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Fluorescent Staining with Solophenyl Flavine for Infection Observation in Phytophthora infestans

马铃薯晚疫病菌侵染的Solophenyl Flavine荧光染色方法研究



全 文 :植物科学学报  2016ꎬ 34(2): 316~324
Plant Science Journal http: / / www.plantscience.cn
DOI:10􀆰 11913 / PSJ􀆰 2095 ̄0837􀆰 2016􀆰 20316
刘甜甜ꎬ周倩ꎬ吴秋云ꎬ熊兴耀. 马铃薯晚疫病菌侵染的 Solophenyl Flavine荧光染色方法研究[J] . 植物科学学报ꎬ 2016ꎬ 34(2): 316-324
Liu TTꎬ Zhou Qꎬ Wu QYꎬ Xiong XY. Fluorescent staining with solophenyl flavine for infection observation in Phytophthora infestans[ J] .
Plant Science Journalꎬ 2016ꎬ 34(2): 316-324
马铃薯晚疫病菌侵染的 Solophenyl Flavine
荧光染色方法研究
刘甜甜1ꎬ 周 倩1∗ꎬ 吴秋云2ꎬ 熊兴耀3ꎬ4
(1. 植物病虫害生物学与防控湖南省重点实验室ꎬ 湖南农业大学植物保护学院ꎬ 长沙 410128ꎻ
2. 湖南省马铃薯工程技术中心ꎬ 湖南农业大学园艺园林学院ꎬ 长沙 410128ꎻ 3. 中国农业科学院
蔬菜花卉研究所ꎬ 北京 100081ꎻ 4. 湖南农业大学作物种质创新与资源利用国家重点实验室培育基地ꎬ 长沙 410128)
摘  要: 在植物病害研究中ꎬ 观察寄主植物被病原菌入侵的过程非常重要ꎮ Solophenyl Flavine 7GFE 染料可附
着于菌丝ꎬ 在波长为 330 ~ 380 nm的激发光下被激发出蓝色荧光ꎮ 为了更好的观察寄主植物中病原真菌的侵染
情况ꎬ 本实验以 Solophenyl Flavine 7GFE为染剂ꎬ 对寄主植物中病原真菌的侵染情况进行了观察研究ꎮ 结果显
示ꎬ 用 0􀆰002%(M / V)Solophenyl Flavine 7GFE溶于 0􀆰1 mol / L Tris ̄HCl (pH 8􀆰5)配制的染色液染色 5 min的效
果最佳ꎻ 使用 95%乙醇溶液替代 0􀆰15%三氯乙酸(W / V)酒精溶液 ∶氯仿(V / V)(4∶1)对寄主植物叶片脱色的方法
操作简便、 毒害较低ꎻ 染色时省略了番红预染步骤ꎮ 将改良的染色方法用于晚疫病菌入侵的马铃薯叶片观察取
得了良好的效果ꎮ 该技术是一种改良的、 快速有效、 安全无毒的观察真菌菌丝入侵植物的荧光染色方法ꎬ 也适
用于观察其他真菌入侵寄主植物组织的过程ꎮ
关键词: Solophenyl Flavine 7GFEꎻ 马铃薯ꎻ 晚疫病菌ꎻ 荧光染色ꎻ 入侵过程
中图分类号: Q945􀆰8          文献标识码: A          文章编号: 2095 ̄0837(2016)02 ̄0316 ̄09
      收稿日期: 2015 ̄12 ̄03ꎬ 退修日期: 2015 ̄12 ̄25ꎮ
  基金项目: 国家自然科学基金项目(31201502)ꎻ 高校博士学科点专项科研基金项目(20124320120015)ꎮ
This work was supported by grants from the National Natural Science Foundation of China (31201502) and the Special Research
Fund for Doctoral Program of Higher Education of China (20124320120015) .
