楊梅枝葉凋萎病的營養(yǎng)器官結構特征分析

摘要：" 運用植物顯微技術研究楊梅枝葉凋萎病的營養(yǎng)器官結構特征，揭示患病植株的組織結構變化。實驗結果表明楊梅患枝葉凋萎病的植株根部分生區(qū)存在病菌組織，成熟區(qū)病菌侵入到皮層和維管柱，橫向疏導途徑被阻斷。莖部導管出現(xiàn)成單晶或簇晶堵塞導管，輸導水分和無機鹽的能力減弱；篩管聯(lián)絡索發(fā)生收縮現(xiàn)象，導致莖部有機物的運輸受阻；葉的上表皮、柵欄組織和葉片厚度變小，柵欄組織與海綿組織厚度的比值降低（PT/ST），葉片氣孔密度增加，葉的抗寒性、抗旱性變差。通過楊梅枝葉凋萎病植株的營養(yǎng)器官結構特征研究，為提高楊梅經濟產量和開展綜合防治提供理論依據(jù)。

關鍵詞：" 楊梅；" 枝葉凋萎病；" 營養(yǎng)器官；" 組織結構

中圖分類號：" "Q 949. 734； Q 944.5" " " " " " " "文獻標識碼：" "A" " " " " " " " 文章編號：１００1 － 9499（２０25）02 － 0040 － 05

Analysis on Structure Characteristics of Vegetative Organs

of the Twig and Leaf Blight in Myrica rubra

LU Yuchen CHENG Qinheng CAI Yihui XU Haiyang LIANG Renjie CHEN Moshun**

（School of Life Sciencesnbsp; "Taizhou University，" Zhejiang Taizhou 318000）

Abstract Using plant microscopy technology to study structural characteristics of vegetative organs of the twig and leaf blight in Myrica rubra can reveal the tissue structure changes of diseased plants. The experimental results show that there is fungal tissue in the meristematic zone of diseased plants， and fungi invade the cortex and vascular bundle in the maturation zone， thereby blocking the horizontal transport pathway. The stem vessels appear single crystal or cluster crystal blockage， resulting in weakened ability to transport water and inorganic salts; the connacting strend of sieve-tube contracted， hindering the transport of organic matter in the stem. The thickness of the upper epidermis， the palisade parenchyma， and the leaf blade become thinner， the ratio of the palisade parenchyma to the spongy parenchyma thickness （PT/ST） decreases， and the stomata density of the leaf increases， leading to the cold and drought resistance of leaves decreases. By studying structural characteristics of vegetative organs of the twig and leaf blight in M. rubra， theoretical basis can be provided for improving the economic yield of M. rubra and carrying out comprehensive prevention and control.

Key words Myrica rubra; the twig and leaf blight; vegetative organs; tissue structure

楊梅（Myrica rubra）是楊梅科（Mycicacae）楊梅屬（Myrica L.）常綠或落葉喬木，是原產于中國的亞熱帶果樹之一，已生長7 000多年[ 1 ]。楊梅屬約50種，廣泛分布于熱帶、亞熱帶及溫帶；我國產4種，1變種，分布于西南至東部，浙江產1種[ 2 ]。楊梅在中國華東和湖南、廣東、廣西、貴州等地區(qū)均有分布。楊梅是發(fā)展經濟林的主要樹種，由于大面積的種植，原有山地生態(tài)環(huán)境的變化，導致楊梅枝葉凋萎病類群演變[ 3 -5 ]。近年來，楊梅枝葉凋萎病在浙江省、福建、兩廣等地均有發(fā)生。其中擬盤多毛孢屬（Pestalotiopsis）對楊梅葉凋萎起重要作用[ 6 - 8 ]，病菌侵入楊梅的根莖等組織，根系受到嚴重破壞，導致楊梅空殼率較高。楊梅在浙江栽培面積接近130萬畝，近年來發(fā)生的楊梅枝葉凋萎病病害給浙江省內的臺州、麗水、紹興楊梅產業(yè)帶來嚴重影響，大大影響當?shù)氐慕洕б鎇 9 - 11 ]。早期對于楊梅的研究主要集中在其生物學特性與開發(fā)利用上，本文通過楊梅枝葉凋萎病顯微結構分析，研究植株抗寒性、抗旱性對自然環(huán)境的適應能力改變，旨在為楊梅枝葉凋萎病的綜合防治提供理論基礎。

