黃芪根腐病病根的形態(tài)及解剖學(xué)研究.pdf

1、黃芪(Astragalus membranaceus)為豆科多年生草本植物,以根入藥,性溫,味甘,可補(bǔ)氣固表,是藥用價值很高的中藥材。黃芪性喜涼爽氣候,耐旱耐寒,極適合在西部干旱地區(qū)進(jìn)行人工栽培。甘肅省定西市的渭源縣、漳縣、隴西縣、岷縣、臨洮縣是黃芪主產(chǎn)區(qū),被譽(yù)為“中國黃芪之鄉(xiāng)”。近年來隨著市場對黃芪需求量的持續(xù)增加,其種植面積不斷擴(kuò)大以及輪作周期的縮短,由于連年重茬種植,致使黃芪根腐病的發(fā)病率大大增加,已成為影響其產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素

2、之一。
　　黃芪根腐病屬于土傳病害,以病殘?bào)w和土壤帶菌傳播,是土壤中病原菌和病原線蟲共同引起的,引起其根腐病的主要病原菌為鐮刀菌。其病原菌經(jīng)分離培養(yǎng)及致病性測定,主要有尖鐮孢菌(Fusarium oxysporum)和腐皮鐮孢菌(Fusarium solani)。目前對黃芪根腐病的研究主要集中在癥狀的肉眼觀察、病原菌的分離鑒定及抑菌活性物質(zhì)的篩選等方面,關(guān)于根腐病病根的解剖結(jié)構(gòu)和表面掃描結(jié)構(gòu)、病原菌與宿主之間相互作用機(jī)理的研究較少

3、。
　　為此,本研究利用光學(xué)顯微鏡(Light microscopy,LM)、透射電子顯微鏡（Transmission electron microscopy,TEM)、掃描電子顯微鏡(Scanning electron microscope,SEM),對自然生長狀態(tài)下,黃芪的健康植株和根腐病病株根的形態(tài)、顯微結(jié)構(gòu)、超微結(jié)構(gòu)和表面掃描結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,研究了病株根系形態(tài)特征、表面結(jié)構(gòu)和解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化,致病真菌的侵入方式以及在根內(nèi)的

4、分布,目的是了解黃芪根腐病病害侵染過程,為進(jìn)一步從細(xì)胞水平研究黃芪根腐病致病機(jī)理及根腐病的防治提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.對健康黃芪和不同根腐病時期黃芪根的形態(tài)特征進(jìn)行觀察。結(jié)果表明,病菌侵染后,黃芪根部表皮粗糙發(fā)褐,根表面出現(xiàn)褐色凹陷斑,隨著病情的加重,根表皺縮干腐,凹陷斑不斷擴(kuò)大增多,顏色也變深,開始腐爛,側(cè)根腐爛脫落,整個根系發(fā)黑潰爛,表皮脫落。
　　2.利用石蠟切片和徒手切片法研究黃芪根的基本結(jié)構(gòu)。結(jié)果

5、發(fā)現(xiàn),黃芪根為典型的雙子葉植物根的結(jié)構(gòu),它的次生結(jié)構(gòu)主要由周皮和次生維管組織組成。根的最外側(cè)是起保護(hù)作用的周皮,由木栓層、木栓形成層、栓內(nèi)層組成。次生維管組織位于周皮的內(nèi)側(cè),由次生韌皮部、維管形成層和次生木質(zhì)部組成,根中間無髓,其中次生韌皮部約占根半徑的1/3,木質(zhì)部約占根半徑的2/3;維管組織薄壁細(xì)胞中存在豐富的后含物,有大量的淀粉粒,在個別韌皮薄壁細(xì)胞中還分布有針狀結(jié)晶束。
　　3.采用石蠟切片和超薄切片的方法,觀察了黃芪根腐

6、病病根的解剖結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)病根的基本結(jié)構(gòu)和健康植株的沒有明顯的差異,兩者主要的區(qū)別是在病根中發(fā)現(xiàn)有大量入侵的真菌,他們以菌絲或者菌絲結(jié)的形式分布在薄壁組織細(xì)胞中。真菌侵入時不破壞周皮,真菌以菌絲的形式穿過周皮組織細(xì)胞,侵入韌皮薄壁細(xì)胞,在其中的一個或連續(xù)幾個細(xì)胞中定殖,并在細(xì)胞內(nèi)形成菌絲結(jié)。韌皮薄壁細(xì)胞內(nèi)的菌絲結(jié)有時通過菌絲穿過細(xì)胞壁上的紋孔,繼續(xù)侵染其它相鄰的細(xì)胞,逐漸擴(kuò)展為一個侵染區(qū)域,真菌繼而向下一層薄壁組織細(xì)胞內(nèi)侵入,有少量菌絲

7、侵染到根中間的木質(zhì)部。被真菌侵染的細(xì)胞,其壁常木質(zhì)化加厚、細(xì)胞變形并發(fā)生質(zhì)壁分離、質(zhì)膜斷裂、各種細(xì)胞器和淀粉粒解體。真菌的生長和增殖抑制了細(xì)胞的生長。
　　4.運(yùn)用掃描電子顯微鏡觀察了黃芪健康植株和根腐病病株根的表面結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,病菌侵染后黃芪根的表面微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化。病根表面布滿了大量的真菌菌絲和分生孢子,表面較粗糙,表層細(xì)胞輪廓不清晰、排列疏松雜亂,胞間空隙大,細(xì)胞壁破碎不完整。侵染晚期根腐爛,根表面出現(xiàn)凹陷、斷裂及