全 文 ：西北林学院学报 20 0 1 , 16 ( 2 ) : 3 1~ 34
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s t r y U n iv e r s i t y
青杨叶锈病菌在落叶松上发育过程的电子显微镜观察
梁英梅` , 田呈明` , 康振生“ , 李振岐2
(1
, 西北农林科技大学 林学院 ,陕西 杨睦 7 1 2 1 0 ; 么 .西北农林科技大学 植物保护学院 , 映西 杨睦 7 1 2 10 0)
摘 要 : 采用电子显微镜技术对青杨叶锈病 (岭 la mP so ar la 沦 i 一p oP ul i na lK eb · )菌在华北 落
叶松 ( aL ir x p ir nc iP is ~ 犷即户ecr ht “ M a y r . )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便入寄主细胞形成吸器 ,吸器菌丝状 。
性抱子产生方式为环痕式产胞 ,锈艳子器疙状 ,锈抱子串生 ,具究突 。
关键词 : 落叶桥杨栅锈菌 ; 性抱子 ,锈抱子 ;超微结构 ;落叶松
中图分类号 : 5 7 9 2 . 1 1 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 1一 7 4 6 2 ( 2 0 0 1 ) 0 2一 0 0 3 1一 0 4
E l e e t r o n M i
e r o s e o p y O b s e r v a t io n o f t h e D e v e lo p m e n t
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2
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A b s t r a e t : E l e e t r o n m i e r o s e o p y o b s e r v a t i o n o n t h e d e v e l o p m e n t p r o e e s s o f M
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K e y w o r d s
: 五介 la 阴 P s o ar la r i e i一 P oP u l i n a ; s p y e i u m ; a e e i u m ; u lt r a s t r u e t u r e ; aL r i x P ir n c i P i s 一 r u P户er c h t i i
青 杨 叶 锈 病 ( eM l a mP s o ar l a r i c i 一 POP u l i n a
K le b
.
)广泛分布于世界各杨树栽培区 ,危害杨树幼
苗 、 幼树 ,并造成 31 % ~ 42 %的材积损失 ,严重影响
杨树用材林及防护林的发展 lj[ 。 有关杨树叶锈病的
大量研究工作主要集中在对病原菌种类及其致病性
分化 、 流行规律、 杨树抗锈性的遗传与鉴定 、 抗病品
种选育以及化学防治等方面 l1[ 。 80 年代以后逐渐开
展有关栅锈菌与杨树互作中的超微结构研究 , 初步
描述了自然感病杨树上 M . le ir ic 一 p oP “ il 二。 和 M ·
m e d us a 。 的夏抱子发育过程 z[] 、 栅锈菌夏抱子侵染
杨树的过程及其组织变化 s[J , 并对栅锈菌侵染美洲
黑杨抗病和感病无性系的超微结构进行了观察 [’. 5〕
( S h a i n 和 J a r l fo r s , 1 98 7 ) 。 同时 , 国内外的研究主要
集中于对植物锈病菌夏抱子阶段发育过程的超微结
构观察 ,对锈菌性抱子和锈抱子阶段发育过程的研
究报道较少 〔` 一 ` 1〕 , 而对栅锈菌在转主寄主上的发育
过程尚未见报道 。 为此 , 本文应用电子显微镜技术 ,
对 栅 锈 菌 在 华 北 落 叶 松 ( L a ir x p ir n c iP is -
r “ PP er hc it )上的发育过程进行了观察 。
1 材料与方法
1
.
1 供试材料及处理
实验材料采自西北农林科技大学林学院火地塘
教学试验林场 (陕西宁陕县 ) 自然感病的华北落叶松
病株上 。分别采集华北落叶松的健康叶及花斑初显 、
花斑明显 、锈抱子器初显和明显时期的叶样 , 剪成约
收稿日期 : 2 00 0一 12一 2 2
基金项目 : 西北农林科技大学育年基金项目资助
作者简介 :梁英梅 ( 19 “ 一 ) , 女 , 副教授 . 主要从事森林病理学及植物检疫的教学和科研工作 .
西北林学院学报 1 6 卷
5m m 长的小段 , 放人 4 %戊二醛固定液中抽气固
定 ,置冰浴中带回室内。
1
.
2 电镜样品的制备
1
.
2
.
1 扫描电镜样品制备 将样品剪成 2 ~ 5 m m
大小的叶段 , 置于 4%戊二醛磷酸缓冲液 (P H 6 . 8)
中 ,在 4 ℃下固定 16 h ,用 。 . o 25 m ol / L 磷酸缓冲液
冲洗 3 次 ,每次 30 m in 。 然后用 2%饿酸固定 Z h ,再
用缓冲液冲洗 3 次 。 系列 乙醇脱水后 , 再用 乙酸异戊
醋置换组织中的脱水剂 。 采用 C O : 临界点干燥仪干
燥 、 粒子溅射仪镀膜 , 扫描电镜 ( H I T A C H I S 一 4 5 0)
观察 。
1
.
