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寄生植物的綠藻:頭孢藻

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來源:市場(chǎng)資訊

(來源:juebukeyi)

很久以前,人們?cè)诠麍@里,常??吹焦麡淙~片上長(zhǎng)出奇怪的橘紅色小斑點(diǎn)。大家一開始都以為這是真菌引起的銹病,怎么治都效果不好。


直到后來科學(xué)家用顯微鏡仔細(xì)觀察,才揭開了一個(gè)秘密 —— 這些斑點(diǎn)根本不是真菌,而是一類會(huì) “偷偷寄生” 在植物身上的綠藻,它就是頭孢藻屬(Cephaleuros)。


在分類上,頭孢藻屬于綠藻門(Chlorophyta)、石莼綱(Ulvophyceae)、橘色藻目(Trentepohliales)、橘色藻科(Trentepohliaceae),是整個(gè)藻類里非常特殊的一群,它們放棄了自由生活,專門以高等植物為宿主,也是少數(shù)能真正危害植物的寄生綠藻。


頭孢藻對(duì)植物的危害主要集中在葉片、果實(shí)和嫩枝上。常見的癥狀是葉片出現(xiàn)圓形、橘紅色或銹褐色的小斑,表面摸起來有點(diǎn)絨絨的。頭孢藻讓葉片變小、光合作用變差。在芭樂、茶、咖啡、芒果等作物上,危害會(huì)更明顯,葉片會(huì)發(fā)黃、提前掉落,果實(shí)表面出現(xiàn)凹陷、龜裂的瘡痂,賣相變差,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成減產(chǎn),給種植戶帶來經(jīng)濟(jì)損失。


它頭孢藻最容易在溫暖多雨、空氣潮濕的時(shí)候發(fā)病。頭孢藻靠孢子傳播,風(fēng)一吹、雨水一濺,孢子就落到健康的葉片上。葉片表面有水膜時(shí),孢子會(huì)萌發(fā),鉆進(jìn)植物的角質(zhì)層下面,慢慢長(zhǎng)成圓盤狀的藻體,搶奪植物的養(yǎng)分。等到條件合適,它又會(huì)產(chǎn)生新的孢子,繼續(xù)感染其他葉片。病葉、枯枝,就是它越冬藏身的地方,等到來年雨水一到,又會(huì)繼續(xù)爆發(fā)危害。


題目:

頭孢藻(Cephaleuros virescens)是寄生在芒果、茶、咖啡等植物上的綠藻,可引發(fā)藻斑病,減少葉片光合作用面積,造成經(jīng)濟(jì)損失。頭孢藻對(duì)營(yíng)養(yǎng)和培養(yǎng)條件要求苛刻,常規(guī)培養(yǎng)基無法培養(yǎng),嚴(yán)重阻礙相關(guān)研究。

(1)表 1 頭孢藻在不同培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況

表中數(shù)值為生長(zhǎng)占比(%),0 表示完全不生長(zhǎng);

D = 消毒葉片碎片,ND = 未消毒葉片碎片;

實(shí)驗(yàn)分為三組:①直接固體培養(yǎng) ②直接液體培養(yǎng) ③液體培養(yǎng)后再固體培養(yǎng)

表格

培養(yǎng)基

生長(zhǎng)占比(%):培養(yǎng)基中藻的體積/面積比例

固體培養(yǎng)基

液體培養(yǎng)基?

先液體培養(yǎng)后再固體培養(yǎng)

(D)

(ND)

PDA

0

PSA

0

BBM

0

80%

芒果葉汁

0

70%

Bristol

0

70%

Trebouxia

0

24%

8%

80%

① 實(shí)驗(yàn)第一步:將葉片碎片直接放在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),結(jié)果所有培養(yǎng)基生長(zhǎng)值均為 0,據(jù)此推測(cè)頭孢藻________(填“能”或“不能”)直接通過固體培養(yǎng)基培養(yǎng)成活。

② 實(shí)驗(yàn)第二步:改用液體培養(yǎng)基培養(yǎng),其中只有________________培養(yǎng)基能支持頭孢藻生長(zhǎng),其余均不生長(zhǎng)。

③ 實(shí)驗(yàn)第三步:將在液體中成活的頭孢藻轉(zhuǎn)接到固體培養(yǎng)基,結(jié)果________________等四種固體培養(yǎng)基均可生長(zhǎng)。

④ 由表 1 可得出頭孢藻人工培養(yǎng)的必需流程:不能直接固體培養(yǎng),必須先在________________________________________,再轉(zhuǎn)接至固體培養(yǎng)基。

(2)表 2 頭孢藻在不同固體培養(yǎng)基上的菌落直徑(培養(yǎng) 4 天)

數(shù)值越大代表生長(zhǎng)越快;

字母 a、b、c 為統(tǒng)計(jì)差異:字母相同則生長(zhǎng)效果沒有顯著差別;字母不同則有明顯差別。

培養(yǎng)基

第 4 天菌落直徑(cm)

Trebouxia

8.2 a

BBM

8.0 a

Bristol

6.0 b

芒果葉汁

5.5 c

⑤ 培養(yǎng) 4 天時(shí),頭孢藻在________________和________________兩種培養(yǎng)基上生長(zhǎng)速度顯著最快,判斷依據(jù)是____________________________________。

⑥ 在四種可生長(zhǎng)的固體培養(yǎng)基中,頭孢藻生長(zhǎng)速度最慢的是________________培養(yǎng)基。

⑦ 綜合表 1 與表 2,本研究最終確定:頭孢藻人工培養(yǎng)的最佳方案為:先在________________液體培養(yǎng)基培養(yǎng),再轉(zhuǎn)接至________________或________________固體培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。

參考答案

①不能

② Trebouxia

③ BBM、芒果葉汁、Bristol、Trebouxia

④ BBM、芒果葉汁、Bristol、Trebouxia等液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)

⑤Trebouxia;BBM;二者菌落直徑最大,且均為 a 組,無顯著差異

⑥HLE(芒果葉汁)

⑦Trebouxia;Trebouxia;BBM

參考文獻(xiàn)

  1. Rajasekaran A. Algae as plant pathogens[M]//Aerophytic Algae and Cyanobacteria. Academic Press, 2026: 283-299.

  2. Gachon C M M, Sime-Ngando T, Strittmatter M, et al. Algal diseases: spotlight on a black box[J]. Trends in plant science, 2010, 15(11): 633-640.

  3. Righini H, Roberti R. Algae and cyanobacteria as biocontrol agents of fungal plant pathogens[M]//Plant microbe interface. Cham: Springer International Publishing, 2019: 219-238.

  4. Nelson S C. Cephaleuros species, the plant-parasitic green algae[J]. 2008.

  5. Vasconcelos C V, Pereira F T, Duarte E A A, et al. Physiological and molecular characterization of Cephaleuros virescens occurring in mango trees[J]. The plant pathology journal, 2018, 34(3): 157.

  6. Vasconcelos C V, Pereira F T, Carvalho D D C. Relevant aspects to the knowledge of Cephaleuros sp.: morphology, physiology and ecology[J]. 2016.

參考圖片

https://www.inaturalist.org/observations/36468474

https://www.inaturalist.org/observations/1494984

https://www.inaturalist.org/observations/104065306

https://www.inaturalist.org/observations/63851039

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