  作者简介: 刘甜甜(1991-)ꎬ 女ꎬ 硕士研究生ꎬ 研究方向为植物病理学(E ̄mail: 872254877@qq􀆰 com)ꎮ
  ∗通讯作者(Author for correspondence􀆰 E ̄mail: zhouqian2617@hunau􀆰 edu􀆰 cn)ꎮ
Fluorescent Staining with Solophenyl Flavine for Infection
Observation in Phytophthora infestans
LIU Tian ̄Tian1ꎬ ZHOU Qian1∗ꎬ WU Qiu ̄Yun2ꎬ XIONG Xing ̄Yao3ꎬ4
(1. Hunan Provincial Key Laboratory for Biology and Control of Plant Diseases and Insect Pestsꎬ College of Plant Protectionꎬ
Hunan Agricultural Universityꎬ Changsha 410128ꎬ Chinaꎻ 2. Hunan Provincial Engineering Research Center of Potatoesꎬ
Horticulture and Landscape Collegeꎬ Hunan Agricultural Universityꎬ Changsha 410128ꎬ Chinaꎻ 3. Institute of Vegetable
and Flowersꎬ Chinese Academy of Agricultural Sciencesꎬ Beijing 100081ꎬ Chinaꎻ 4. Pre ̄State Key Laboratory for
Germplasm Innovation and Resource Utilization of Cropsꎬ Hunan Agricultural Universityꎬ Changsha 410128ꎬ China)
Abstract: Research on host plants invaded by pathogenic fungi have great significance in
plant disease. Solophenyl flavine 7GFE can attach to hyphaeꎬ which give fluorescence under
330-380 nm light. This paper modified a fluorescence staining method using solophenyl flavine
7GFE to observe fungal hyphae invading plants. Results showed that the most suitable leaf
staining condition was 0􀆰002% (M / V) solophenyl flavine 7GFE dissolved in 0􀆰1 mol / L Tris ̄HCl
(pH 8􀆰5) for 5 min. Using 95% ethanol instead of 0􀆰15% trichloroacetic acid (W / V) alcohol
solution ∶chloroform (V / V) 4 ∶1 for decolorization and omission of safranine staining simplified
operation and reduced toxicity. The modified staining method was used to observe potato
leaves invaded by Phytophthora infestans and achieved good effects. The modified staining
method was fastꎬ effective and non ̄toxicꎬ and was suitable for observation of the invasion
process of fungal pathogens and hosts.
Key words: Solophenyl Flavine 7GFEꎻ Phytophthora infestansꎻ Potatoꎻ Fluorescent stainingꎻ
Pathogens infection
