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郭小勤等
, 2011,
稻瘟病菌对非寄主植物毛竹的接种试验
,
分子植物育种
Vol.9 No.8 (doi: 10.5376/mpb.cn.2010.09.0008)
1059
烈的木质化现象
(
图
1F)
，镜检时仅发现数例菌丝和
孢子
(
图
1G)
。
1.4
毛竹叶片的蜡质层阻碍了稻瘟病菌侵入
为了验证是否是毛竹叶片表面的腊质层阻碍了
稻瘟病菌的侵入和增殖，我们同时接种了破坏了腊
质层的叶片和正常的叶片。试验结果表明，破坏了
腊质层的叶片并不象正常叶片那样能产生过敏性坏
死斑
(
图
1B
右
)
。因此可以推测，很可能是毛竹叶片
腊质层中的某种
/
些化学成分赋予了毛竹对稻瘟病
菌菌株
07
-
73(
粳型
)
产生的非寄主抗性。那么，究竟
是什么物质使得毛竹对稻瘟病菌菌株
07
-
73(
粳型
)
产生了非寄主抗性呢，还需要进一步进行研究。
2
讨论
稻瘟病菌侵染寄主植物的一般过程为：孢子粘
附在植物表面，然后萌发产生芽管，芽管伸长生长
后形成附着胞；附着胞萌发生成侵染钉，穿透寄主
组织继而在植物组织内部定殖。在拟南芥与炭疽菌
的非寄主抗性互作中，炭疽菌在拟南芥表面能形成
黑变的附着胞，但不能在寄主细胞内进一步生长形
成菌丝
(Shimada et al., 2006)
。与该结果相似，本研
究发现，稻瘟病菌被接种到毛竹叶片后，能够萌发
并形成黑变的附着胞。毛竹叶片接种部位会发生坏
死，细胞内仅观察到很少的孢子和菌丝的生长，表
明，坏死部位限制了稻瘟病菌的发育，这一现象也
存在于拟南芥与大豆锈菌的非寄主抗性互作中
(Loehrer et al., 2008)
。
有研究表明，来自寄主植物的物理和化学信号
是激发稻瘟病菌分生孢子萌发和附着胞形成的重
要因子。硬质、疏水的表面是促进稻瘟病菌萌发的
有利因素。抽提于寄主表面的蜡质能够促进附着胞
的形成，而非寄主蜡质不能诱导分生孢子萌发和分
化
(Podila et al., 1993)
，但是分生孢子在感受这些化
学物质之前需要有约
2 h
的对硬质叶面的感知过程
(Hwang et al., 1995)
。本研究发现被接种到毛竹叶片
表面的稻瘟病菌能在
24 h
内发育形成附着胞，但是
连接分生孢子和附着胞的芽管的长度很长。这些结
果说明，稻瘟病菌在感受到毛竹硬质叶面后能够顺
利地萌发生成芽管，但是由于作为非寄主的毛竹叶
面有不同于水稻的特殊化学物质和叶表面结构
(
地貌
信息
)
，对芽管的进一步分化发育不利，导致芽管持
续生长，很难找到适宜的位置进行分化生成附着胞，
只形成少量的附着胞。这些结果也说明，毛竹叶面
的某些“预存的”结构特征在其抵抗非寄主病原菌
胶稻瘟病菌的过程中起了非常重要的作用，这种抗
性即所谓的“被动的防卫反应”
(Mysore and Ryu,
2004)
。本研究为采用遗传学和分子生物学等手段探
索毛竹与稻瘟病菌之间的非寄主抗性中起关键作用
的化学物质提供了基础。
3
材料与方法
3.1
植物栽培与真菌培养
水稻
(
Oryza sativa
L.)
品种为日本晴，由浙江省
农业科学院植物保护与微生物研究所提供。种子经
浸种
(24 h, 28
℃
)
，催芽
(48 h, 28
℃
)
后播种在装有基
质的直径
10 cm
塑料钵内。每钵播
15
粒发芽一致的
种子，在相对湿度
80%
，
16 h
光照
(27
℃
)
、
8 h
黑暗
(22
℃
)
交替的培养室生长，稻苗长至
5
叶期时用于接
种试验。试验前
5 d
酌施尿素一次。
毛竹
(
Phyllostachys edulis
)
种子来源于广西桂
林，经浸种
(24 h, 25
～
30
℃
)
，催芽
(25
℃
, 95
％
)
至胚
根与种子等长时播种在穴盘中，在温室中待幼苗长
到
3
～
4
片叶时，将其转移到小盆中，等苗长到
5
叶
期时用于接种试验。
稻瘟病菌：供试稻瘟病菌菌株
07
-
73 (
粳型
)
，对
日本晴表现强致病性，由浙江省农业科学院植物保
护与微生物研究所提供，稻瘟病菌经燕麦片培养基
(
燕麦片
50 g/L,
蔗糖
20 g/L,
琼脂粉
15 g/L)
活化培养
(28
℃
,
培养
2
周
)
后，接种于灭菌的大麦粒上，
26
℃
培养
10~14 d
至菌丝体扩展至周围麦粒。产孢时，充
分振动使麦粒均匀散开，用无菌水冲洗后将麦粒平
铺于灭菌纱布上。室温条件下培养
24 h
，用无菌水
洗下孢子，制成浓度为
1
×
10
6
孢子
/mL
的悬浮液，
并添加
Tween
-
20
至终浓度
0.05 %
以供接种。
3.2
接种
在直径为
9 cm
的培养皿中铺上
2
层吸水纸，用水
浸透后保湿，再将毛竹或水稻的叶片剪成长约
4 cm
的小段，放在吸水纸上，然后用蘸过水的手指轻轻
擦一下毛竹或水稻叶片表面，使其均匀润湿，便于
使孢子液滴留在叶片表面，取
10 µL
配制好的分生孢
子悬浮液分别滴在水稻和毛竹叶片上，对照实验接
种只含
0.05% Tween
-
20
的相同剂量无菌水溶液。接