紫菀鞘銹菌的一個(gè)新寄主及其細(xì)胞學(xué)和超微結(jié)構(gòu)特征
發(fā)布時(shí)間:2020-02-20 10:52
【摘要】:加拿大一枝黃花Solidago canadensis是一種外來入侵植物。由于它強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)能力并缺乏自然天敵,這種植物在我國(guó)東部迅速擴(kuò)展和蔓延,已引起嚴(yán)重生態(tài)問題。我們于2015年5月在浙江寧波地區(qū)第一次發(fā)現(xiàn)加拿大一枝黃花銹病。該病在葉片上產(chǎn)生黃斑,大量夏孢子堆和夏孢子覆蓋植物葉片,引起葉片扭曲、葉疫和落葉。依據(jù)形態(tài)學(xué)特征和分子數(shù)據(jù),引起加拿大一枝黃花銹病的病原菌被鑒定為紫菀鞘銹菌Coleosporium asterum。超微結(jié)構(gòu)分析揭示,在一個(gè)孢子堆中冬孢子形成、萌發(fā)以及擔(dān)子的產(chǎn)生是一個(gè)連續(xù)的過程,即在一個(gè)孢子堆中,既有冬孢子發(fā)育又有擔(dān)子發(fā)育,而個(gè)體冬孢子間或擔(dān)子間也具有不同的發(fā)育水平。研究結(jié)果為進(jìn)一步探索病害侵染循環(huán)以及病原菌對(duì)寄主生長(zhǎng)和傳播的影響提供了科學(xué)數(shù)據(jù)。
【圖文】:
ISSN1672 6472CN11 5180/QMycosystemaOctober22,2017Vol.36No.10http://journals myco.im.ac.cn1380圖2依據(jù)28SrDNA序列和用鄰近連接法構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹外群是Chrysomyxaarctostaphyli;≥50%的bootstrap值顯示在節(jié)上Fig.2Phylogenetictreesgeneratedfromneighbor joiningmethodbasedonpartial28SrDNAsequences.Chrysomyxaarctostaphyliwasusedastheoutgroup.Thebootstrapvalues(≥50%)wereshowedatnodules.2.4細(xì)胞學(xué)和超微結(jié)構(gòu)觀察冬孢子堆發(fā)育的細(xì)胞學(xué)顯示,真菌在寄主葉背面角質(zhì)層下的葉肉細(xì)胞間擴(kuò)展;一些菌絲進(jìn)入寄主細(xì)胞,引起寄主細(xì)胞膜凹陷,在真菌細(xì)胞壁和寄主原生質(zhì)膜間形成界面基質(zhì),但并不引起寄主細(xì)胞死亡(圖沒有顯示)。大量的菌絲在局部角質(zhì)層下形成菌絲聚集體,導(dǎo)致寄主細(xì)胞的解體。隨后冬孢子堆發(fā)育,在角質(zhì)層下和菌絲聚集體之間產(chǎn)生一層柱狀的細(xì)胞(圖3A),這也是冬孢子發(fā)育的開始。在這個(gè)階段,冬孢子堆上部的角質(zhì)層明顯向外凸起,冬孢子堆較校隨著冬孢子堆的發(fā)育,冬孢子堆明顯擴(kuò)大,產(chǎn)生更多冬孢子。同時(shí),個(gè)體冬孢子長(zhǎng)度明顯增加,角質(zhì)層向外凸出更顯著(圖3B)。然而,冬孢子發(fā)育和擔(dān)子形成是一個(gè)連續(xù)的過程,即正在發(fā)育的無隔卵圓形或橢圓形的冬孢子一旦成為柱狀的成熟冬孢子,隨即中部產(chǎn)生一個(gè)隔膜,進(jìn)入擔(dān)子的發(fā)育(圖3C)。隨后,擔(dān)子下、上端分別產(chǎn)生一個(gè)隔膜,發(fā)育成一個(gè)具有3個(gè)隔膜的成熟擔(dān)子(圖3C和3D)。在一個(gè)冬孢子堆中,冬孢子間的發(fā)育程度是不均衡的,一些柱狀冬孢子具有隔膜,而卵圓形或長(zhǎng)橢圓形的冬孢子還沒有形成隔膜(圖3B)。在這個(gè)階段,寄主的角質(zhì)層仍然是完整的。隨著冬孢子和擔(dān)子的發(fā)育,冬孢子堆引起寄主角質(zhì)層局部破裂(圖3C)。透射電鏡觀察結(jié)果表明,冬?