    在植物病理学研究中ꎬ 经常需要观察研究寄主植
物与病原真菌的相互作用ꎮ 观察真菌入侵寄主植物的
过程及其相互作用的试验方法也随着研究的发展不断
改进ꎮ 传统的组织透明染色法可以对组织中病菌菌丝
扩展进行定量研究ꎬ 揭示寄主和病原物相互作用的时
空变化动态ꎮ 然而ꎬ 组织透明染色法的应用具有一定
的局限性ꎬ 它难以区分细胞的病理性坏死和机械创
伤ꎬ 且用于观察真菌孢子在寄主植物表面的萌发和入
侵的过程还需要借助超薄切片手段ꎮ 采用超薄切片结
合组织透明染色法观察真菌入侵的过程ꎬ 操作步骤繁
琐、 耗时长[1-3]ꎬ 没有经验的实验人员需要经过反复
摸索尝试才能获得理想的观察效果ꎮ
另一种经常使用的观察植物被真菌孢子入侵的
方法是通过转基因技术ꎬ 将绿色荧光蛋白(GFP)
基因转化到病原真菌中ꎬ 使其在菌体中表达ꎬ 然后
在荧光显微镜下观察寄主植物中病菌的形态和活动
情况ꎮ 这种方法能更准确、 快速地观察寄主植物表
面和组织中的病菌行为ꎬ 是研究寄主植物与病菌之
间相互关系较为理想的方法[4-8]ꎮ 然而ꎬ 该方法涉
及转基因的操作过程ꎬ 包括表达载体的构建和遗传
转化等ꎬ 其实验周期长ꎬ 且对操作者的技术要求较
高ꎻ 而且绿色荧光蛋白表达量少导致的荧光亮度不
够和荧光稳定性较差的问题也使这种方法受到限
制[9]ꎮ 此外ꎬ 有不少真菌的遗传转化难以成功ꎮ
因此ꎬ 建立一种快速、 能够在宿主和病原真菌
之间产生类似绿色荧光蛋白的对比效果、 无需进行
遗传转化或超薄切片也能观察真菌入侵过程的染色
方法很有必要ꎮ 本实验以 Knight 等的方法[10]为基
础进行改良ꎬ 以马铃薯和晚疫病菌为对象ꎬ 以期探
索出一种简便快捷、 高效无毒的观察真菌菌丝入侵
寄主过程的方法ꎬ 并将该方法应用于其他寄主与病
原真菌互作过程的观察研究ꎮ
1  材料与方法
1􀆰 1  材料
1􀆰 1􀆰 1  供试植物
供试马铃薯(Solanum tuberosum L.)品种为
湖南马铃薯工程技术中心保存的‘Favorita’ꎮ
1􀆰 1􀆰 2  供试菌种
马铃薯晚疫病菌 ( Phytophthora infestans )
CN152由中国农业科学院蔬菜花卉研究所谢丙炎
老师赠送ꎮ 晚疫病菌于黑麦培养基上 18℃培养、
备用ꎮ
1􀆰 2  仪器与试剂
1􀆰 2􀆰 1  仪器
Nikon ECLIPSE80i荧光显微镜(北京锐驰恒业
仪器科技有限公司)ꎻ Motic BA210 显微镜(麦克
奥迪实业集团有限公司)ꎮ
1􀆰 2􀆰 2  试剂
脱色液Ⅰ: 0􀆰15%三氯乙酸(W / V)酒精溶液 ∶
氯仿(V / V) = 4 ∶1ꎻ 脱色液Ⅱ: 95%酒精溶液ꎻ 透
明液: 50 mmol / L NaOHꎻ 缓冲液: 0􀆰1 mol / L
Tris ̄HCl溶液(pH 8􀆰5)ꎻ 染色液: 将 Solophenyl
Flavine 7GFE(购自 Ciba Specialty Chemicals 公
司)溶于 0􀆰1 mol / L 的 Tris ̄HCl 缓冲液(pH 8􀆰5)
中ꎻ 50%酒精溶液ꎻ 50% (V / V)甘油ꎮ 其他试剂
均购自国药集团化学试剂有限公司ꎮ
1􀆰 3  方法
1􀆰 3􀆰 1  供试植物的培养
使用改良的 MS 培养基[11]于室内(20 ±2)℃、
光暗周期为 16 h / 8 h 条件下培养马铃薯组培苗ꎬ
待幼苗长出 3 ~ 4片蚕豆大小的叶片时ꎬ 取其叶片
进行实验ꎮ
1􀆰 3􀆰 2  孢子悬浮液的制备
使用黑麦培养基[12]培养马铃薯晚疫病菌ꎬ 于
18℃暗培养 7 d后观察其产孢量ꎮ 用无菌水冲洗并
分离游动孢子囊ꎬ 在普通显微镜下使用血球计数板
将游动孢子囊浓度调至 1􀆰0 × 104 ~5个 / mLꎬ 直接
接种于马铃薯组培苗上ꎮ
1􀆰 3􀆰 3  接种方法
采用活体喷雾接种法: 将配好的马铃薯晚疫病
菌孢子悬浮液均匀喷雾于组培苗上ꎬ 然后将组培苗
放入组培室继续培养ꎬ 光强不低于 10 000 lxꎬ 湿
713  第 2期                刘甜甜等: 马铃薯晚疫病菌侵染的 Solophenyl Flavine荧光染色方法研究
度 100%ꎮ
1􀆰 3􀆰 4  不同脱色液脱色效果的比较
取已接种晚疫病菌的马铃薯组培苗叶片ꎬ 分别
在脱色液Ⅰ中浸泡 48 h 和脱色液Ⅱ中沸水浴
15 minꎬ 然后将样品转移至 50%酒精溶液中清洗
15 minꎬ 再转移至 50 mmol / L NaOH 溶液中进行
透明处理 2次ꎬ 每次 15 minꎬ 接着用纯净水清洗 3
