植物病害标本的类型及其制作技术

2014-05-30 13:58杨媚
安徽农业科学 2014年8期
关键词:植物病害

杨媚

摘要 论述了植物病害标本的类型和特点,以及常见植物病害标本的制作技术,旨在为农科大学生和农业技术人员学习相关知识提供参考素材。

关键词 植物病害;标本类型;标本制作;教学与科研

中图分类号 S432 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)08-02359-02

Types and Manufacturing Technology of Plant Disease Specimens

YANG Mei

(College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642)

Abstract The types and characteristics of plant disease specimens were elaborated, as well as the making technology of common plant disease specimens, so as to provide references for the agricultural college students and agricultural technicians to learn relevant knowledge.

Key words Plant disease; Specimen type; Specimen manufacturing; Teaching and scientific research

植物病害標本是高等农业院校植物病理学教学和科研的重要材料,是高等农业院校植物保护学专业多门重要骨干课程如《普通植物病理学》和《农业植物病理学》等实验课环节的重要载体和教具,是理论联系实际的重要桥梁,是加强实践教学必不可缺少的实物[1]。植物病害标本能够形象、直观地展示植物病害症状的特点或病原物的形态特征,并具有不受植物生长季节和区域限制的特点,是植物病理学实验对病害症状最好的描述。植物病害标本的采集、制作和保存是植物病理学相关课程实验教学中必不可少的基础知识和技能,在植物病理学的教学和科研中起着重要的作用[2]。

笔者参考近年来发表的一些文献资料[1-5],并结合自己在高等农业院校从事植物病理学实验技术工作近30年的亲身经历,对植物病害标本的主要类型和特点、常见植物病害标本的制作技术及菌种保藏技术进行简要的介绍,以便为农科大学生和农业技术人员学习相关农业知识提供参考素材。

1 植物病害标本的主要类型和特点

植物病害标本的种类多种多样,根据取样方法和制作方法的不同,通常分为瓶浸标本、腊叶标本、过塑标本和玻片标本等[1-5]。

1.1 瓶浸标本

1.1.1

概念。瓶浸标本就是将植物的罹病部位或组织(如根、茎、叶、花、果实)经过特殊的保色处理,以保持植物原有的色泽和症状,之后采用防腐剂保鲜,以达到长时间保存的目的。

1.1.2

特点。瓶浸标本虽然能保持原色,但时间长之后色泽还是会改变的,特别是肉质水分多的植物长久保存的难度较大,而且不利于大量标本的保存。

1.2 腊叶标本

1.2.1

概念。腊叶标本是将植物病害标本(如病叶)夹在吸水性强的纸张中,通过夹层压制的方法,将实物标本中的水分逐渐吸干,并放在阳光充足、通风的环境中让水分散失,或置于40 ℃烘箱中,使其快速干燥,便于长期保存的一种标本类型。

1.2.2

特点。腊叶标本制作简单便捷,适合大量保存标本,保存时间长。但由于植物水分过高或酶的变化,在压制过程中很难保持原有的色泽。

1.3 过塑标本

1.3.1

概念。将病害标本(适用于叶片和花瓣等)放在吸水纸中熨烫,在高温下使其快速脱水而干燥,以保持原有的色泽,并用过塑胶膜将标本封存于其中,便于观赏和大量保存,而且携带方便。

1.3.2

特点。过塑标本制作方便,能最真实地保持植物的原色和发病症状,但只适用于叶部和花瓣部病害,而且必须长时间保存于冰箱中,以防变色。

1.4 玻片标本

1.4.1

概念。玻片标本是将植物病原物(如真菌、细菌、线虫等)的形态、结构、颜色、大小,以及病原物如何侵入寄主,侵入寄主之后与寄主的关系等,把观察到的现象,通过制片的方法封固于载玻片内,以便永久地保存下来。

1.4.2

种类和特点。玻片标本能形象、直观地保存病原物的形态特征,是供显微镜观察使用的一种标本类型。根据制作方法的不同,可分非切片法和切片法2种(后面详细介绍);根据保存时间的长短,可以分为临时玻片标本、半永久玻片标本和永久玻片标本3类。

1.4.2.1

临时玻片标本。制作简单,供暂时观察、科研之用。保存时间为半天,浮载剂为清水。这种方法制作的标本能最真实地反映出病原真菌孢子的大小、形态,所以最适合于孢子形态的观察和测量,但是不能保存。

