锁骨紫癜

(联邦)图尔1853年

是什么锁骨紫癜?

其中一种最不受欢迎和经济上最重要的植物病原真菌是锁骨紫癜,俗称黑麦麦角菌。该名称来源于法语单词spur,指的是菌核,即在最终疾病阶段成熟的草小花内产生的黑色真菌结构[1,2,3]。

紫罗兰属于该属锁骨其中包含约40种已知物种[1]。主要分布在世界北部温带地区,紫罗兰影响约400种草种,包括小黑麦、小麦和大麦等谷物。经济上最重要的是黑麦感染,这是欧洲国家的主要作物[1]。紫罗兰不会显著影响产量;但是,菌核产生的有毒生物碱会导致人类和动物的严重健康问题[1,2,3]。

锁骨紫癜孢子

在…的菌核内C.紫色,有性子实体被称为包壳。腹膜层为烧瓶状,充满多个棒状asci。每个子囊包含八个针状分隔子囊孢子,直径可达2µm,长60-70µm。子囊孢子从asci喷射到空气中7-15厘米的高度,被风或昆虫传播。从一个菌核C.紫色,最多可以产生一百万个性孢子。然而,只有落在草花羽毛状柱头或子房上的孢子才能发芽并引起感染[1]。

锁骨紫癜文化体外

生殖的变形(无性)阶段紫罗兰被称为白蜡虫,可在20-25°C的马铃薯葡萄糖琼脂或类似培养基上生长锁骨物种形成直径约40-50 mm的菌落,边缘狭窄且呈弥漫状,呈平面状、天鹅绒状和白色。孵化三周后,孢子形成丰富[4]。

紫罗兰也可以在不同液体培养基中进行深层培养,用于控制生产对治疗有益的麦角生物碱[3]。

马铃薯葡糖琼脂上的丝瓜
图1。马铃薯葡糖琼脂上的丝瓜(来源)

生命周期紫罗兰

生命周期紫罗兰首先将风传性子囊孢子(初级接种物)降落在易感植物的柱头上。萌发子囊孢子的菌丝穿透柱头,并在24小时内广泛定植于子房,产生大量单倍体、单细胞分生孢子和生长的空间基质[1,3]。

类似于授粉,感染过程刺激卵巢产生“蜜露”,一种富含糖和氨基酸的渗出物,积聚在花腔中。溢出的分泌物支持真菌进一步生长,帮助分生孢子通过昆虫和雨水传播到其他小花和植物。

谷物主要受到无性分生孢子的感染,这些分生孢子是由以前感染的野草传播而来,这些野草几乎生长到谷类作物(二次接种物),并对其产生抗性紫罗兰受精后几天。凉爽潮湿的天气会延迟授粉并延长敏感期[1]。

孢子形成和蜜露分泌持续数周后,受感染的卵巢发育成一团坚硬的黑色菌丝菌核。在4到5周内,菌核成熟,取代寄主植物的种子。菌核可以延长存活时间,因为菌丝组织富含储存细胞和深色的皮层保护菌丝免受紫外线和干燥等环境条件的影响。

菌核的一部分与谷物一起收获,而另一部分菌核掉落到地上,准备过冬并发芽。

位于土壤表面上方或下方的菌核在春季开始萌发,刚好在草开花之前。萌发过程随后形成一到几个蘑菇状结构,基质由茎上的球形头状体组成。在每个头状体中形成双核子囊菌丝,产生有性果被称为包壳的小体。每个包壳内都有子囊孢子。潮湿的环境刺激子囊孢子喷射到空气中,为未来的寄主物种提供主要的接种物。

紫花苜蓿的生命周期
图2。紫背飞虱的生命周期
(舒曼和乌帕拉,2000年)

麦角运动

牙菌核紫罗兰生产三种主要的麦角生物碱:D-麦角酸及其衍生物、克拉维生物碱和麦角肽。长期食用这些剧毒化合物会导致“麦角症”,其临床症状包括幻觉、严重胃肠紊乱、干性坏疽和四肢疼痛的烧灼感。第一次有文献记载的麦角症流行是在10世纪th世纪[2]。如今,这种疾病主要是为了兽医的利益,造成严重影响,包括以受感染谷物为食的牛流产[5]。

有什么症状紫罗兰传染

植物中麦角菌感染的第一个明显迹象是出现蜜露,一种黄色的糖浆状液体,位于小花颖片之间(图3)。如果用显微镜检查,在蜜露中可以发现单细胞椭球分生孢子,大小为2-3×4-6µm。

蜜露期后来被紫黑色菌核所取代,通常称为麦角菌(图4)。菌核通常2-20毫米长,充满白色菌丝体。菌核的大小取决于寄主植物,通常比寄主种子大5倍[5]。在同一头部可发现多个4-5cm长的菌核[3]。

黑麦麦角的蜜露期
图3。黑麦麦角的蜜露期
(舒曼和乌帕拉,2000年)
麦角菌核从黑麦黑穗上突出
图4。麦角菌核从黑麦黑穗上突出
(舒曼和乌帕拉,2000年)

如何治疗锁骨紫癜?

一旦在田间观察到麦角菌,就无法采取多少措施来控制这种疾病。因此,预防是最好的管理战略。它包括种植有良好发芽率的无麦角认证种子。遵循推荐的农艺实践,即种子密度和施肥,对于避免花期延长和疾病在田间或从一块田地传播到另一块田地也是至关重要的。野生草、杂草和谷类植物在抽穗前应该被根除,因为这些植物可能是麦角菌接种物的来源。

由于菌核通常不会存活超过一年,因此与非敏感作物轮作可能是有益的。由于菌核深深埋藏在土壤中时,基质中的子囊孢子无法散播到空气中,因此也可以采用深耕法。

收割时,应特别注意田地的边缘,因为孢子是由风和昆虫从路边的草地上运输过来的。有严重感染的植物的地区应该分开收割。

甾醇抑制杀菌剂等化学物质已应用于种子或土壤,以抑制菌核产生子囊孢子,但价格非常昂贵[5]。

工具书类

  1. Miedaner,T.和Geiger,H.H.(2015)。麦角的生物学、遗传学和管理(锁骨在黑麦、高粱和珍珠粟中。毒素(巴塞尔)。2015年3月;7(3): 659–678.
  2. Haarmann,T.等人(2009)。回顾改变世界麦角的植物疾病:从巫术到生物技术。分子植物病理学。10(4):563-577。
  3. 《真菌》,学术出版社,伦敦,第53-54页。
  4. Pažoutova等人(2014)。紫色锁骨内隐蔽物种的界定。真菌生物学。119(1):7-26。
  5. 5.舒曼,G.L.和乌帕拉,S.(2000),《黑麦麦角》,植物健康导师,2017年更新

出版:2021年7月23日更新:2021年10月28日

杰丽娜·索姆博斯基

作者:

真菌学家
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事实核实人:

真菌学家-理学硕士,博士
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