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植物病源真菌的形态观察试验

来源:湖南农业大学 作者:无城 人气: 发布时间:2010-11-09
摘要:植物病害分为细菌病害、真菌病害和病毒病害三大类,其中真菌病害占到植物病害的95%左右。病源微生物侵染植物后,导致寄主植物细胞和组织的正常生理功能受到严重的影响,并引起病变症状。即植物在外形上、生理上和生长上的不正常变化,这种变化可以导致植物局

植物病害分为细菌病害、真菌病害和病毒病害三大类,其中真菌病害占到植物病害的95%左右。病源微生物侵染植物后,导致寄主植物细胞和组织的正常生理功能受到严重的影响,并引起病变症状。即植物在外形上、生理上和生长上的不正常变化,这种变化可以导致植物局部的损伤或全株死亡,造成植物产品品质和产量的损失。

    真菌分布广泛,种类繁多,已报导的将近45000多种,是植物病原生物中最主要的一大类群,它所引起的病害占植物病害的80%以上,尽管真菌形态差异很大,但基本结构相似,大多数真菌有营养体和繁殖体之分,营养体是指吸收养分的器官,繁殖体是指从营养体上产生的各种类型的孢子。
  真菌产生孢子的机构,无论是有形性的还是无性的,统称为子实体。真菌的孢子分为无性孢子和有性孢子两类。无性孢子有游动孢子、孢囊孢子、分生孢子和厚垣孢子;有性孢子有休眠孢子囊、卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担子孢子。真菌孢子的形态特征是鉴定和分类学上的重要依据,其营养体及其变态和菌组织体则是真菌分类的重要参考依据,有的还是重要的鉴别特征和分类依据。
 
【实验目的】
    通过本次实验熟悉真菌的营养体和繁殖体的基本形态,为以后真菌病害的病原物鉴定和真菌分类奠定初步基础。
 
【实验原理】
    霉菌的营养体是分枝的丝状体。其个体比细菌和放线菌大得多,分为基内菌丝和气生菌丝。气生菌丝中又可分化出繁殖丝。不同霉菌的繁殖菌丝可以形成不同的孢子。
霉菌菌丝较粗大,细胞易收缩变形,且孢子容易飞散,所以制标本时常用乳酸石炭酸棉蓝染色液。此染色液制成的霉菌标本片的特点是:细胞不变形,具有杀菌防腐作用,且不易干燥,能保持较长时间,溶液本身呈蓝色,有一定染色效果。
利用培养在玻璃纸上的霉菌作为观察材料,可以得到清晰、完整、保持自然状态的霉菌形态;也可以直接挑取生长在平板中的霉菌菌体制水浸片观察。
【内容、材料和方法】
(一)真菌的营养体
  1、菌丝和菌丝体
  除少数原始的类群以外,真菌典型的营养体是极为细小的丝状体,这种丝状体称为菌丝,生长成丛的菌丝称为菌丝体,低等真菌的菌丝是无隔的,大多数真菌是有隔的。
 (1)挑取马铃薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)或瓜果腐霉病菌(Pythium aphanidermatum)制片,镜检无隔菌丝。
 (2)挑取立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)制片镜检有隔菌丝。
 (3)观察各种病原真菌在平面和斜面培养基上形成的菌落,注意菌落大小、形状、厚薄、质地、颜色等形态特点。
  2、菌丝组织体
  有些真菌的菌丝体,在一定的条件下或一定的发育阶段,可形成特殊的组织体,常见有菌核、子座和根状菌索。
  (1)菌核:菌核是由拟薄壁组织和疏丝组织形成的一种休眠体,既是真菌贮藏养分的器官,又是真菌用以度过不良环境的休眠机构,菌核大小不一,色泽和形状也各不相同。菌核中的菌丝组织已有分化现象,外皮组织细胞排列紧密,色深壁厚,具有保护作用,为拟薄壁组织;内层细胞壁薄色淡,排列疏松,仍可维持营养作用,为疏丝组织。
  肉眼观察麦角病、油菜菌核病、黄瓜菌核病和大葱菌核病标本,比较菌核形状、大小、颜色;镜检细辛菌核病的菌核制片,注意比较表皮与内部组织细胞的排列特点。
  (2)子座:子座是由拟薄壁组织和疏丝组织形成的容纳子实体的座垫状结构,或由菌丝体与部分寄主组织结合而成的称为假子座。子座是真菌从营养体到繁殖体的过渡机构,除可在其上或其内形成子实体外,也有度过不良环境的作用。
  肉眼观察稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)的分生孢子座;镜检苹果树腐烂病菌(Valsa mali)和稻香柱菌(Epichloe typhina)所形成的子座制片,注意子座形状,着生部位及内部繁殖体类别。
  (3)根状菌索:少数高等真菌的菌丝体还可纠结成绳索状的组织体,形如高等植物的根,故称根状菌索,其作用是帮助菌体蔓延和抵抗不良环境,根状菌萦组织也有表皮和内部组织的分化。
  肉眼观察林木上根状菌索的外部形状,注意和菌核比较,找出二者区别。
  3?菌丝体上分化出的吸收养分组织
  (1)吸器:是寄生在细胞间的真菌,特别是一些专性寄生菌在菌丝体上形成的吸收养分的器官,形状有球状、丝状、掌状、裂片状等。
  镜检小麦白粉病菌(Blumeria graminis)吸器制备片,注意吸器的形状及其形成的部位。      
 
 
  

 
 
