苜蓿假盘菌子囊孢子萌发特性及子实体超微结构观察

摘要

[背景]苜蓿假盘菌(Pseudopeziza medicaginis)侵染苜蓿叶片引起的褐斑病是苜蓿的重要病害之一.研究表明,该菌以子囊盘越冬,翌年释放子囊孢子完成初侵染,因此观察该菌子实体的超微结构特征,有利于进一步揭示子囊菌的侵染机制.[目的]明确P.medicaginis子囊孢子萌发、Ca2+信号途径是否参与调控附着胞形成;观察子囊孢子和子实体的超微结构特征.[方法]采用光学显微镜技术,研究不同碳、氮源和Ca2+/CaM信号途径对P.medicaginis子囊孢子萌发、附着胞形成的影响,并采用电镜技术观察子实体和子囊孢子的超微结构.[结果]碳、氮源有利于P.medicaginis子囊孢子的萌发,葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、氨基乙酸、酵母粉、尿素、蛋白胨、硝酸铵、硝酸钠等碳、氮源诱导形成附着胞,以尿素诱导效果最明显;Ca2+不仅促进子囊孢子的萌发,显著诱导附着胞的形成,而且高于碳、氮源;10 mmol/L的Ca2+诱导效果最明显,随其浓度的增加,子囊孢子的萌发率和附着胞的形成率下降;低浓度Ca2+螯合剂EGTA诱导形成附着胞,≥1 mmol/L抑制子囊孢子的萌发,外源Ca2+或Ca2+载体A23187能够部分解除EGTA的抑制作用;磷酸酯酶抑制剂Neomycin、Ca2+通道阻断剂Nicardipine、CaM拮抗剂Chloropromazine完全抑制子囊孢子的萌发.成熟的P.medicaginis子实体突破寄主表皮,中间开裂露出子囊,子囊孔口无囊盖,呈横向裂口状.子囊孢子表面具有环形纹饰,细胞核色深,线粒体等细胞器数量多,脂类物质数量多且发达,胞内充满电子致密度高的物质.[结论]碳、氮源和Ca2+可诱导P.medicaginis子囊孢子形成附着胞,钙信号途径参与P.medicaginis子囊孢子的萌发和附着胞形成过程的调控.子实体突破寄主表皮外露呈开裂式,子囊顶端无囊盖,线粒体发达.该研究结果为P.medicaginis的深入研究提供重要细胞学事件.