β-1,3-葡聚糖,在大豆疫霉菌菌丝壁中也存在β-1,3-葡聚糖。以上结果表明,病原菌的侵染可诱导抗病寄主细胞内β-1,3-葡聚糖迅速的合成与积累、并形成胞壁沉积物,以抵御病菌的侵染与扩展。     

柿树炭疽菌侵染柿树叶柄的超微结构观察

 利用透射电镜技术研究了柿树炭疽菌侵染柿树叶柄的超微结构。结果表明:病原菌侵入寄主细胞后,产生细胞内的初生菌丝,其表面沉积凹凸不平的电子不透明物质。一层界面基质(interfacial matrix)把表初生菌丝细胞壁和凹陷的寄主原生质膜分开。随着初生菌丝定殖下一个细胞,原先细胞中的细胞膜消失,形成许多泡囊,随后叶绿体消失,内质网和高尔基体也逐渐降解,最后细胞内物质全部被降解成电子不透明的颗粒,降解的物质沿着初生菌丝和细胞壁表面沉积。初生菌丝穿透细胞壁的过程中,菌丝顶端接触细胞壁后膨大,并在中部产生一个隔膜,然后顶端细胞产生一个较细的穿透菌丝,穿透寄主细胞壁。穿透菌丝在寄主细胞壁中的狭窄处产生一个隔膜,一旦穿透寄主细胞壁后,迅速膨大。次生菌丝在细胞间和细胞内扩展,通过菌丝体对细胞壁施加的机械压力引起寄主细胞壁破裂,或同初生菌丝一起使细胞壁解体。侵染90 h后,形成垫形分生孢子盘。在分生孢子盘周围的表皮细胞中,次生菌丝不断形成子座组织,使原来的子座扩大,子座不断分化形成产梗细胞,产梗细胞产生分生孢子梗,分生孢子梗生长和发育对角质层和表皮细胞壁组织折叠处施加机械压力,使角质层和表皮细胞壁组织进一步折叠,分生孢子盘也相应扩大。     

玉米感染肿囊腐霉后寄主-病原物互作的超微结构研究

 本文利用透射电镜,首次对玉米不同抗性寄主与肿囊腐霉(Pythium inflatum)相互作用中的寄主反应及菌丝在寄主内的发展进行了系统研究。结果表明:玉米苗期根部接种后,孢子迅速萌发成菌丝在根表蔓延,随即穿透根表皮,进入表皮细胞、皮层甚至感病寄主的维管束组织。与此同时,寄主相应的反应迅速,寄主反应采取如下方式:细胞壁的沉积物及乳突在真菌的入侵处形成,各种无定形物质或纤丝构成的质网包围入侵菌丝。沉积在寄主细胞壁上并在受侵染细胞内聚集的化合物可能是酚类物质,这些嗜锇酸的电子致密物是用来机械地加强细胞壁的强度及产生抗真菌的环境。寄主反应的早晚及程度的强弱决定着菌丝在寄主体内发展繁殖的程度及寄主抗性的强弱。抗病玉米自交系的反应程度及速度显著强于感病玉米。     

多堆柄锈菌侵染玉米的细胞学及超微结构特征

为明确玉米对多堆柄锈菌Puccinia polysora侵染后病理反应的细胞学特征,利用扫描和透射电镜技术分析了玉米自交系与多堆柄锈菌互作中二者的细胞变化过程。多堆柄锈菌对玉米的侵染主要以直接穿透叶片表皮侵入为主,少量可从气孔和细胞间隙侵入。接种后,病菌夏孢子在感病自交系叶片上快速并大量萌发,在叶表生长蔓延并侵入表皮组织细胞,7 d后形成夏孢子堆;在抗病自交系上,病菌萌发、菌丝生长均受到明显抑制,少量入侵的病菌也由于寄主细胞死亡而导致菌丝和夏孢子干瘪死亡。侵染早期在感病寄主细胞间隙出现菌丝并穿透细胞壁,在胞内产生分枝菌丝,此时寄主细胞结构正常;随着菌丝进一步扩展,叶绿体等结构发生紊乱,被侵染细胞逐渐死亡。在抗病自交系上,接菌24 h后寄主即出现过敏性坏死反应,侵入位点与周围细胞快速坏死,抑制菌丝生长蔓延;叶绿体中清晰可见深色颗粒状物质;72 h后细胞壁外侧产生大量致密的深色结晶体,应为与抗病反应相关的酚类物质。表明抗多堆柄锈菌的玉米材料可能存在2种抗病途径,即寄主与病菌互作中由分子识别引起的免疫反应和病菌侵入后的系统防卫反应。     