次ꎬ 每次 10 minꎬ 最后在 0􀆰1 mol / L Tris ̄HCl缓冲
液(pH 8􀆰5)中放置 30 min 后直接制片并进行观
察ꎬ 比较 2种不同脱色液的脱色效果ꎮ
1􀆰 3􀆰 5  Solophenyl Flavine 7GFE 染色液不同浓
度和染色时间的效果比较
为了优化 Solophenyl Flavine 7GFE 的染色效
果ꎬ 避免因染色液浓度过高导致叶片背景荧光信号
强而干扰观察ꎬ 以未接种晚疫病菌的马铃薯组培苗
叶片和晚疫病菌菌丝为材料ꎬ 进行染色液浓度和染
色时间的筛选比较ꎮ
先用 0􀆰1 mol / L Tris ̄HCl 缓冲液(pH 8􀆰5) 将
Solophenyl Flavine 7GFE 染料配制成 0􀆰1% (M /
V)的母液(以下简称母液)ꎬ 然后将母液分别稀释
10、 20、 50、 100倍待用ꎮ 染色时ꎬ 先使用脱色液
Ⅱ用上述方法对叶片进行脱色透明ꎬ 处理后的叶片
和菌丝在 10、 20、 50、 100 不同稀释倍数的母液
中分别浸泡 1、 5、 10 minꎬ 然后用蒸馏水清洗 2
遍ꎬ 在荧光显微镜下观察ꎬ 筛选出最佳的染色液浓
度和染色时间ꎮ 所有荧光照片拍摄的曝光时间均为
130 msꎮ
1􀆰 3􀆰 6  马铃薯晚疫病菌在叶片上入侵过程的观察
分别在马铃薯组培苗上接种晚疫病菌后 0、
12、 24、 48、 72、 96 h取叶片样品进行观察ꎮ
(1)叶片表面孢子的萌发和入侵观察
取接种后 0、 12、 24 h 的叶片ꎬ 直接将稀释
50倍(0􀆰1%母液的 1 / 50)的母液分别均匀喷雾在
马铃薯叶片和晚疫病菌菌丝表面ꎬ 染色 5 minꎬ 然
后在配置 UV ̄2A 过滤器 (激发过滤器ꎬ 330 ~
380 nmꎻ 分色镜ꎬ 400 nmꎻ 屏障过滤器 420 nm)
的荧光显微镜下观察(不加盖玻片)ꎮ
(2)马铃薯叶组织内的菌丝生长观察
取接种后 48、 72、 96 h 的叶片ꎬ 先用脱色液
Ⅱ进行脱色ꎬ 方法同上ꎮ 然后用稀释 50 倍的母液
浸泡 5 minꎬ 取出后制成临时玻片ꎬ 于荧光显微镜
下观察ꎮ
2  结果与分析
2􀆰 1  脱色效果的比较
分别用脱色液Ⅰ和脱色液Ⅱ对马铃薯叶片进行
脱色ꎬ 结果显示两种脱色液都能去除叶片中的色
素ꎬ 但采用脱色液Ⅱ的脱色效果更好、 叶片更透
明ꎬ 脱色处理后叶片的细胞结构仍清晰可见(图
1)ꎮ 脱色液Ⅱ中不含氯仿和三氯乙酸等刺激性试
剂ꎬ 仅为 95%乙醇ꎬ 且脱色时间短ꎬ 完全可以替
代脱色液Ⅰꎮ
2􀆰 2  染料 Solophenyl Flavine 7GFE 染色的适宜
浓度和时间
利用 0􀆰1%母液配制的不同浓度 Solophenyl
Flavine 7GFE染色液(母液浓度分别稀释 10、 20、
50、 100倍)对晚疫病菌菌丝进行染色ꎬ 结果显示
(图 2)ꎬ 染色 10 min时ꎬ 不同浓度染色液都能使
a b
a: 脱色液Ⅰ的脱色效果ꎻ b: 脱色液Ⅱ的脱色效果ꎮ
a: Decolorization with destaining solution Ⅰꎻ b: Decolorization with destaining solution Ⅱ.
图 1  不同方法脱色透明后的马铃薯叶片 (10 × 40)
Fig􀆰 1  Decolored leaves of potato by different destaining solutions
813 植 物 科 学 学 报 第 34卷 
bc
d
a e
f
g
h
i
j
k
l
a ~ d: 稀释 10、 20、 50和 100倍母液对菌丝染色 10 min的效果ꎻ e ~ h: 稀释 10、 20、 50和 100倍母液对菌丝染色 5 min
的效果ꎻ i ~ l: 稀释 10、 20、 50和 100倍母液对菌丝染色 1 min的效果ꎮ
a ~ d: 10ꎬ 20ꎬ 50 and 100 dilution times of solophenyl flavine 7GFE stock solution staining for 10 minꎻ e ~ h: 10ꎬ 20ꎬ 50
and 100 dilution times of solophenyl flavine 7GFE stock solution staining for 5 minꎻ i ~ l: 10ꎬ 20ꎬ 50 and 100 dilution times
of solophenyl flavine 7GFE stock solution staining for 1 min.
