果生炭疽菌-油茶互作早期叶片细胞学及其免疫研究

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油茶(Camellia oleifera)是中国特有的木本油料植物。在油茶生产中,炭疽病是油茶的主要病害之一,该病害可危害油茶叶片、果实等各个部位,造成落花落果,并很大地影响了我国的油茶产业。果生刺盘孢菌(Colletotrichum fructicola)是油茶炭疽病的优势致病菌,其广泛分布于我国各个主要油茶产区(包括湖南、江西、湖北等地)。目前对作为油茶炭疽病优势致病菌的C.fructicola侵染油茶时的组织病理学及免疫生化方面还没有研究报道,其致病机理也尚不清除。因此,本论文从组织细胞学入手,对C.fructicola侵入油茶叶片时的营养方式转变过程进行研究;并且使用透射电子显微镜以及荧光染色等方法对病菌侵染油茶叶片时的定殖、扩展以及寄主组织进行显微观察;最后从油茶抗炭疽病机制入手,找出病菌侵入时油茶生理生化等一些指标上的差别,为油茶炭疽病的绿色防控提供理论基础。主要研究结果如下:(1)果生刺盘孢菌侵染油茶叶片的营养方式转变点分析。对C.fructicola进行产孢培养后接种油茶叶片,使用整叶透明染色的方法进行观察发现,油茶叶片接种分生孢子悬浮液2 h后就有分生孢子开始萌发。接种4 h后,就有幼嫩、不具有黑色素沉积的附着胞开始形成。侵染24h后,可见侵染泡囊产生较粗的初生菌丝;侵染到40h时,初生菌丝产生较细的次生菌丝并逐渐扩展到邻近细胞中。(2)果生刺盘孢菌侵染油茶叶片的组织病理学研究。通过整叶透明染色、冷冻切片、KOH-苯胺蓝荧光染色及透射电镜等方法进行了研究。通过观察发现,C.fructicola在侵染油茶叶片时存在两种侵入方式,即直接穿透寄主角质层侵入寄主以及由分生孢子产生的芽管或是由菌丝从寄主气孔侵入。当病原菌在寄主组织中时,寄主细胞会出现一系列病理反应,如质壁分离、细胞器解体破裂等,同时寄主细胞也表现出了防卫反应以抵抗病原菌的侵入,如大量的电子致密度高的物质沉积于临近胞间菌丝的寄主细胞间隙中等。(3)果生刺盘孢菌侵染油茶叶片的免疫生化特性研究。使用分生孢子悬浮液接种油茶苗后测定了油茶叶片中POD、CAT、PPO、可溶性糖及可溶性蛋白的含量。结果显示,PPO活性在前60 h几乎保持不变,并与对照相差不大,从60 h开始PPO活性急速提高。被接种的油茶叶片可溶性糖含量与未接种植株含量相差不大。当病原菌侵染24h后,可溶性蛋白含量上升,36-72h时可溶性蛋白含量几乎保持稳定,在侵染过程中可溶性蛋白含量始终高于对照组含量。
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