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。     

苹果斑点落叶病菌形态及侵染行为的超微结构研究

利用电子显微镜技术，对分离培养的苹果斑点落叶病病原菌及其在寄主细胞组织中的侵染行为进行了观察研究。结果表明，菌丝体在生长旺盛期，寄主细胞中含有丰富的细胞器，生长后期，细胞内出现质膜内陷及分泌小泡。分生孢子梗和分生孢子细胞中则储存了大量脂滴状物质，并且细胞壁加厚。其侵染机制是以病原菌产生的寄主特异性毒素为始动因子，使寄主细胞受到某种生理障碍后，菌丝直接由细胞壁侵入细胞内部和叶片中。     

玉米叶片受新月弯孢菌侵染后的细胞病理学变化

 本文利用透射电子显微镜技术与细胞化学技术研究了玉米叶片受弯孢菌侵染后的超微结构和细胞壁的组成成份变化。透射电镜观察发现,病菌侵入后,菌丝先在寄主细胞间扩展,随着寄主细胞病变、坏死,菌丝可进入寄主细胞形成胞内菌丝。随病菌侵入和在寄主体内扩展,寄主细胞先后发生了一系列的超微结构变化,叶绿体、液泡等细胞器解体,出现质壁分离现象,并最终解体、坏死、变形。细胞化学标记定位发现,受侵寄主细胞壁中纤维素、木聚糖和果胶质的标记密度明显低于未接种的健康组织,表明细胞壁降解酶(如纤维素酶、木聚糖酶和果胶酶)的产生与病菌侵染和致病过程密切相关。     

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。     

禾顶囊壳小麦变种对小麦种子根的侵染过程

 光镜和电镜观察表明,禾顶囊壳小麦变种(Gaeumannomyces graminis var.tritici,小麦全蚀病菌)对小麦种子根的侵染过程可分为侵入前、侵入表皮层、进入皮层和进入中柱等4个连续阶段。麦根接菌后在15℃下培养,48 h后侵入表皮层细胞,60 h后进入皮层,120 h后进入中柱。病原菌主要以侵染菌丝直接侵入表皮层,表皮细胞间隙和根毛基细胞是主要侵入部位,少数由附着枝侵入。菌丝穿透细胞壁有明显的酶解作用特征,菌丝先端前方胞壁上还产生电子密物质。皮层细胞是病原菌定殖和发展的主要场所,病原菌还能离解胞间层,形成胞外空间,特别有利于菌丝和菌丝束的扩展。在侵入位点的寄主细胞壁和质膜之间,形成多种形状的木质管,其数量与侵入菌丝的数目相对应,但木质管不能阻止菌丝进入细胞。菌丝进入中柱后,可阻塞导管和筛管。小麦细胞发生退行性病变,尤以细胞壁膨大崩坏和早期质壁分离最明显,细胞间隙还产生性质不明的黄色物质。     

苹果炭疽叶枯病病原Glomerella cingulata及其侵染过程

为明确苹果炭疽叶枯病病原菌围小丛壳Glomerella cingulata的侵染致病特征,在分离获得该病原菌的基础上,采用形态学观察、ITS序列分析和致病性测定对其进行了鉴定,并利用光学和扫描电子显微镜对病原菌在嘎啦苹果叶片上的侵染过程进行了研究.结果表明,在陕西咸阳地区分离获得的9株病原菌均为围小丛壳G.cingulata.25 ℃下接种9 h后,分生孢子中间产生隔膜,双胞化,并萌发产生芽管和附着胞;24 h后分生孢子的2个细胞均可萌发并形成芽管及附着胞,部分芽管顶端可产生次级分生孢子;48 h后次级分生孢子萌发形成附着胞;72 h后,附着胞下形成的侵染钉可直接入侵寄主,在表皮细胞内形成初生菌丝和次生菌丝,此时叶片表面已出现褐色斑点.接种7 d后叶片病斑处出现分生孢子盘和子囊壳.表明陕西省近年出现的苹果炭疽叶枯病病原菌为围小丛壳G.cingulata,该病菌在嘎啦叶片上的一些特殊侵染行为可能是导致该病害易在短时间内暴发的重要原因.     