1.4.2.2

半永久玻片标本。保存时间为3~10年。浮载剂为乳酚油、棉兰乳酚油、沙氏液-甘油等,封藏剂为中性树胶。用这种方法制作出的标本,真菌孢子不变形,而且制作过程中标本不需要脱水。

1.4.2.3

永久玻片标本。可以永久保存,但制作过程非常复杂,封藏剂为中性树胶或加拿大树胶。该类玻片标本的优点是能够连续切片,完整观察病原真菌的发育过程。过去,人们通常采用石蜡包埋切片,标本需要用梯度的有机溶剂把植物组织中的水分置换出来,进行彻底脱水,主要步骤包括浸蜡、包埋、切片、贴片、去蜡、透明、染色等一系列的过程,步骤非常繁琐。现在,人们已采用冰冻切片法代替石蜡包埋切片法,效率大大提高,但需要购买昂贵

的冰冻切片机。

2 常见植物病害标本的制作技术

2.1 瓶浸标本

适用于病叶片、腐烂的水果、粗大的块根和块茎,以及肉质子囊菌和担子菌的子实体等。

2.1.1

保存绿色的浸渍液制作技术。原理:用药剂中的铜离子把叶绿素中的镁离子置换出来,使叶片的绿色能稳定长久的保持。使用的药剂有醋酸铜和硫酸铜。

方法一:将醋酸铜完全溶解于50%的醋酸溶液中,作为母液。根据植物标本颜色的深浅稀释使用。标本需放在加热沸腾的溶液中处理,绿色开始褪去,之后绿色逐渐恢复。

方法二:将标本置于硫酸铜溶液中浸泡6~24 h,取出即可。时间长短可根据叶片和其他器官的厚薄程度而定。

2.1.2

保存黄色和橘黄色的浸渍液制作技术。叶黄素和胡萝卜素在细胞的色素中,不溶于水。可直接用5%~6%的亚硫酸配成4%~10%的水溶液进行保存。亚硫酸有漂白的作用,所以浓度不宜过高。

2.1.3

保存红色的浸渍液制作技术。红色大多为花青素,溶于水,所以很难保存。一般采用瓦查浸渍液和赫斯娄浸渍液浸泡2周后保存。

2.1.4

防腐浸渍液制作技术。将经过保色处理的标本,保存于5%的福尔马林和5%~6%的亚硫酸溶液中,可用玻璃瓶或有机玻璃瓶[2],再用石蜡密封瓶口,以防止药剂挥发或氧化。

2.2 腊叶标本

腊叶标本的制作方法简单而经济,标本可以长时间保存,所以应用最广。制作方法主要有两种。

方法一:叶或茎可以压制于吸水性强的标本纸中,用标本夹夹紧,日晒或置于40 ℃的烘箱中,夏季温度高、湿度大,标本容易发霉,要勤换标本纸,直至标本完全干燥为止。

方法二:标本干燥越快,越能保持原有色泽。可将标本置于冰箱中,任其快速干燥。

2.3 过塑标本

过塑标本的制作方法快速、简单、便捷,保持绿色最为真实、直观。将叶片夹在吸水纸中熨烫,高温下熨斗不停地在标本上来回熨烫,使叶片均匀受热,并能快速脱水而干燥,直至叶片变脆为止。再用过塑胶膜将标本封固其中,置于冰箱保存即可。

2.4 玻片标本

根据制作方法的不同,玻片标本可分非切片法和切片法2种。

2.4.1

非切片法。

就是不用经徒手切片或机械切片的方法而制成的玻片标本。操作简便而快,组织各部分均不被切断,能保持病原菌原有状态,一般适用于自身很小而又扁平的材料。

2.4.1.1

挑刮法。在基物表面生长茂密的霉状物,如霜霉病、白粉病等,可用尖细的解剖针挑取或刀片刮取霉层,放在浮载剂中制片。

2.4.1.2

撕表皮法。对一些表生菌如霜霉菌、白粉菌(无性态)等,为了观察病原菌在寄主表面生长的自然状态或与寄主表面之间的联系,可将寄主的表皮连同病原菌一起撕下来,放在浮载剂中制片。