1 材料與方法

1. 1 材 料

選取多年生楊梅及患枝葉凋萎病植株的營養(yǎng)器官進行石蠟切片與組織解離實驗。新鮮材料野外采集固定，其中根、莖采用70%酒精FAA固定48 h，然后軟化（95%乙醇∶甘油=1∶1）2個月；葉采用50%酒精FAA固定24 h進行實驗。材料采自浙江省臺州市椒江區(qū)楊梅試驗基地（圖1），位于28°39′N，121°23′E，該地年平均氣溫17.1℃，年降水量1 522.4 mm，年相對濕度為82％。6～7月是楊梅成熟期，平均氣溫24. 0 ℃，降水量 212. 3 mm。地處江南丘陵地帶，土壤多為含礫石的砂質紅壤和黃壤，水熱條件好，楊梅生長茂盛，發(fā)育良好[ 12 ]。

1. 2 方 法

對楊梅和患枝葉凋萎病植株的根、莖和葉解剖結構觀察采用石蠟切片法[ 13 - 15 ]，將固定的組織材料采用 Rotary Microtome HM 315 切片機石蠟切片，切片厚 8～10μm，經乙醇梯度脫水（50%、60%、70%、80%、90%和 100%），二甲苯透明，番紅-固綠對染，中性樹膠封片。葉表皮解離采用Jeffrey法（10%鉻酸∶10%硝酸 =1∶1）[ 16 ]，成熟葉片保留主脈剪取葉的中央部分，剪成約 0.25 cm2 小塊，在暗處離析 24 h，經番紅染色后裝片。

1. 3 顯微攝影與數(shù)據(jù)處理

選取楊梅根、莖和葉的清晰裝片置于Leica DFC320顯微鏡下并拍照。利用Leica QWin V3計算機顯微圖象分析系統(tǒng)，測量葉片厚度、氣孔密度等指標，并計算柵欄與海綿組織厚度的比值（PT/ST）。組織結構測量每實驗材料取裝片5 張，各觀察取5～6個視野，測量結果取平均值。顯微圖像經Adobe Photoshop 23.0圖象處理系統(tǒng)處理制版。

2 結果與分析

2. 1 楊梅根的組織結構

患枝葉凋萎病的楊梅植株根部表面粗糙黑褐色，根尖的根冠部分被病菌破壞造成破裂損害，分生區(qū)周圍細胞遭到一定程度的損傷（圖2-A），由于病害根尖呈現(xiàn)斷裂現(xiàn)象（圖2-B）。根的次生結構由周皮、次生維管組織等組成（圖2-C）。根尖成熟區(qū)橫切結構表明真菌自周皮侵入，周皮細胞出現(xiàn)皺縮凋萎（圖2-D）；皮層細胞遭受病菌侵染后，細胞壁的木質化加厚情況加重、細胞發(fā)生變形程度加劇，并開始出現(xiàn)一定質壁分離，最后致使皮層細胞質膜斷裂。由于皮層到維管柱細胞破碎，橫向疏導途徑被阻斷（圖2-E，F(xiàn)）。

2. 2 楊梅莖的組織結構

楊梅莖部的橫切結構外層為表皮，細胞外壁角化形成角質層；皮層組織外層為厚角組織，細胞有4～5層；內層薄壁組織，細胞為分支狀，細胞間隙較大。維管束外側分布次生韌皮部細胞，內側為次生木質部。髓部位于莖部中央，其組成細胞是薄壁細胞（圖3-A）。楊梅莖部縱切觀察到導管出現(xiàn)個別簇晶，篩管聯(lián)絡索通過篩管分子之間相互接通，形成運輸同化產物的通道（圖3-B）。

通過對枝葉凋萎病的楊梅莖部橫切觀察，真菌侵染至木質部和髓部，莖部的表皮、皮層以及維管柱細胞大多不完整，髓部已經被破壞。木射線細胞的木質化減弱，使其細胞壁逐漸變薄變脆。維管柱遭遇一定破壞，使次生木質部導管細胞等排列雜亂破損（圖3-C）。通過對患病植株的莖部縱切發(fā)現(xiàn)導管出現(xiàn)成串狀、非單個排列的單晶與成串狀的簇晶（圖3-D，E）；篩管出現(xiàn)收縮呈棒狀、節(jié)狀的聯(lián)絡索，聯(lián)絡索原生質體發(fā)生了一定程度的收縮堵塞現(xiàn)象（圖3-F）。

2. 3 楊梅葉的組織結構

楊梅葉為典型的異面葉，表皮細胞扁平，形狀不規(guī)則，排列致密；表皮具角質層。葉的上角質層厚度為10.98～14.28 μm，上表皮細胞厚度為13.04～14.68 μm。葉肉細胞分布整齊，間隙小，柵欄組織分為兩層，柵欄組織厚152.12～162.46 μm，海綿組織厚120.17～132.47 μm。下表皮細胞厚11.18～12.82 μm，下角質層厚10.18～12.88 μm，下表皮具有氣孔，長度為46.98～50.02 μm，寬度31.13～33.25 μm，氣孔密度為96個/mm2，葉片厚度為381.15～389.55 μm（圖4-A，B，C；表1）。