图 2  不同浓度染色液处理叶片不同时间菌丝的着色效果 (10 × 20)
Fig􀆰 2  Staining results of different concentrations of solophenyl flavine 7GFE on mycelium at different times
菌丝着色ꎬ 并且荧光信号的强度随着染色液浓度的
降低而降低(图 2: a ~ d)ꎻ 染色 5 min 时ꎬ 不同
浓度染色液均能使菌丝着色(图 2: eꎬ f)ꎬ 但稀释
100倍的染色液荧光信号已经很微弱(图 2: h)ꎮ
染色 1 min时ꎬ 除了稀释 10 倍的染色液染色的信
号较好外(图 2: i)ꎬ 其余浓度荧光强度均达不到实
验要求(图 2: j ~ l)ꎮ
用 10、 20、 50、 100 不同稀释倍数的母液对
马铃薯叶片染色时发现ꎬ 染色 10 min 时ꎬ 不同浓
度染色液都能够与叶片结合产生荧光信号ꎬ 且荧光
强度随着染色液浓度的降低而降低(图 3: a ~ d)ꎻ
染色 5 min时ꎬ 稀释 50 倍和 100 倍的母液对叶片
染色的荧光信号已经很微弱(图 3: g、 h)ꎻ 染色
1 min 时ꎬ 除稀释 10倍和 20倍的母液在叶脉上附
着有荧光信号外ꎬ 其余叶片背景都没有荧光残留
(图 3: i ~ l)ꎮ
913  第 2期                刘甜甜等: 马铃薯晚疫病菌侵染的 Solophenyl Flavine荧光染色方法研究
ab
d
e
c
f
g
h
i
j
k
l
a ~ d : 稀释 10、 20、 50和 100倍母液对叶片染色 10 min 的效果ꎻ e ~ h: 稀释 10、 20、 50 和 100 倍母液对叶片染色
5 min 的效果ꎻ i ~ l: 稀释 10、 20、 50和 100倍母液对叶片染色 1 min的效果ꎮ
a ~ d: 10ꎬ 20ꎬ 50 and 100 dilution times of solophenyl flavine 7GFE stock solution staining for 10 minꎻ e ~ h: 10ꎬ 20ꎬ 50
and 100 dilution times of solophenyl flavine 7GFE stock solution staining for 5 minꎻ i ~ l: 10ꎬ 20ꎬ 50 and 100 dilution times
of solophenyl flavine 7GFE stock solution staining for 1 min.
图 3  不同浓度染色液处理叶片不同时间的染色效果 (10 × 20)
Fig􀆰 3  Staining results of different concentrations of solophenyl flavine 7GFE on leaves at different times
    在观察菌丝入侵植物的实验中需要同时对叶片
和菌丝进行染色ꎬ 所以需要选择既能够使菌丝顺利
染色ꎬ 又不会在叶片上造成荧光残留的染色液浓度
和染色时间ꎮ 通过对比分析上述两种染色效果ꎬ 最
终确定以 0􀆰1%母液浓度 1 / 50 倍染色液ꎬ 即
0􀆰002%(M / V)的 Solophenyl Flavine 7GFEꎬ 染色
5 min时ꎬ 效果最佳ꎮ
2􀆰 3  晚疫病菌在马铃薯叶片上入侵过程的观察
取马铃薯组培苗叶片喷雾接种后 0、 12、 24 h
的样品直接染色(将染色液均匀喷雾在叶片表面)ꎬ
观察晚疫病菌入侵马铃薯叶片的情况ꎮ 结果显示
(图 4)ꎬ 接种后 0 hꎬ 可在荧光显微镜下观察到尚
未萌发的游动孢子囊(图 4: Aꎬ a)ꎮ 接种后12 hꎬ
可见游动孢子囊开始萌发(图 4: Bꎬ b)ꎬ 接种后
023 植 物 科 学 学 报 第 34卷 
24 hꎬ 萌发的菌丝开始在叶面上扩展、 入侵(图 4:
Cꎬ c)ꎮ 接种后 24 h 菌丝开始入侵到叶片内部ꎬ
但叶片中的叶绿素会干扰观察ꎬ 因此ꎬ 对接种后