 
(2)假根:为伸入基物内的菌丝体,形如高等植物的根系,故称假根。假根除用其吸收养分外,还有固着菌体的作用。
                                 
   挑取培养基中培养的甘薯软腐病菌(Rhizopus nigricans)的菌丝(注意针尖要插入培养基内)制片镜检或镜检根足霉(Rhizopus sp.)制备片,注意假根与普通营养菌丝的区别。
   (3)附着胞:从幻灯片或照片观察病菌侵染寄主植物形成附着胞的形态。
   (4)菌环和菌网:捕食性真菌常由菌丝分化成菌环和菌网组织来捕捉线虫等小动物,然后再由菌丝侵入线虫体内吸取营养。
 
 
 
                             
 
 
 
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 (二)真菌的繁殖体——孢子
  真菌的繁殖方式分无性和有性两种,分别产生无性孢子和有性孢子两大类型。真菌的无性繁殖包括断裂、出芽和产生孢子等,真菌的有性生殖包括质配、核配和减数分裂三个阶段。
  1?无性孢子:不经过性细胞或性器官的结合便能产生孢子,称为无性孢子。真菌产生的无性孢子类型
 
 
很多,主要的有游动孢子、孢囊孢子、分生孢子和厚垣孢子。
  (1)游动孢子:游动孢子为鞭毛菌亚门真菌特有的无性孢子,产生在由菌丝顶端细胞或由菌丝分化成的孢子囊梗的顶端细胞膨大形成的孢子囊内、具鞭毛,能游动。
  制片镜检用线麻粒诱发的绵霉和水霉的游动孢子囊和游动孢子,镜检番茄晚疫病菌(Phytophthora infestans)的游动孢囊梗、游动孢子囊和游动孢子。
  (2)孢囊孢子:孢囊孢子为接合菌亚门真菌特有的无性孢子,生成方式和游动孢子相似,也是内生的,但无鞭毛,不能游动。
  挑取黑根霉(Rhizopus sp.)制片(或取制备片)镜检孢子囊梗,孢子囊和孢囊孢子,注意观察孢子囊的形态及其着生位置及孢囊孢子的形态,颜色和产生的数目。
  (3)分生孢子:子囊菌亚门真菌和大部分半知菌亚门真菌都产生分生孢子,分生孢子外生在分生孢子梗上,形状、大小、颜色不一,单生,链生或集生,分生孢子梗有的散生,有的束生,有的产生在分生孢子盘上或分生孢子器内,产生在分生孢子器内的分生孢子也叫器孢子。
  取玉米大斑病(Exserohilum turcicum)的病叶,用刀片轻轻刮取病斑上的霉状物制片镜检分生孢子梗和分生孢子或挑取斜面培养基上培养的小麦根腐病菌(Bipolaris sativum)制片镜检分生孢子梗和分生孢子,另取苹果灰斑病(Phyllosticta pirina)制片镜检分生孢子器和器孢子,注意分生孢子的形状,色泽,细胞数目及着生情况。
  (4)厚垣孢子:镜检厚垣孢子制备片,菌丝中或孢子中个别细胞膨大、细胞壁加厚的孢子即厚垣孢子。
  2?有性孢子:由两个不同的性细胞或性器官相结合而产生的孢子叫有性孢子,有性孢子主要有以下4种。
  (1)卵孢子:部分鞭毛菌亚门真菌的有性孢子,由菌丝上产生的两种异形配子囊交配产生。
 
             
  
制片镜检谷子白发病菌(Sclerospora graminicola)的卵孢子或镜检大豆霜霉病菌(Peronospora manshurica)卵孢子制备片,注意卵孢子形状、大小、颜色,孢壁形态。
  (2)接合孢子:为接合菌亚门真菌的有性孢子,由两个同形配子囊交配而成。镜检毛霉
 
 
 
(Mucor)接合孢子制片,注意接合孢子的大小,形状,颜色及表现特点。
  (3)子囊孢子:为子囊菌亚门真菌产生的有性孢子,由两个异形配子囊交配生成,子囊孢子产生在子囊内,多为8个,子囊除极少数子囊菌裸生外,多数子囊菌生于子囊果中。
  取山楂白粉病(Podosphaera oxyacanthae)病叶,用解剖针将白粉上的小黑点(闭囊壳)仔细拨至载玻片上的水滴中,加盖片并轻轻压破闭囊壳,镜检闭囊壳,子囊、子囊孢子和附属丝的形态,特别注意子囊的数目和附属丝的特点,另取油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotium 132)制备片,镜检子囊盘、子囊和子囊孢子。
  (4)担孢子:为担子菌亚门真菌的有性孢子,由菌丝结合后减数分裂而成,外生于担子
或先菌丝上。
 

  挑取萌发的玉米丝黑穗病菌(Sphacelotheca reiliana)制片镜检冬孢子、先菌丝及担孢子的形态,另取小麦腥黑穗病菌(Tilletia  caries)冬孢子萌发的制备片,镜检冬孢子、先菌丝及担孢子的形态,比较两种黑粉病菌的区别。
  另外还有一种有性孢子为休眠孢子囊,由两个游动配子结合而成,为二倍体,萌发时减数分裂释放出单倍体的游动孢子。如壶菌、根肿菌可产生休眠孢子囊,根肿菌产生的休眠孢子囊萌发时通常只释放出一个游动孢子,有时也称为休眠孢子。
 
【实验结果】
    1、绘有隔菌丝,无隔菌丝和菌核剖面图。
  2、绘分生孢子、孢囊孢子、卵孢子及子囊孢子的形态图。
 
【思考题】
1、菌丝有无隔膜是否反应一定的进化关系?
  2、菌核和子座在形态和功能上有何不同?
  3、真菌吸器的有无与寄生性的强弱是否有一定关系?
  4、分生孢子和孢囊孢子的生成过程,形成数量(与产孢细胞比较)及着生部位等方面有何不同?
  5、卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担子孢子在有性生殖过程中形成的时期有何不同?
作者:无城

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