王琪等/紫菀鞘銹菌的一個(gè)新寄主及其細(xì)胞學(xué)和超微結(jié)構(gòu)特征菌物學(xué)報(bào)1381圖3光學(xué)和透射電鏡對(duì)冬孢子堆中冬孢子和擔(dān)孢子的觀察A D:光學(xué)顯微鏡,比例尺=10μm.A:冬孢子在角質(zhì)層下的一個(gè)冬孢子堆中產(chǎn)生;B:冬孢子和擔(dān)子在同一個(gè)冬孢子堆中;C:冬孢子堆中大多數(shù)冬孢子發(fā)育成擔(dān)子;D:圖C部分孢子堆的放大;E,F(xiàn):透射電鏡,比例尺=10μm,E:不同發(fā)育水平的冬孢子和擔(dān)子以及產(chǎn)孢細(xì)胞,冬孢子下部具有足細(xì)胞,而擔(dān)子底部無足細(xì)胞;F:冬孢子和發(fā)育的擔(dān)子Fig.3Developmentofteliosporesandbasidiainsoriunderthecuticleasseenbylightmicroscopyandtransmissionelectronmicrograph(TEM).A D:Teliosporesasseenbylightmicroscopy,bar=10μm.A:Teliosporesproducinginsorusunderthecuticle;B:Teliosporesandbasidiainthesamesorus;C:Basidiadevelopedfromteliospores;D:Amagnifiedviewofsorus;E,F:TEM,bar=10μm,E:Teliosporesandbasidiaindifferentdevelopmentlevelandsporogenouscells,thefootcell(sporogenouscells)underateliospore(arrows)anddevelopingbasidiawithoutfootcell(arrowheads);F:Teliosporesandbasidia.3討論加拿大一枝黃花是我國(guó)外來侵入有害植物,我們?cè)趯幉ǖ貐^(qū)第一次發(fā)現(xiàn)了其是紫菀鞘銹菌的寄主,這也是第一次報(bào)道紫菀鞘銹菌在中國(guó)的新寄主記錄。紫菀鞘銹菌作為這個(gè)雜草寄主的病原菌,可抑制其生長(zhǎng)及在自然生態(tài)環(huán)境中的蔓延。這個(gè)銹菌能在赤松Pinusdensiflora上產(chǎn)生性孢子器和銹子器(Hiratsukaetal.1992),在我國(guó)陜西、東北和臺(tái)灣等地的臺(tái)灣松Pinustaiwanensis上已有報(bào)道(游崇娟和田呈明2012),而浙江地區(qū)迄今還未證實(shí)。紫菀鞘銹菌具有廣泛寄主,但依據(jù)形態(tài)學(xué)和序列分析,,紫菀鞘銹菌種內(nèi)顯然存在差異,暗示該種
本文編號(hào):2581311
【圖文】:
ISSN1672 6472CN11 5180/QMycosystemaOctober22,2017Vol.36No.10http://journals myco.im.ac.cn1380圖2依據(jù)28SrDNA序列和用鄰近連接法構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹外群是Chrysomyxaarctostaphyli;≥50%的bootstrap值顯示在節(jié)上Fig.2Phylogenetictreesgeneratedfromneighbor joiningmethodbasedonpartial28SrDNAsequences.Chrysomyxaarctostaphyliwasusedastheoutgroup.Thebootstrapvalues(≥50%)wereshowedatnodules.2.4細(xì)胞學(xué)和超微結(jié)構(gòu)觀察冬孢子堆發(fā)育的細(xì)胞學(xué)顯示,真菌在寄主葉背面角質(zhì)層下的葉肉細(xì)胞間擴(kuò)展;一些菌絲進(jìn)入寄主細(xì)胞,引起寄主細(xì)胞膜凹陷,在真菌細(xì)胞壁和寄主原生質(zhì)膜間形成界面基質(zhì),但并不引起寄主細(xì)胞死亡(圖沒有顯示)。大量的菌絲在局部角質(zhì)層下形成菌絲聚集體,導(dǎo)致寄主細(xì)胞的解體。