植物病理學實驗實驗四擔子菌門真菌及其所致病害

1、植物病理學實驗實驗四擔子菌門真菌及其所致病害一、實驗目的1.掌握擔子菌中主要病原菌銹菌和黑粉菌的主要形態(tài)特征及其所致主要病害的癥狀特點。2.學習和掌握切片的制作方法。二、實驗材料和用具1.銹菌病原玻片及其所致病害癥狀標本。2.黑粉菌病原玻片及其所致病害癥狀標本。3.顯微鏡、載玻片、蓋玻片、切片用刀片、挑針、擦鏡紙、吸水紙、蒸餾水等。三、實驗內容1.觀察提供的擔子菌病原玻片。2.觀察提供的擔子菌所引起病害的掛圖、散裝標本和盒裝標本。3.制作擔子菌病原臨時玻片，并觀察病原形態(tài)特點。小麥條銹病 (wheat stripe rust) 小麥條銹病葉片上夏孢子堆 Puccinia striiformis

2、小麥葉銹病(wheat leaf rust) 小麥葉銹病病葉片上夏孢子堆 Puccinia recondita var.tritci小麥稈銹病(wheat stem rust)小麥稈銹病葉鞘(左)和葉片(右)上夏孢子堆 Puccinia graminis var. tritici多型現(xiàn)象0性孢子(pycniospore)：性孢子單細胞，單核，產生在性孢子器內，其作用是與受精絲進行交配。性孢子器(pycnium)是由擔孢子萌發(fā)形成的單核菌絲體侵染寄主形成的一種有孔口、近球形的結構，性孢子器中產生性孢子和受精絲。銹孢子(aeciospore)：銹孢子雙核，單細胞，產生在銹孢子器內。銹孢子器(aec

3、ium)和銹孢子是由性孢子器中的性孢子與受精絲交配后形成的雙核菌絲體產生的，因此銹孢子器和銹孢子一般是與性孢子器和性孢子伴隨產生。夏孢子(urediospore)：夏孢子是雙核菌絲體產生的成堆的雙核孢子，夏孢子萌發(fā)形成雙核菌絲可以繼續(xù)侵染寄主，在生長季節(jié)中可連續(xù)產生多次，作用與分生孢子相似，但兩者性質不同。許多夏孢子聚生在一起形成夏孢子堆(uredium)。冬孢子(teliospore)：冬孢子是雙核菌絲體產生的厚壁雙核孢子，一般是在生長后期形成的休眠孢子。冬孢子是銹菌雙核進行核配的場所。許多冬孢子聚生在一起形成冬孢子堆(telium)。擔孢子：冬孢子萌發(fā)形成先菌絲，先菌絲轉化為有隔擔子，擔子

4、的小梗上產生擔孢子。冬孢子是原擔子，先菌絲是后擔子。銹菌的擔孢子一般稱作小孢子，是經過減數(shù)分裂后形成的單核孢子。銹菌生活史類型 各種銹菌產生孢子的種類多少是不同的，構成了銹菌生活史的多樣性。 禾柄銹菌形成5種孢子，它們的生活史可用0、表示。梨膠銹菌(Gymnosporangium haraeanum)不產生夏孢子，它的生活史是0、。 通常將銹菌生活史中除雙核的冬孢子外，還有一種雙核孢子（銹孢子或夏孢子）的稱為長生活史型；冬孢子為唯一雙核孢子的為短生活史型。 長生活史型的銹菌有單主寄生和轉主寄生兩種；短生活史型的則都是單主寄生。有的將銹菌的生活史分為全銹型即生活史中產生所有5種孢子；半銹型即生活

5、史中缺夏孢子，短銹型即冬孢子為唯一的雙核孢子等生活史型。末發(fā)現(xiàn)或沒有冬孢子的銹菌，一般稱作“不完全銹菌”。柄銹菌科（1）單胞銹菌屬（Uromyces） 冬孢子單胞，有柄，頂壁較厚，頂端有一個發(fā)芽孔，光滑或有乳頭狀突起。夏孢子單細胞，有刺或瘤狀突起。瘤頂單胞銹菌（），引起菜豆銹病。 冬孢子雙胞，有柄，光滑或有瘤，每個細胞都有發(fā)芽孔。夏孢子單胞。引起小麥條銹（P. striiformis）、葉銹（P. recondite f.sp tritici）、稈銹?。≒. graminis tritici）等。 （2）柄銹菌屬（Puccinia）（3）膠銹菌屬（Gymnosporangium） 冬孢子雙胞，

6、光滑，每個細胞有兩個發(fā)芽孔，有可以膠化的長柄，遇水膨大。沒有夏孢子階段。 梨膠銹菌（G. haraeanum）引起梨銹病。轉主寄主檜柏。性孢子和銹孢子在梨樹上引起梨銹病。 梨銹病侵染循環(huán)（4）多胞銹菌屬（Phragmidium） 冬孢子3至多多細胞，壁厚，光滑或有瘤，柄的基部膨大。每個細胞有23個發(fā)芽孔。玫瑰多胞銹菌（P. rosaemultiflorae ），引起玫瑰銹病。2、柵銹科（1）柵銹菌屬（Melampsora） 冬孢子單胞，無柄，緊密排列成一層。夏孢子表面有疣或刺。亞麻柵銹菌（M. lini）引起亞麻銹病。（2）層銹屬（Phakopsora） 冬孢子單胞，無柄，不整齊地排列成數(shù)層；

