杨树炭疽病(Poplar anthracnose)是主要由胶孢炭疽菌(Collet otrichum gloeosporioides)引起的一种严重影响杨树生长的叶部病害,在世界范围内广泛发生,我国的宁夏、北京、河南、河北、陕西等地区的杨树均已遭到不同程度的危害。目前关于该病病原菌的侵染致病过程及寄主产生的防卫反应尚缺乏系统研究,影响了病害的有效控制。因此,本研究采用胶孢炭疽菌分生孢子悬浮液接种健康的北京杨叶片,运用光学显微镜和电子显微镜技术,研究了胶孢炭疽菌在杨树叶片上的侵染过程及被侵染的寄主细胞发生的结构变化,包括病原菌萌发过程、侵入方式、菌丝在寄主内的扩展过程、扩展方式及侵染过程中寄主的抗性表现,为进一步揭示该病害的致病机制和杨树抗病育种提供重要参考。主要的研究结果如下:1.观察了胶孢炭疽菌在北京杨叶片上的萌发过程。接种4h后,胶孢炭疽菌分生孢子萌发,产生隔膜和芽管;接种8h后,芽管顶端发生膨大形成椭圆形的附着胞。此时附着胞呈淡黄色,胞质非常稀疏,尚未黑化;接种12h后,附着胞壁逐渐黑色素化,胞质变得稠密,在附着胞中部形成侵染钉;接种24h后,分生孢子的另一端细胞萌发,芽管产生丰富分枝,伸长异化成有隔膜的菌丝,顶端形成附着胞;接种48h后,菌丝在寄主叶片表面随机分枝,逐步形成网状分布,部分菌丝顶端产生次级分生孢子。2.明确了胶孢炭疽菌的侵入和扩展过程。通过观察,胶孢炭疽菌可以通过附着胞产生的侵染钉侵入寄主,也可通过孢子萌发形成的芽管或菌丝从气孔侵入。接种3d后,附着胞内部的附着胞锥通过基部形成的穿透孔连接侵染钉细胞壁,直接穿透寄主角质层侵入或者沿着细胞间隙侵入。侵染钉穿透寄主细胞壁后顶端发生膨大,在细胞壁和原生质膜之间形成侵染泡囊,然后产生分隔并分化成直径2.5～4 μm的初生菌丝。初生菌丝向相邻的表皮细胞或叶肉细胞扩展时,分化成直径1～2 μm的次生菌丝;接种4～5d后,次生菌丝在寄主维管束组织、栅栏组织和海绵组织中不断生长繁殖;接种6d后,菌丝扩展至整个组织,在表皮细胞下形成分生孢子盘,成熟后突破寄主角质产生分生孢子。3.阐明了寄主叶片在反应过程中的超微结构变化。侵染初期,叶片侵染点处周围细胞的细胞壁明显加厚并有胼胝质积累。菌丝侵入过程中可导致寄主细胞膜向下凹陷并发生溶解。菌丝侵入细胞后,原生质紊乱且凝集,细胞器基本被降解成碎片。叶绿体的双层膜发生破裂、基粒片层解体、嗜饿滴大量积累,并出现了许多颗粒状物。4.阐述了北京杨炭疽病症状表现及病斑扩展过程。用胶孢炭疽菌分生孢子悬浮液接种健康北京杨一年生枝条的叶片,接种3d后,叶片接种部位开始褪绿,产生肉眼可见褐色病斑;接种4d后,叶片病斑颜色加深;接种5d后,病斑开始向周围扩展,接种部位外围开始产生肉眼可见的白色菌丝体;接种6d后,接种部位周围产生大量白色绒毛状菌丝,呈圆晕状分布并继续向周围扩展,病斑中央产生黑色子实体。