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很久以前,人们在果园里,常常看到果树叶片上长出奇怪的橘红色小斑点。大家一开始都以为这是真菌引起的锈病,怎么治都效果不好。
直到后来科学家用显微镜仔细观察,才揭开了一个秘密 —— 这些斑点根本不是真菌,而是一类会 “偷偷寄生” 在植物身上的绿藻,它就是头孢藻属(Cephaleuros)。
在分类上,头孢藻属于绿藻门(Chlorophyta)、石莼纲(Ulvophyceae)、橘色藻目(Trentepohliales)、橘色藻科(Trentepohliaceae),是整个藻类里非常特殊的一群,它们放弃了自由生活,专门以高等植物为宿主,也是少数能真正危害植物的寄生绿藻。
头孢藻对植物的危害主要集中在叶片、果实和嫩枝上。常见的症状是叶片出现圆形、橘红色或锈褐色的小斑,表面摸起来有点绒绒的。头孢藻让叶片变小、光合作用变差。在芭乐、茶、咖啡、芒果等作物上,危害会更明显,叶片会发黄、提前掉落,果实表面出现凹陷、龟裂的疮痂,卖相变差,严重时还会造成减产,给种植户带来经济损失。
它头孢藻最容易在温暖多雨、空气潮湿的时候发病。头孢藻靠孢子传播,风一吹、雨水一溅,孢子就落到健康的叶片上。叶片表面有水膜时,孢子会萌发,钻进植物的角质层下面,慢慢长成圆盘状的藻体,抢夺植物的养分。等到条件合适,它又会产生新的孢子,继续感染其他叶片。病叶、枯枝,就是它越冬藏身的地方,等到来年雨水一到,又会继续爆发危害。
题目:
头孢藻(Cephaleuros virescens)是寄生在芒果、茶、咖啡等植物上的绿藻,可引发藻斑病,减少叶片光合作用面积,造成经济损失。头孢藻对营养和培养条件要求苛刻,常规培养基无法培养,严重阻碍相关研究。
(1)表 1 头孢藻在不同培养基中的生长情况
表中数值为生长占比(%),0 表示完全不生长;
D = 消毒叶片碎片,ND = 未消毒叶片碎片;
实验分为三组:①直接固体培养 ②直接液体培养 ③液体培养后再固体培养
表格
培养基
生长占比(%):培养基中藻的体积/面积比例
固体培养基
液体培养基‡
先液体培养后再固体培养
(D)
(ND)
PDA
0
PSA
0
BBM
0
80%
芒果叶汁
0
70%
Bristol
0
70%
Trebouxia
0
24%
8%
80%
① 实验第一步:将叶片碎片直接放在固体培养基上培养,结果所有培养基生长值均为 0,据此推测头孢藻________(填“能”或“不能”)直接通过固体培养基培养成活。
② 实验第二步:改用液体培养基培养,其中只有________________培养基能支持头孢藻生长,其余均不生长。
③ 实验第三步:将在液体中成活的头孢藻转接到固体培养基,结果________________等四种固体培养基均可生长。
④ 由表 1 可得出头孢藻人工培养的必需流程:不能直接固体培养,必须先在________________________________________,再转接至固体培养基。
(2)表 2 头孢藻在不同固体培养基上的菌落直径(培养 4 天)
数值越大代表生长越快;
字母 a、b、c 为统计差异:字母相同则生长效果没有显著差别;字母不同则有明显差别。
培养基
第 4 天菌落直径(cm)
Trebouxia
8.2 a
BBM
8.0 a
Bristol
6.0 b
芒果叶汁
5.5 c
⑤ 培养 4 天时,头孢藻在________________和________________两种培养基上生长速度显著最快,判断依据是____________________________________。
⑥ 在四种可生长的固体培养基中,头孢藻生长速度最慢的是________________培养基。
⑦ 综合表 1 与表 2,本研究最终确定:头孢藻人工培养的最佳方案为:先在________________液体培养基培养,再转接至________________或________________固体培养基继续培养。
参考答案
①不能
② Trebouxia
③ BBM、芒果叶汁、Bristol、Trebouxia
④ BBM、芒果叶汁、Bristol、Trebouxia等液体培养基中培养
⑤Trebouxia;BBM;二者菌落直径最大,且均为 a 组,无显著差异
⑥HLE(芒果叶汁)
⑦Trebouxia;Trebouxia;BBM
参考文献
Rajasekaran A. Algae as plant pathogens[M]//Aerophytic Algae and Cyanobacteria. Academic Press, 2026: 283-299.
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.
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.
Nelson S C. Cephaleuros species, the plant-parasitic green algae[J]. 2008.
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Vasconcelos C V, Pereira F T, Carvalho D D C. Relevant aspects to the knowledge of Cephaleuros sp.: morphology, physiology and ecology[J]. 2016.
参考图片
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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