2.4.1.3

粘贴法。有些病原菌是附生于叶片表面上的,用其他方法会破坏病原菌生长的完整性,所以采用易挥发的火棉胶把病原菌粘贴出来,置于载玻片上,再用丙铜溶去火棉胶,将剩下的完整的病原菌制成玻片。如柑橘小煤炱、链格孢或其他霉状物。对于临时观察的玻片,也可用透明胶带代替火棉胶。

2.4.1.4

玻片培养菌法。将盖玻片斜插于接菌的培养基上,病原菌就会沿着盖玻片向上生长,取出长满菌丝体的盖玻片放在浮载剂中制片。此法适用于气生菌丝旺盛的病原菌,如丝核菌、白绢菌、青霉菌、根霉菌等。

将病原菌孢子置于载玻片水滴中萌发,然后加入浮载剂制片。此法适用于各种病菌的孢子萌发,如黑粉菌、锈菌的担子和担孢子制片。

2.4.1.5

涂抹法。适用于酵母菌、细菌、黑粉菌的制片。将病原菌配成孢子悬浮液,均匀地涂抹于玻片上制片。

2.4.1.6

病组织整体透明法。此法适用于观察病原菌侵入寄主的整个过程或在寄主上的病原菌结构如卵孢子。可切取一小块寄主组织置于乳酚油中加热沸腾,寄主会逐渐透明起来,或者用KOH水溶或水氯乙醛进行透明,从而观察寄主组织中的病原菌。

2.4.2

切片法。切片法适用于观察发病组织的病变、病原菌侵入寄主的方式和在寄主内扩展的情况,以及子实体的内外结构等。通过将病害材料切成薄片,从而能完整地观察到病原菌与寄主间的各种关系。

2.4.2.1

徒手切片法。徒手切片法简单,不需特殊设备,在短时间内可以切取许多薄片,所以是应用最广泛的一种方法。徒手切片法是指用刀片直接将病害材料切成薄片,尽管所切得的薄片不够均匀,但此法至今仍是植病工作者必须熟练掌握的一门技术。一般制成半永久玻片标本。

2.4.2.2

石蜡切片法。石蜡切片法是将新鲜材料经过各种药剂脱水处理后,用石蜡进行包埋,置于石蜡切片机上,连同石蜡一起进行切片,再将薄片(蜡带)粘贴在载玻片上,然后脱蜡、染色,制成永久的玻片标本。石蜡切片法是植物病理学和真菌学制片技术中最经典的制片方法之一。但石蜡切片法过程复杂,步骤繁琐,所需药品多,用具多,耗时长,需要经过固定、脱水、透明、渗蜡、包埋、切片、贴片、展片、脱蜡、染色、封片等一系列复杂的过程。

2.4.2.3

冰冻切片法。冰冻切片法是将材料直接放在冰冻切片机上进行切片的一种方法,是目前最先进的一种制片技术。冰冻切片常用于病原菌分类、病害鉴定、病理组织切片与细胞化学的制片。在医學检验上,冰冻切片应用很广泛。冰冻切片法的优点是快速、准确、简单、不需要任何试剂,可以在精确的控制精密度下连续切片,但条件是必须要有昂贵的冰冻切片机。

3 小结

由于植物病害标本能够形象、直观地展示植物病害症状的特点或病原物的形态特征,并具有不受植物生长季节和区域限制的特点。因此,植物病害标本在植物病理学的教学和科研中起着重要的作用。需要指出的是,尽管植物病害标本多种多样,制作方法也各不相同,但对于同一植物病害部位的标本,有时可采用多种不同的病害标本制作技术,使得标本具有多样化。

参考文献

[1]

杨广玲,张卫光,董会.植物病害标本的采集制作与保存[J].现代农业科技,2010(11):188-189.

[2] 潘春清,张艳菊,张俊华,等.有机玻璃瓶保存植物病害标本的制作方法[J].实验室科学,2013,16(4):200-202.

[3] 方中达.植病研究方法[M].3版.北京:中国农业出版社,1998.

[4] 赵虎,黄秀丽.植物病害浸渍标本的保绿技术研究[J].安徽农业科学,2004,32(2):266,298.

[5] 张德俭,靳学慧慈,马汇泉,等.植物病害标本塑封保存技术[J].现代化农业,1995(10):33-34.

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