48、 72、 96 h 的材料需要进行脱色透明ꎬ 然后再
染色观察ꎮ 接种后 48 hꎬ 可见菌丝在寄主叶片内
不断扩展(图 4: Dꎬ d)ꎻ 接种后 72 hꎬ 可观察到叶
片中有大量菌丝交错生长形成菌丝网(图 4: Eꎬ
e)ꎻ 接种后 96 hꎬ 菌丝从叶片组织中向外生长至
叶片表面(图 4: Fꎬ f)ꎮ
3  讨论
采用不同染料对植物组织内真菌组织进行染
色观察的报道较多ꎮ 例如: 李慧霞等[13]用苯胺蓝
染色法对马铃薯叶片被晚疫病菌入侵的过程及菌
丝的扩展情况进行了组织细胞学观察ꎬ 但该方法中
固定、 染色、 脱色的样品处理前后共耗时 4 dꎬ 叶
片组织中菌丝体的辨析度也不高ꎬ 容易同液泡和叶
绿体等细胞器相混淆ꎮ Duckett等[14]用 3ꎬ3′ ̄二己
A
a
B
b
C
c
D
d
E
e
F
f
A ~ C: 对接种后 0、 12、 24 h的叶片直接喷雾染色(10 × 40)ꎮ D ~ F: 对接种后 48、 72、 96 h的叶片经脱色透明处理后ꎬ
再用染色液分别处理 5 min后的观察结果(其中ꎬ D、 E是在 10 × 20荧光显微镜下的观察结果ꎬ F是在 10 × 10荧光显微镜下
的观察结果)ꎮ 图 a ~ f分别为图 A ~ F的普通光对照图ꎮ
A ~ C: Observation after inoculation for 0 hꎬ 12 hꎬ and 24 h by direct spray staining solution (10 × 40) . D ~ F: Observation
after inoculation for 48 hꎬ 72 hꎬ and 96 h by decolorization and staining for 5 min. Dꎬ E (10 × 20) and F (10 × 10) .
图 4  晚疫病菌入侵马铃薯叶片的情况
Fig􀆰 4  Fluorescent microscope observation of potato leaves invaded by Phytophthora infestans
123  第 2期                刘甜甜等: 马铃薯晚疫病菌侵染的 Solophenyl Flavine荧光染色方法研究
基含氧碳菁碘代物染色ꎬ 观察了苔藓植物假根内的
内生子囊菌ꎬ 此染料通常用于观察寄主组织内的子
囊菌或者植物的菌根真菌ꎮ 陶明福等[15]应用 DAPI
荧光显微技术对感染黄化病的长春花植株进行了切
片染色观察ꎬ 但植物组织本身细胞核 DNA和 DAPI
结合后也会发出荧光ꎬ 对病原菌与寄主的互作观察
会产生影响ꎬ 且 DAPI荧光显微技术多用于植原体
(为一类病原物)和动物组织细胞核的观察ꎮ Hoch
等[16]研究发现 Solophenyl Flavine 7GFE能够对包
括卵菌在内的多种真菌细胞壁进行染色ꎬ 荧光信号
比 Calcofluor White M2R 更持久ꎬ 且使用成本更
低ꎮ 之后ꎬ 出现了许多利用 Solophenyl Flavine
7GFE染色观察寄主与真菌互作过程的研究[17-20]ꎮ
Leon等[21]对经 Solophenyl Flavine 7GFE 染色后
的蛙壶菌的生长进行了观察ꎬ 发现 Solophenyl Fla ̄
vine 7GFE 的附着不会影响其游动孢子囊的活性ꎮ
Anderson 等[17] 对比了包括 Solophenyl Flavine
7GFE和 Calcofluor White 在内的 3 种不同的荧光
染料与植物细胞壁中各类碳水化合物的选择性ꎬ 结
果发现 Solophenyl Flavine 7GFE 和 Pontamine
Fast Scarlet 4B与含有 β ̄1ꎬ4糖苷键的多糖都能结
合ꎬ 但前者结合后产生的荧光强度比后者弱ꎮ 有研
究表明[16ꎬ22]ꎬ Solophenyl Flavine 7GFE 与地衣多
糖结合后能激发出强烈的荧光ꎬ 地衣多糖主要以
β ̄1ꎬ3 糖苷键连接而成ꎬ 推测 Solophenyl Flavine
7GFE也可以与 β ̄1ꎬ3糖苷键结合ꎬ 可激发出较 β ̄