隨后冬孢子堆發(fā)育,在角質(zhì)層下和菌絲聚集體之間產(chǎn)生一層柱狀的細(xì)胞(圖3A),這也是冬孢子發(fā)育的開始。在這個(gè)階段,冬孢子堆上部的角質(zhì)層明顯向外凸起,冬孢子堆較校隨著冬孢子堆的發(fā)育,冬孢子堆明顯擴(kuò)大,產(chǎn)生更多冬孢子。同時(shí),個(gè)體冬孢子長(zhǎng)度明顯增加,角質(zhì)層向外凸出更顯著(圖3B)。然而,冬孢子發(fā)育和擔(dān)子形成是一個(gè)連續(xù)的過程,即正在發(fā)育的無隔卵圓形或橢圓形的冬孢子一旦成為柱狀的成熟冬孢子,隨即中部產(chǎn)生一個(gè)隔膜,進(jìn)入擔(dān)子的發(fā)育(圖3C)。隨后,擔(dān)子下、上端分別產(chǎn)生一個(gè)隔膜,發(fā)育成一個(gè)具有3個(gè)隔膜的成熟擔(dān)子(圖3C和3D)。在一個(gè)冬孢子堆中,冬孢子間的發(fā)育程度是不均衡的,一些柱狀冬孢子具有隔膜,而卵圓形或長(zhǎng)橢圓形的冬孢子還沒有形成隔膜(圖3B)。在這個(gè)階段,寄主的角質(zhì)層仍然是完整的。隨著冬孢子和擔(dān)子的發(fā)育,冬孢子堆引起寄主角質(zhì)層局部破裂(圖3C)。透射電鏡觀察結(jié)果表明,冬?
王琪等/紫菀鞘銹菌的一個(gè)新寄主及其細(xì)胞學(xué)和超微結(jié)構(gòu)特征菌物學(xué)報(bào)1381圖3光學(xué)和透射電鏡對(duì)冬孢子堆中冬孢子和擔(dān)孢子的觀察A D:光學(xué)顯微鏡,比例尺=10μm.A:冬孢子在角質(zhì)層下的一個(gè)冬孢子堆中產(chǎn)生;B:冬孢子和擔(dān)子在同一個(gè)冬孢子堆中;C:冬孢子堆中大多數(shù)冬孢子發(fā)育成擔(dān)子;D:圖C部分孢子堆的放大;E,F(xiàn):透射電鏡,比例尺=10μm,E:不同發(fā)育水平的冬孢子和擔(dān)子以及產(chǎn)孢細(xì)胞,冬孢子下部具有足細(xì)胞,而擔(dān)子底部無足細(xì)胞;F:冬孢子和發(fā)育的擔(dān)子Fig.3Developmentofteliosporesandbasidiainsoriunderthecuticleasseenbylightmicroscopyandtransmissionelectronmicrograph(TEM).A D:Teliosporesasseenbylightmicroscopy,bar=10μm.A:Teliosporesproducinginsorusunderthecuticle;B:Teliosporesandbasidiainthesamesorus;C:Basidiadevelopedfromteliospores;D:Amagnifiedviewofsorus;E,F:TEM,bar=10μm,E:Teliosporesandbasidiaindifferentdevelopmentlevelandsporogenouscells,thefootcell(sporogenouscells)underateliospore(arrows)anddevelopingbasidiawithoutfootcell(arrowheads);F:Teliosporesandbasidia.3討論加拿大一枝黃花是我國(guó)外來侵入有害植物,我們?cè)趯幉ǖ貐^(qū)第一次發(fā)現(xiàn)了其是紫菀鞘銹菌的寄主,這也是第一次報(bào)道紫菀鞘銹菌在中國(guó)的新寄主記錄。紫菀鞘銹菌作為這個(gè)雜草寄主的病原菌,可抑制其生長(zhǎng)及在自然生態(tài)環(huán)境中的蔓延。這個(gè)銹菌能在赤松Pinusdensiflora上產(chǎn)生性孢子器和銹子器(Hiratsukaetal.1992),在我國(guó)陜西、東北和臺(tái)灣等地的臺(tái)灣松Pinustaiwanensis上已有報(bào)道(游崇娟和田呈明2012),而浙江地區(qū)迄今還未證實(shí)。紫菀鞘銹菌具有廣泛寄主,但依據(jù)形態(tài)學(xué)和序列分析,,紫菀鞘銹菌種內(nèi)顯然存在差異,暗示該種
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