锈病孢子论文：农作物病害的电镜观看综述

作者：张黎 李伦 刘刚 周湘萍 赵兴祥 欧全宏 李志永 单位：云南师范大学物理与电子信息学院

本文对5种农作物锈病(小麦锈病、蒜锈病、蚕豆锈病、玉米普通锈病和葱锈病)病叶上的锈病菌孢子进行扫描电子显微镜观察研究，以期根据锈病菌孢子的形貌特征，为孢子的鉴别分类提供参考。供试样品小麦(TriticumaestivumL．)和蚕豆(ViciafabaL．)的锈病病叶2010年2月采集自云南玉溪，葱(AlliumfistulosumL．)和蒜(AlliumSativumL．)的锈病病叶2010年1月采自于昆明，玉米锈病病叶2009年8月采自云南陆良。受害小麦植株相比同期正常小麦植株矮小，病叶上布满了大片的锈孢子堆，孢子堆成桔红色且排列散乱。蚕豆锈病病叶前后均有锈孢子，而且呈深褐色，孢子堆形状为椭圆形或不规则形，孢子堆表皮破裂向左右两面卷曲，散发出棕褐色的粉末。受锈病侵染的葱叶片散布病斑，病叶上有椭圆形隆起的橙黄色病斑。被锈病侵染的蒜植株病叶发黄，病叶上有稍凸起的形状为椭圆形的孢子堆，病斑从中央纵裂，散出橙黄色粉末。受锈病侵染的玉米叶枯色黄，病叶两面均生有病斑，孢子堆呈棕褐色，分布较散乱，表皮破裂散出棕褐色的粉末。2电镜观测方法样品表面用清水清洗干净，自然晾干。取样品中锈病感染的部位，将受感染的样品用铜导电胶粘在样品座上，置于捷克产BAL-TEC牌SCD005型离子溅射仪上进行280S喷金，设置的喷金电流为31mA，用FEI公司QUANTA200型扫描电镜观察孢子形貌。

病原物为担子菌亚门柄锈菌属，孢子在叶表破裂凹陷处呈明显的聚集状(图略)，但在叶表完好处也能找到散落的孢子(图略)。从电镜照片可观察到，孢子呈规则、不规则椭球状，且相互间的分界轮廓清晰。孢子外壁表面光滑，其上有锐利且分布均匀的刺，刺粗且直，外壁上有内凹的芽孔(图略)。蒜锈病蒜锈病病原Pucciniaallii(DC．)Rudolphi．属于担子菌细葱柄锈菌［1］。用电镜观察可见孢子堆生在寄主叶表皮角质层凹陷处(图略)，而在平整处，孢子呈散落状。成熟的蒜锈病孢子呈不规则椭球状，外壁欠光滑，呈轻微皱波状，壁膜有明显的隆起。表面密生钩状的刺，刺锐利，刺的周围可观察有以刺为中心的同心环纹，在放大倍数为7500倍时，电镜像显示孢壁表面有形状不规则的内凹芽孔(图略)。蚕豆锈病蚕豆锈病病原Uromycesfabae(Pers．)deBary属担子菌亚门、锈菌目、柄锈菌科、单孢锈菌属［6，9］。叶表皮角质层破裂处，孢子聚集严重(图略)。蚕豆锈病菌的孢子大多有出芽趋势(图略)，从总体来看，大多数孢子外壁内凹，这可能是由于孢子间相互挤压造成的［1］，但仍能找到饱满的成椭球状的孢子(图略)。孢子外壁有轻微的颗粒状纹饰，表面具刺，刺基部粗壮尖部呈明显弯钩状。玉米普通锈病玉米普通锈病病原菌是高粱柄锈菌PucciniasorghiSchw．属担子菌亚门、冬孢菌纲、锈菌目、柄锈属［7］。孢子群生在叶表皮角质层破裂凹陷处，但在叶表平整处也能观察到散落的锈孢子(图略)。孢子表面凹陷严重，形状不一，有近球形、长椭球形或长卵圆形，或为矩形与不规则形，这与相关文献记录一致［8］。孢子壁较光滑，没有明显纹饰，其上有稠密的刺，刺基部粗壮，尖部呈明显的弯钩状，能看到芽孔(图略)。葱锈病葱绣病的病原菌为Pucciniaallii(DC．)Rudolphi．属担子菌亚门、冬孢菌纲、锈菌目、柄锈菌属［1］，与导致大蒜感染锈病的病原菌属于同一类。通过扫描电镜观察得到的结果为:孢子大量寄生在叶表角质层破裂凹陷处(图略)，在破裂处，角质层由于孢子大量寄生而与叶表皮发生分离。另外，在叶表平整处，仍然有零星的孢子随意的散落。孢子特征为外壁相对蒜锈病孢子光滑，但也呈皱波状，表面具刺，刺锐利，欠直，刺基部粗壮，尖部带钩(图略)。

本文所讨论的5种植物上的锈菌都归属于担子菌亚门，冬孢菌纲，锈菌目。通过电镜观察，不同种类的孢子形态相似，外形以规则、不规则椭球状居多，且孢子表面均具刺。但不同类属孢子的孢壁纹饰是不同的，孢壁纹饰是真菌的固有特征，是分类上的主要依据之一，根据孢壁的纹饰，可对不同植物的锈病孢子进行区别。本文扫描电镜研究显示小麦锈病孢子的孢壁非常光滑;蚕豆锈病孢子孢壁上有轻微颗粒状纹饰;蒜锈病孢子孢壁欠光滑，有轻微的皱波状纹饰;玉米锈病孢子孢壁较为光滑，没有观察到明显纹饰;葱锈病孢子孢壁相比蒜锈病孢子稍光滑一些，但仍能观察到轻微的皱波状纹饰。可见不同锈病孢子孢壁呈现出其特有的纹饰，可以根据纹饰对孢子进行区分。另外葱蒜锈病病原菌同属Pucciniaallii(DC．)Rudolphi．。虽然属于同一类真菌，但形态上既有相似性也有差异性。相似性:孢子形状大致相似，饱满的孢子呈不规则椭球状且均具有芽孔。孢壁表面均呈轻微的皱波状，且其上密生小刺，刺的基本特征为基部粗壮、尖部均带钩，欠直，刺周围可以清晰地观察到环状纹。差异性:蒜锈病孢子比葱锈病孢子表面的光滑度稍低，而且能明显观察到在蒜锈病孢子壁上壁膜有明显的块状隆起，而葱锈病孢子表面壁膜的块状隆起物的体积相对较小。导致这种结构不同的原因有可能与样品的生长环境不同，以及病原在寄主上的生长时间差异相关。