油茶炭疽菌的生物学特性及入侵机制研究

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油茶是我国重要的木本油料树种,随着经济的发展和人民生活水平的提高,茶油作为优良的绿色健康食品,越来越受到大众的青睐,油茶的种植面积也越来越广。可是各种油茶病害的发生,使得油茶产量低,效益差,给农林生产带来严重的影响,油茶炭疽病则是油茶生产中的主要病害。经鉴定,油茶炭疽病的病原菌属于半知菌亚门,腔孢纲,黑盘孢目,黑盘孢科,刺盘孢属,胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides(Glomerella cingulata)。胶孢炭疽菌是炭疽菌属内最大的1个种,也可以说是1个集合种,其分布非常广泛,危害寄主种类繁多,特别是以木本植物为甚。该菌可侵染寄主植物的花、花穗、叶、嫩枝、梢、果等,引起落花、落果、嫩枝回枯,造成严重的经济损失。本论文研究,将通过对油茶炭疽菌的孢子萌发特性及萌发后芽管的生长观察,通过石蜡切片、透明染色、透射电镜等组织病理学研究方法对病菌侵入过程进行研究,揭示其入侵机制,以便为指导生产上抗病育种和为病害的综合防治提供理论基础。 油茶炭疽病病原菌在25℃下,菌丝的平均生长速度为1.34 cm/d。孢子悬浮液配好后置于恒温培养箱中,一般4h后开始萌发,萌发时牙管顶端会产生附着胞。葡萄糖有利于分生孢子的萌发和附着胞的形成,在低浓度葡萄糖情况下,随着葡萄糖浓度的增加,孢子萌发率和附着胞形成的数量也逐渐增加。但是在高孢子浓度和低孢子浓度时,糖源对孢子萌发率的影响不是很显著,可见,只是在一定情况下,葡萄糖有利于孢子的萌发。另外,随着孢子悬浮液浓度的增加,孢子萌发率逐渐降低,.说明油茶炭疽病病菌孢子存在自身的抑制作用。 将菌丝块和孢子悬浮液用刺伤、烫伤、无伤等方法接种于健康油茶叶片的叶面和叶背上,通过对其发病过程的观察得出,刺伤接种最容易使叶片发病,无伤接种也可使叶片发病,背面接种的发病速度和发病指数都高于正面接种,菌丝接种比孢子接种更容易发病,但孢子接种的发病指数高于菌丝接种,由此可见,发病的快慢与发病指数之间无明显的相关性。由此可知,病原菌主要从伤口侵入寄主,也可从表皮的自然孔口侵入。 经石蜡切片观察到,表皮细胞内的菌丝逐渐扩展到叶肉细胞内,形成大量菌丝体,并在寄主叶表皮下形成分生孢子盘,分生孢子盘成熟后突破叶表角质层外露,盘状或垫状,没有看到刚毛,分生孢子梗丛状,上面着生无数分生孢子,分生孢子长椭圆形,两端钝圆,单胞。用于石蜡切片的病叶是通过刺伤接种而发病的,说明病菌可从伤口侵入寄主。通过整叶透明染色法清楚地看到,病菌侵入叶片前,其圆柱状的分生孢子中间产生一横隔,成为双细胞,然后于细胞的一端、两端顶部或侧部形成芽管,芽管顶端逐渐膨大形成附着胞。有些芽管还可形成分枝,并在各分枝端形成附着胞。少数褐色的附着胞形成细长的侵入丝,直接穿透叶面角质层侵入,也有少数褐色的附着胞陷入叶背的气孔内。由此可知,油茶炭疽菌除了从伤口侵入寄主外,还可从气孔或直接从寄主表面侵入寄主。 透射电镜实验证明,油茶叶片感染炭疽病后,其细胞结构发生变化,不同发病程度的组织中细胞的超显微结构有不同的反应。随着发病程度的加重,细胞器结构被破坏严重,叶绿体数量越来越少。有些发病严重的细胞还发生质壁分离现象,并可看到少量菌丝。
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