梨黑星病菌寄生部位及致病作用研究

第29卷　第4期1999年　11　月

植　物　病　理　学　报

A CT A PHY SOP A T HOL O GI CA SIN ICA

V o l.29　N o.4

N o v.　1999

梨黑星病菌寄生部位及致病作用研究*

李保华**　赵美琦

(中国农业大学植病系,北京100094)

摘要　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。

关键词:梨黑星病,寄生,扩展

STUDIES ON PARASITIC POSITION AND PATHOGENICITY OF Venturia nashicola

Li Baohua　Zhao M eiqi

(Departmen t of Phytopathology,China Agr icultu ral Un ivers ity,Beijing100094)

Abstract　Studies by tissue clear ing and Scanning Electro n M icroscope sho ws that V enturia nashicola Tanaka et Yam am oto can only parasitize epidermal cells and parenchy matous cells of leaf vein on pear leaves and the hyphae gr ow on the surface of the cells w ithout invading into the cells.Results also demonstrate that the hyphae extended no t o nly under the cuticular m em-br ane but also o n the intercellular space of epider mal cells and parenchymatous cells of leaf vein and finally form ed a hy phal w eb around the cells.No metam orphic hyphae invaded into host cells,such as haustoria,w ere fo und in all the observations.T he fung i did no t parasitize meso-phyll cells but caused so me damag e to them.T he parasitic and pathog enic char acter istics, w hich w ere different fr om the obligate parasitism and biocidal parasitism,pro long ed the latent and conidial production period and w ere the key of r ecognizing the disease epidemic.

Key words:Venturia nashicola,parasitism,expand

1　前 言

梨黑星病(Venturia nashicola T anaka et Yam am oto)是梨树的主要病害[1,2],有不同于其它真菌病害的发病特点。该病潜育期长,且随寄主的生长发育变动大。在幼龄叶片上病害潜育期18～25d,最短14d[3,4];在成长期叶片上潜育期在40d以上。梨黑星病的产孢期长,叶部病斑的产孢期最短可维持7d,病芽梢的产孢期可长达60d[5]。幼龄叶片上黑星病发病重,病斑圆形;成长

*本研究为国家自然基金资助项目,资助号为39470475。本研究得到曾士迈先生的指导。

**现于莱阳农学院工作。

收稿日期:1999-03-15,修改稿收到日期:1999-05-21。

346植 物 病 理 学 报29卷

期叶片上发病轻,病斑则主要沿叶脉扩展;秋后叶片脱落前出现第2次叶片发病高峰。造成上述现象的原因还一直没有得到合理的解释,这可能与病原菌的寄生性和致病性有关。部分学者认为:梨黑星病菌在叶片上只寄生于角质层与表皮细胞间,但目前尚未见有关梨黑星病菌的寄生部位的研究报道。本研究从组织水平出发,通过组织透明、电镜扫描等方法,发现梨黑星病菌在叶片上并非只在角质层下寄生和其它一些寄生特征,为认识和研究梨黑星病的发病特点和流行规律提供了基础,结果报道如下。

2　材料与方法

取新鲜黑星病斑将孢子刷下,配成1×106个/m l的分生孢子悬浮液,接种0～30日龄的鸭梨叶片,待显症后,取不同发病时期的病叶,观察菌丝寄生部位及生长扩展。

以整片病叶和20～100 m厚的病叶组织切片为材料,经饱和水合三氯乙醛透明液透明2～3min或乳酚油透明液透明24h、溴酚蓝染色48h、饱和水合三氯乙醛脱色24h后,以甘油作浮载剂制成半永久玻片,在显微镜下观察照像[6]。

取已产孢5～10d的梨黑星病病斑,切成2～4mm宽,6～8m m长的条形样本,用2.5%戊二醛固定后,再经酒精系列脱水、冷冻断裂、临界点干燥、喷金,制成扫描电镜样本,上镜观察照像。

3　结果与分析

3.1　寄生部位

图版A、B是整片病叶透明染色后的照片,图A中菌丝和图B中拟薄壁组织是梨黑星病菌在叶片角质层与表皮细胞间生长扩展的菌体。这些菌丝和拟薄壁组织细胞排列紧密,大部分处于显微镜的同一焦平面上,易于观察,尤其是叶片正面。根据菌丝细胞的形态,叶片正面病斑角质层下的菌丝可分为2种类型,一种类型为放射状的扩展菌丝,分布在病斑外缘,是病斑向外生长扩展的菌丝,图版A中的菌丝即为放射状扩展菌丝。放射状扩展菌丝呈枝状或掌状分枝,分枝自菌丝细胞端部分出,分枝多达6条以上。菌丝细胞竹节状,具有明显的隔膜,细胞端部因菌丝分枝而膨大。另一种类型为由放射状扩展菌丝进一步生长分化形成的拟薄壁组织,分布于病斑的内部,图版B所示为拟薄壁组织。拟薄壁组织细胞圆形或多角形,细胞排列紧密,在角质层与表皮细胞间形成一层致密细胞层。拟薄壁组织可能有两方面的作用:一是增加菌丝与寄主细胞的接触面积,以利病原菌营养吸收,二是为病原菌的生殖生长提供基础。

叶片背面角质层下的菌丝,没有明显的扩展菌丝和拟薄壁组织之分。菌丝既不象典型的放射状扩展菌丝,也不象典型的拟薄壁组织,而是介于二者之间的一种类型。这种类型的菌丝近于枝状分枝,细胞形状不规则,与叶正面的拟薄壁细胞相比,菌丝细胞较大,排列较稀疏。这可能与叶片背面的表皮细胞结构松散,菌丝易于扩展有关。

图版D是病叶切片透明染色后的照片。从图版D可以看出,黑星病菌菌丝除能在角质层下寄生外,还能在表皮细胞与表皮细胞间及表皮细胞与叶肉细胞间生长,沿细胞的表面扩展,最终形成包被表皮细胞的致密菌丝网,但在表皮细胞间生长的菌丝难以从整片病叶的透明样本上观察到。 图版E、F、G是叶脉切片透明染色后的显微照片。从图版中可以看出:梨黑星病菌除能在叶片上表皮层内寄生外,还能在叶脉内寄生。病原菌在叶脉内寄生于薄壁组织细胞间,沿细胞表面向水平方向和垂直方向扩展,形成包被细胞的菌丝网。沿水平方向生长的菌丝,形成沿脉的网状