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。     

灵武长枣叶片阿拉伯半乳糖蛋白分布特征

以膨大前期、快速膨大期、着色期和完熟期灵武长枣叶为试验材料，通过免疫荧光定位的方法，研究不同发育时期灵武长枣叶阿拉伯半乳糖蛋白(AGPs)的分布特征。结果表明：不同时期叶表皮细胞外切向壁均较厚，抗体所识别的抗原荧光AGPs分布较多，形成了较厚的角质层；垂直于叶片方向的细胞壁较薄，抗体所识别的抗原荧光AGPs分布较少，下表皮气孔保卫细胞分布着少量AGPs。叶肉全部由发达的栅栏组织细胞组成，不同发育时期叶肉细胞壁和细胞内部均密集分布着抗体所识别的抗原荧光AGPs,是叶AGPs分布的主要部位。主脉维管束木质部、形成层和韧皮部细胞壁和细胞内部均分布着大量抗体所识别的抗原荧光AGPs,但快速膨大期主脉AGPs相比其他时期略有减少；而位于叶肉中的侧脉和细脉维管束木质部和韧皮部细胞壁和细胞内部始终分布着大量抗体所识别的抗原荧光AGPs;不同时期主脉、侧脉和细脉维管束鞘中均没有抗体所识别的抗原荧光AGPs分布，可能与维管束鞘细胞中分泌物的形成有关。主脉和侧脉处表皮下的机械组织和薄壁细胞细胞壁分布着较多抗体所识别的抗原荧光AGPs;薄壁组织中的分泌道内部没有AGPs荧光分布。以上结果表明不同时期叶表皮细...     

薇甘菊柄锈菌生物学及其寄主专一性

在检疫温室条件下对外来入侵植物薇甘菊的寄生菌——薇甘菊柄锈菌的生物学及其寄主专化性进行了研究。结果表明，薇甘菊柄锈菌可以侵染植物叶片和叶柄等营养器官。受侵染部位起始出现褪绿斑，12～15d，自叶背产生黄色冬孢子堆，并逐步坏死和脱落，最终致寄主死亡。冬孢子黄至暗褐色，包埋在寄主组织中，无明显休眠期。高湿条件下，冬孢子易萌发产生担孢子进行再侵染。采用悬挂法对29个科、62个属的72种植物进行了寄主专化性测定，结果表明，薇甘菊柄锈菌在菊科植物天门冬、紫茎泽兰、向日葵、地胆草上形成褪绿斑，但未发现菌丝和吸器。薇甘菊柄锈菌可成功侵染薇甘菊和同属植物假泽兰。     

梨黑星病菌寄生部位及致病作用研究

 组织透明及扫描电镜研究结果表明:梨黑星病菌在叶片上主要寄生于表皮细胞和叶脉薄壁组织细胞的表面,沿细胞表面扩展。病原菌并非只在角质层与表皮细胞间生长,而且在表皮细胞和叶脉薄壁组织细胞的细胞间寄生。在大量的观察中,没有发现侵入到细胞内菌丝或菌丝变态结构。梨黑星病菌不寄生叶肉细胞,但能导致叶肉细胞病变。由于黑星病菌的寄生性既不同于专性寄生,也不同于杀生寄生,才使梨黑星病的潜育期和产孢期都长于这两类真菌病害。这是认识和研究梨黑星病发病特点和流行规律的基础。     

菜豆锈病菌侵染对寄主超微结构的作用及菜豆抗锈病的细胞学表现

 在电镜下观察发现,菜豆锈病菌侵染菜豆后,逐步对其超微结构产生影响:寄主细胞发生质壁分离;叶绿体变形;叶绿体的片层结构排列零乱;线粒体脊模糊不清,直至叶绿体解体;线粒体空泡化;少数细胞的细胞壁分解;不同细胞的细胞器堆积在一起。同时,病原菌的侵染激发了寄主抗病性的细胞学表现:供试的抗感菜豆品种都表现为在病原菌侵入位点的寄主细胞壁内侧有高电子致密物质沉积;与吸器母细胞接触的寄主细胞壁加厚以及在吸器颈周围有电子不透明物质形成。只是这3种反应在抗病品种中表现得更加强烈。此外,抗病品种中还有一些特有的抗性特征,如被侵染细胞及其相邻细胞的快速坏死,吸器母细胞侵入位点的寄主细胞壁外侧也有一种高电子致密物质沉积,抗病品种中真菌吸器周围聚集含大量线粒体的寄主细胞的细胞质,且吸器外基质比感病品种中的宽。     

玉米丝黑穗病原菌侵染的一些细胞学研究

 在玉米生育早期,以幼芽鞘为材料,对11个抗病性不同的自交系进行了研究。玉米丝黑穗病原菌[Sphacelotheca reiliana (Kühn) Clint var.zeae Pass]可在玉米幼芽鞘内表皮上生长和繁殖;其侵染菌丝可直接侵入表皮细胞或通过气孔进入寄主体内。菌丝的侵入诱导了芽鞘内表皮细胞的细胞壁、细胞质和细胞膜特性的异常变化;抗性不同的自交系对病原菌侵入的反应不同,揭示了在生育早期玉米芽鞘细胞就表现了其固有的抗病性。     