7、夏孢子表面有刺。棗層銹菌（P. ziziphivulgaris ）引起棗樹銹病。 黑粉菌與銹菌的主要區(qū)別是，它的冬孢子是從雙核菌絲體的中間細胞形成的，擔孢子直接著生在先菌絲(沒有小梗)的側面或頂部，成熟后也不能彈出。此外，黑粉菌不是專性寄生的。黑粉菌大多為兼性寄生的，寄生性較強。形成過程：雙核菌絲 原生質收縮 細胞壁膠化 冬孢子 到寄生的后期，雙核的菌絲體在寄主組織內形成冬孢子，冬孢子是從雙核菌絲體的中間細胞形成的。冬孢子厚垣孢子冬孢子萌發(fā)產生擔子。 冬孢子（N+N） 冬孢子（2N） 先菌絲(2N) 擔孢子(N)冬孢子萌發(fā)形成先菌絲和擔孢子；擔子無隔或有隔，但擔子上無小梗，擔孢子直接產生在擔子

8、上，擔孢子不能彈射。擔子與擔孢子 （1）幼苗侵染型：來自種子帶菌和土壤帶菌的冬孢子萌發(fā)后，侵入幼苗，菌絲在寄主體內隨同寄主的生長發(fā)育遍及全身，引起系統(tǒng)性擴展，最后在植物體的特定器官或部位形成冬孢子，多數(shù)黑粉菌以此種方式侵染寄主植物造成系統(tǒng)侵染。如玉米絲黑穗病。黑粉菌的侵染類型 （2）花器侵染型：開花期病菌從寄主的花器侵入后，菌絲在種胚內休眠，當年不表現(xiàn)癥狀，次年播種出芽時，潛伏在胚內的菌絲隨種子的發(fā)芽恢復生長，從種子幼芽內擴展到幼苗的生長點，最后引起穗部發(fā)病。如小麥散黑穗。種子帶菌。種子、氣流傳播。系統(tǒng)侵染。 （3）局部侵染型：侵染寄主體內的菌絲不作系統(tǒng)擴展，局限于侵染點周圍表現(xiàn)癥狀。如玉米黑

9、粉病。 （4）幼莖侵染型：病菌從植株上根冠上發(fā)育的幼芽出侵入，菌絲在寄主體內系統(tǒng)擴展，最后在雄花的花粉粒內形成冬孢子。 黑粉菌的分類主要根據(jù)冬孢子的性狀，如孢子的大小、形狀、紋飾、是否有不孕細胞、萌發(fā)的方式以及孢子堆的形態(tài)等。黑粉菌為害農作物重要的屬有黑粉菌屬(Ustilago)、軸黑粉菌屬(Sphacelotheca)和腥黑粉菌屬(Tilletia)等，尤其是以黑粉菌屬最為重要。 黑粉菌屬是一群重要的植物病原菌，已知約有980個種，主要為害種子植物，在禾本科和莎草科植物上為害較多。黑粉菌多半引起全株性侵染，也有屬部性侵染的。在寄主的各生育期均可侵入。為害寄主植物時，通常在發(fā)病部位形成黑色粉狀

10、物的病征，所引起的病害一般稱作黑粉病。黑粉菌屬（Ustilago）孢子堆外面沒有膜包圍，冬孢子散生，不結合成孢子球；表面光滑或有紋飾。冬孢子萌發(fā)時產生有橫隔的擔子，擔子側生擔孢子。大、小麥散黑穗病(Loose Smut of Wheat and Barley)小麥散黑穗病病穗 大麥散黑穗病病穗 小麥黑粉菌(Ustilago tritici)玉米黑粉?。∕aize Smut）Ustilago maydis玉米黑粉病發(fā)病雄穗 玉米(瘤)黑粉病發(fā)病雌穗 玉米絲黑穗病 (Maize Head Smut)玉米絲黑穗病 玉米絲黑穗病病原菌冬孢子和冬孢子萌發(fā) Sporisorium reiliana玉米瘤黑

11、粉病軸黑粉菌屬（Sphacelotheca） 厚垣孢子分散，不結合成團，由菌絲體組成的包被包圍在孢子堆外面，孢子堆中間有由寄主維管束殘余組織形成的中軸。1、子房受害后形成孢子堆2、厚垣孢子絲黑粉病菌（S. reiliana）危害玉米、高粱；高粱堅粒黑粉病菌（S. sorghi）危害高粱；高梁軸黑粉菌(S. crueuta)引起高粱散粒黑穗病。 粉狀或帶膠合狀的孢子堆大都產生在植物的子房內，常有腥味；冬孢子萌發(fā)時產生無隔膜的先菌絲，頂端產生成束的擔孢子，擔孢子結合成“H”型。腥黑粉菌屬（Tilletia）小麥腥黑穗病 (Wheat Common Smut)小麥腥黑穗病病粒(下)和健粒(上) 小麥腥黑穗病病穗光腥黑粉菌(T. foetida (Wallr.) Lindr.)網(wǎng)腥黑粉菌(Tilletia caries (D. C.) Tul.)H-structure孢子堆埋生在葉片、葉柄和莖組織內，不呈粉狀；圓形光滑的冬孢子單生或少數(shù)粘集在一起。稻葉黑粉菌（E. oryzae ）引起水稻葉黑粉病。葉黑粉菌屬（Entyloma）冬孢子結合成外有不孕