2
.
2 透射 电镜样品制备 将上述不同时期采集
的样品剪成 1 ~ 2 m m 的小段 , 按常规方法进行处
理 s[, ’ 〕 , 叶样经戊二醛和饿酸双重 固定后 , 经系列 乙
醇脱水 , E oP 8n 12 渗透 、 包埋后 , 样品切片经醋酸双
氧铀一柠檬酸铅双重染色法染色处理后在 JE M -
10 C x l 型透射电镜下观察 。
梗顶端 。性抱子形成时 , 由性抱子梗顶端细胞壁向上
凸起 ,形成性抱子原体 (图 I 一 4 ) 。 随着性抱子原体的
不断增大 ,性抱子梗内的原生质和细胞器不断流向
原体内 , 随后细胞核也流人原体 。性抱子原体进一步
增大 , 并在其基部产生隔膜 , 将原体与性抱子梗隔
开 。 隔膜由三层组成 , 中间一层电子致密度低 , 两边
两层电子致密度较高 。性抱子成熟后脱离性抱子梗 ,
下一个性抱子原体又重新在性抱子梗顶端产生 。 每
产生一个性抱子 ,就在性抱子梗上留下一个环痕 (图
卜 1 ,箭头处 ) ,环痕是由性抱子梗壁形成的 。 性抱子
壁由三层组成 (图 卜 2 ) ,类似于性抱子梗的隔膜 。 性
抱子出现 3~ 4 d 后 ,性抱子发育形成的单核无隔菌
丝 , 继续发育形成双核菌丝 ,在针叶上形成典型的锈
子器 (图 l 一 3) , 锈抱子球形或卵形 , 被疵 , 串生 ( 图
I
一
4 )
。
2 结果与分析
2
.
1 胞间菌丝及胞内菌丝
对青杨叶锈病 O、 I 阶段的超薄切片观察发现 ,
病菌侵人后在寄主细胞间产生大量的丝状 、具分枝
的单核胞间菌丝 ( i n t e r e e l l u l a r h y p h a ) (图 I 一 1 、 2 ) ,
胞间菌丝在华北落叶松的叶肉组织中延伸时产生或
不产生隔膜 , 无隔菌丝单核 ,有隔菌丝中偶尔出现双
核现象 。单核菌丝顶端部分与寄主细胞壁相遇时 ,产
生隔膜形成胞外菌丝细胞 (吸器母细胞 ) 。 随后胞外
菌丝细胞侵人寄主细胞 , 在寄主细胞内形成胞内菌
丝 ( i n t r a e e l l u l a r h y p h a ) (吸器 ) ,在胞内菌丝的形成
过程中 , 胞外菌丝细胞的隔膜与胞间菌丝隔膜相似 ,
而且在人侵部位周围的胞外菌丝细胞壁无加厚现
象 。 在侵人寄主细胞时 ,胞外菌丝细胞并未分化出典
型 的侵人结构 , 而是整个细胞参与了人侵过程 (图
I
一
3 )
. 人侵部位的细胞壁与胞外菌丝细胞壁完整地
连在一起 , 侵人 口的直径稍有缩小 , 但并不出现其它
侵人结构 。 上述由胞间菌丝形成的胞外菌丝穿透寄
主细胞壁的过程类似于菌丝的延伸过程 。 胞内菌丝
的功能与吸器的功能相同 ,但形态与胞间菌丝相似 ,
无管状结构的颈部及颈环结构 , 内部含有单核及线
粒体 、 内质网 、 大量的脂肪粒等结构 ,与吸器相似 。
2
.
2 性抱子及锈抱子发育
单核菌丝在寄主表皮下大量聚集 ,发育成性抱
子器 。性抱子器基部细胞不规则 , 由基部细胞发育形
成大量平行排列的性抱子梗 ,性抱子形成于性抱子
3 讨论
.M la icr i
一
p op iul an 的 。 , I 阶段吸器的产生和
结构与夏抱子阶段明显不同 , 与梨胶锈菌 、 向日葵锈
菌锈抱子阶段的吸器形成过程相似 [’, 卜 l0] , 通常并
不产生典型的吸器母细胞 、人侵拴 、 吸器颈部及膨大
的吸器体 , 而是由胞间菌丝直接侵人寄主细胞形成
菌丝状吸器 . 吸器上的隔膜形成于人侵拴附近部位 ,
吸器母细胞与菌丝细胞极为相似 。
关于栅锈菌性抱子的形成方式未见报道 。 M im 。
( 1 9 7 6) 报道胶锈菌的性抱子产生方式为瓶体式l[ 〕 ,
而本研究发现栅锈菌的性抱子产生方式为环痕式产
胞 , 与燕麦冠锈菌v[] 、 向日葵锈菌图以及海棠上的胶
锈菌困的性抱子产生方式相同 .
参考文献 :
1[ 〕 田呈明 , 李振歧 ,康振生 . 青杨叶锈病 (旅 al 呻~ al 廊 i一户妒 -
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