1ꎬ4糖苷键更为强烈的荧光ꎮ 植物和卵菌的细胞壁
中都有含 β ̄1ꎬ4糖苷键的纤维素ꎬ 但卵菌细胞壁还
有含 β ̄1ꎬ3糖苷键的 β ̄葡聚糖ꎮ 因此ꎬ 本实验选择
Solophenyl Flavine 7GFE 对马铃薯叶片晚疫病菌
进行染色观察ꎬ 并调整 Solophenyl Flavine 7GFE
的浓度和染色时间以优化染色效果ꎬ 通过试验ꎬ 发
现将 0􀆰1% Solophenyl Flavine 7GFE 母液溶于 0􀆰1
mol / L Tris ̄HCl (pH 8􀆰5)配制成的 0􀆰002%(即母
液稀释 50倍)的染色液对叶片染色 5 minꎬ 效果最
佳ꎮ
为了简化操作程序ꎬ 降低染色过程中有毒有害
试剂的使用ꎬ 本实验用 95%乙醇替代 0􀆰15%三氯
乙酸(W / V)酒精溶液∶氯仿(V / V)= 4 ∶1 的溶液用
于叶片脱色ꎬ 并省去了 Knight 等[10]的方法中并不
具明显区分效果的番红染色步骤ꎮ 本研究结果显
示ꎬ 经改良后的脱色、 染色方法效果较好ꎬ 且更方
便、 安全、 快捷ꎮ
我们还使用改良后的染色方法对其他被真菌
侵染的植物进行了染色ꎬ 结果显示(图 5)ꎬ 引起豇
豆煤霉病和稻瘟病的菜豆假尾孢菌(Pseudocerco ̄
a b c
d e f
a、 b: 菜豆假尾孢菌的菌丝和分生孢子ꎻ c: 稻瘟病菌的分生孢子ꎻ d: 稻瘟病菌的菌丝ꎻ e: 芸苔链格孢的分生孢子和菌丝ꎻ f: 盘
多毛孢菌的孢子和菌丝ꎮ e、 f同时开启了荧光灯和普通灯ꎮ
aꎬ b: Hyphae and spores of Pseudocercospora cruentaꎻ c: Spores of Magnaporthe griseaꎻ d: Mycelium of Magnaporthe
griseaꎻ e: Spores and hyphae of Alternaria brassicaeꎻ f: Spores and hyphae of Pestalotia menezesiana. e and f observed to ̄
gether with fluorescent and white lamp.
图 5  用本研究改良的染色法对其他真菌的染色效果 (10 × 20)
Fig􀆰 5  Dyeing effect of other fungi with modified procedure
223 植 物 科 学 学 报 第 34卷 
spora cruenta)和稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)
的孢子和菌丝均能够被染色ꎬ 但引起油菜黑斑病和
葡萄盘状盘多毛孢枯枝病的芸苔链格孢(Alternaria
brassicae)和盘多毛孢菌 ( Pestalotia menezesi ̄
ana)的菌丝虽然能够被染色ꎬ 但颜色深的孢子却
无法着色ꎮ 因此ꎬ 如观察颜色深的真菌孢子萌发及
侵染寄主的过程需要将荧光显微镜的普通灯和荧光
灯同时开启(图 5: eꎬ f)ꎮ
4  结论
本实验将 Solophenyl Flavine 7GFE 染料应用
于寄主植物被病原菌入侵过程的显微观察ꎬ 对比研
究不同染色液浓度和不同染色时间的效果ꎮ 结果表
明ꎬ Solophenyl Flavine 7GFE 染色液的最佳使用
浓度为 0􀆰002%(W / V)ꎬ 最适染色时间为 5 minꎮ
在此浓度和时间下ꎬ 可观察到马铃薯叶片被晚疫病
菌入侵的全过程ꎬ 即: 从游动孢子囊的萌发、 入
侵ꎬ 到叶片组织中菌丝的扩展情况ꎬ 最后菌丝从气
孔中生长出来的形态也清晰可见ꎮ
我们认为ꎬ 本研究中经过改良的观察寄主植物
被病原菌侵染过程的荧光染色方法ꎬ 能够对多种不
同的植物真菌病害的侵染过程进行观察ꎬ 为研究寄
主植物与病原真菌的互作奠定了基础ꎮ
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(责任编辑: 张 平)
423 植 物 科 学 学 报 第 34卷