患枝葉凋萎病的楊梅葉片細胞變得十分柔軟脆弱、葉色變深；表皮細胞基本呈長柱狀并且角質層部分通透。上角質層厚度為7.80～9.24 μm，上表皮厚度為15.43～16.99 μm，葉肉組織的柵欄組織厚度102.00～112.40 μm，海綿組織厚度135.83～151.46 μm，細胞排列疏松、間隙大；下表皮角質層破損不完整，下表皮厚度為12.08～14.12 μm，下表皮氣孔長度39.01～42.51μm，寬度29.76～32.60 μm，氣孔密度82個/mm2；葉的厚度為286.85～293.15 μm（圖4-D，E，F(xiàn)；表1）。葉肉組織中柵欄組織與海綿組織厚度的比值（PT/ST）與半致死溫度呈現(xiàn)明顯負相關。楊梅PT/ST平均為1.245，患枝葉凋萎病的楊梅PT/ST為0.746。

3 結論與討論

3. 1 楊梅枝葉凋萎病的組織結構分析

實驗結果表明，楊梅枝葉凋萎病菌從營養(yǎng)器官的保護組織侵入，在維管組織的韌皮薄壁細胞處生成菌絲結或團塊狀結構，形成一個病害區(qū)域。部分菌絲侵入到木質部直至髓部位置，破壞木質部的導管細胞，髓部薄壁細胞破損嚴重，影響對水分和無機鹽的運輸；病菌損害楊梅根部的正常生長，導致植株根部壞死。患病植株莖部的導管分子出現(xiàn)串狀單晶和簇晶，研究表明植物內生菌可產生多種次生代謝產物，形成草酸鈣單晶和簇晶等結構[ 17 - 19 ]，這些晶體使莖部導管發(fā)生堵塞，莖部喪失輸導水分和無機鹽的能力，缺水使植株凋萎或死亡。篩管分子的聯(lián)絡索發(fā)生一定程度的收縮狀況，篩管變狹窄，堵塞細胞，導致有機質的運輸出現(xiàn)一定的障礙，植株莖部運輸有機物受阻，植株因缺乏營養(yǎng)而枯萎[ 20 ]。

3. 2 楊梅枝葉凋萎病的組織結構與抗旱性、抗寒性的關系

楊梅葉的表皮細胞扁平，形狀不規(guī)則，排列致密，患病植株上表皮角質層較薄，其下表皮角質層已破損，角質層厚度的減少增加了水分的散失，降低了抗旱性。植物葉片的上表皮、柵欄組織和葉片厚度代表抗寒性能力的有效數(shù)據(jù)指標，指標數(shù)值越大，抵抗寒凍能力越強[ 21 ]。生長在低溫干旱環(huán)境中的植物其葉會增厚，是植物對低溫環(huán)境的適應；葉肉組織中柵欄組織與海綿組織厚度的比值（PT/ST）與半致死溫度呈負相關，楊梅葉片比患病植株葉片的柵欄組織厚度大，患病楊梅PT/ST比正常小，說明患枝葉凋萎病楊梅容易在嚴寒環(huán)境下凍傷、凍死亡[ 22 ]。楊梅葉片厚度385.35μm，大于患病楊梅葉片厚度290.00μm，葉片厚度增加，說明植物抵抗干旱的能力越強。患病楊梅葉片氣孔密度約為96個/mm2，比楊梅氣孔密度82個/mm2多，在相同的自然環(huán)境下，患病植株氣孔密度大，抗旱性減弱[ 8 ]。實驗結果說明患枝葉凋萎病的楊梅在遭受真菌侵染后抗寒性、抗旱性都有一定程度的降低，對自然環(huán)境的適應能力變弱。

患楊梅枝葉凋萎病楊梅植株，病菌通過表皮、皮層至維管束直達髓部，導管、篩管等構成的輸導組織由于細胞結構的破壞而發(fā)生運輸困難，影響植株營養(yǎng)元素的運輸和吸收，養(yǎng)護過程應適量的施肥。在預防楊梅病害時，剪修傷口處應噴灑可抑制病菌的藥劑，防止病菌在植物根莖部擴散至維管系統(tǒng)，阻止切斷病菌的侵入。通過楊梅枝葉凋萎病組織結構和侵入特征的分析，了解其適應機理，為進一步開發(fā)楊梅藥用和食用價值，開展枝葉凋萎病的綜合防治提供理論依據(jù)。

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