大麦Mlo近等基因系与叶枯病菌互作的细胞学研究

 本文对大麦品种Ingrid(Mlo)及Mlo基因功能丧失性突变的近等基因系(Ingrid mlo-3、Ingrid mlo-4和Ingrid mlo-5)与大麦叶枯病菌的互作进行了细胞学比较分析。结果发现,大麦mlo突变体mlo-3、mlo-4和mlo-5对叶枯病菌的抗病性显著增强,其抗病机制包括对病菌初侵染的乳突抗性和HR反应两个方面。Ingrid(Mlo)大麦的表皮细胞在受到病原菌侵染时,只有15%的有效乳突可成功抵抗病原菌对表皮细胞的侵染;而大麦mlo突变体mlo-3、mlo-4和mlo-5突变体大麦的有效乳突率则分别高达40%、38%和43%。随后,部分被病原菌成功侵入的寄主表皮细胞发生过敏性坏死,从而进一步抑制病原菌向相邻叶肉细胞的扩展。其中3个大麦mlo基因突变体平均67%的被侵染细胞坏死,而Ingrid仅为26%。因此,Mlo基因在调控大麦与不同病原菌互作中的作用是不同的。此外,本文发现该病原菌除气孔入侵外,还可直接穿透大麦表皮细胞;少量菌丝可以侵染进入叶肉细胞,甚至是活的叶肉细胞。     

核盘菌侵入油菜超微结构及侵染机制的研究

 通过电子显微镜观察核盘菌在油菜叶片上侵染过程,发现该菌首先在叶片上形成复合附着器。每个分枝末端一般生出一个侵染钉。侵染钉侵入叶表面腊质、角质层和表皮细胞壁时.不仅靠附着器产生的压力,而且供助于酶对寄主表面的软化、消解作用。该菌通过角质层和表皮细胞壁侵入油菜叶片,尚未发现通过气孔侵入的现象。侵入叶片后,该菌的继续生长,导致了油菜组织的溃烂。然后菌丝在腐烂的叶片上集结形成菌核。     

空气湿度对灰霉菌侵染番茄叶片组织结构分析及抗氧化系统的影响

空气湿度对番茄灰霉病的发生有显著性影响。为了探明空气湿度对灰霉菌侵染番茄叶片的过程与机理,本研究以‘金棚14-6’番茄为材料,观察分析了高空气相对湿度(80%～95%)和低空气相对湿度(65%～80%)对灰霉菌侵染番茄叶片表型变化、细胞学差异、形态结构变化、活性氧含量和抗氧化酶的影响。结果表明：高湿接种60 h大量芽管伸长出现在叶片下表皮细胞并分化菌丝,叶肉细胞间隙分布了大量的菌丝并伴随病斑出现,灰霉菌在60 h完成侵染;低湿接种108 h芽管伸长出现在叶片下表皮并分化菌丝,叶肉细胞间隙有少量菌丝分布,没有明显病斑出现。随着灰霉菌的侵染,低湿与高湿相比栅栏组织和海绵组织结构从整齐紧密变为排列疏松的时间滞后;高湿和低湿处理的叶片厚度、栅栏组织和海绵组织厚度均呈先上升后下降的变化趋势,侵染后期低湿处理的叶片组织结构厚度显著高于高湿。随着接菌时间延长,高湿和低湿的活性氧含量和抗氧化酶活性处于相对活跃的调整、适应的变化过程,大致呈先上升后下降趋势,而对照和接菌相比无显著差异,变化趋势维持在基本的振幅上。研究显示灰霉菌发生的环境条件：湿度80%～95%和侵染完成时间60 h,即控制高空气湿度的持...     

球毛壳ND35菌株在宿主植物上的侵染定殖

为了解球毛壳Chaetomium globosum ND35菌株在宿主植物上的侵染定殖方式和途径,以毛白杨组培苗为宿主植物,借助光学显微镜、扫描电镜、透射电镜,结合免疫荧光标记技术,研究了球毛壳ND35菌株子囊孢子萌发后在毛白杨上的侵染行为及其菌丝在组培苗根部的定殖。结果显示,子囊孢子萌发后形成的菌丝,能从杨树苗根、茎部表面细胞间的缝隙侵入或在根表面形成附着胞,进而形成侵染钉直接从表皮细胞侵入,在叶部主要从气孔侵入叶片内部。侵入根部的菌丝主要定殖于表皮细胞、外皮层细胞和细胞间隙,未进入内皮层和维管束组织。