Question

植物体表形态和结构的具体内容是什么？

Answer 1

1.蜡质层与角质层形态

植物体的表皮以及被覆在表皮上的蜡质层、角质层等构成了抵抗病原物入侵的最外层防线。蜡质层（waxlayer）有减轻和延缓发病的作用，因其可湿性差，不易黏附雨滴和露滴，不利于病原菌孢子的萌发和侵入。

对于由表皮直接侵入的病原菌来说，植物表皮角质层（cuticle）越发达，抗侵入能力也越强。例如，茶树叶片角质层较厚，栅栏组织层次较多的品种发病较轻。病原菌易侵入角质层欠发达的茶树嫩梢，在老叶表面就难以形成附着胞（高旭辉，1997）。番茄果实的角质层随果实的成熟而增厚，抗侵入能力也增强。日龄为14d、28d和41d的果实，用针刺破表皮所需的压力分别为2.99*10-3N、4.90*10-3N和5.96*10-3N。接种黑斑病菌（Alternariatomato）后，发病率分别为100%、49%和0。对灰霉病抗病性不同的番茄品种，果实表皮的角质层厚度也有明显差异。橡胶白粉病菌只能侵入幼嫩叶片，也是因为幼叶角质层不发达的缘故。

2.钙的作用

植物表皮层细胞壁发生钙化作用，可积累较多的果胶酸钙，对病原菌果胶酶水解作用有较强的抵抗能力。Sariah等（1997）在土壤中施用Ca2，由于Ca2+与细胞壁中的果胶酸相结合形成了果胶酸钙，使细胞壁对病原物酶的降解产生了抵抗性，降低了油棕幼苗茎基腐病的发病率。Chardonnet等（1995）发现，钙离子在果胶酸之间或果胶酸与其他带羧基的多糖之间形成交叉链桥，增强黄瓜果实细胞壁和膜结构的完整性，从而降低了灰霉病菌（Botrytiscinerea）果胶酶的作用。另外，还有人发现钙离子能够直接抑制真菌孢子的萌发和芽管的伸长。用钙制剂处理水果和蔬菜，可减轻病原菌侵染引起的组织浸解和腐烂症状，能有效地防治产后病害。

3.硅的作用

叶片表皮细胞壁硅化（silicification）程度高的水稻品种抵抗稻瘟病和胡麻叶斑病。老化的水稻叶片表皮硅化程度较高，也较抗病。细胞壁和细胞质内硅化物含量高，既能减少病原菌侵入，也能阻止侵入后菌丝的扩展。水稻施用可溶性硅后，硅主要分布在叶片表皮细胞壁外层、中胶层和细胞间隙中，从而增强了对稻瘟病的抵抗性（Kim等，2002）。营养液栽培的黄瓜施用可溶性硅酸钾后，白粉病发病叶面积减少了98%，病原菌的繁殖也受到了抑制（Menzies等，1991），对腐霉菌根腐病的抗病性也明显增强，发病率和死亡率都大幅降低（Cherif等，1992）。硅主要分布于黄瓜表皮毛基部周围和白粉菌侵染点周围的表皮细胞中，在细胞壁、乳突以及病原菌吸器颈周围寄主细胞的胞质内也都有硅的积累，甚至在白粉菌芽管内也有硅的聚集，这表明硅可以从黄瓜叶片组织向病原菌转移。硅的沉积增强了黄瓜细胞壁的机械强度，限制了病原菌的侵入、菌丝扩展和吸器形成。还有人发现，被侵入的细胞能迅速积累酚类物质和几丁质酶，很可能硅还有激活植物防卫反应的作用（Samuels等，1994）。

4.自然孔口特点

对于从气孔侵入的病原菌，气孔的结构、数量和开闭习性也是抗侵入因素。柑橘属植物不同种类对溃疡病（Xanthomonascampestrispv.citri）的抗病性与其气孔结构有关。橘（Citrusnobilis）的气孔有角质脊，开口狭窄，气孔通道内外难以形成连续水膜，病原细菌难以侵入，而甜橙（C.sinensis）和柚（C.grandis）气孔开口宽，易被侵入。小麦叶锈菌主要侵染叶片，较少侵染叶鞘和茎秆。据对某些小麦品种的观察，这一现象可能与气孔开闭习性有关系，叶鞘上的气孔与叶锈菌附着胞接触后立即关闭，病菌不能侵入气孔腔。

皮孔、水孔和蜜腺等自然孔口也是某些病原物侵入的通道，其形态和结构特性也与抗侵入有关。疮痂病菌（Streptomycesscabies）可通过幼龄马铃薯茎和块茎上未木栓化的皮孔侵入致病，当皮孔木栓化后，病菌就难以侵入了。张学君等（1991）发现，抗细菌性软腐病（Erwiniacarotovorasubsp.carotovora）的马铃薯品种，薯块单位面积上皮孔数目少，表皮角质层厚，周皮细胞层数多，皮孔组织角质化程度高。扫描电镜观察表明，抗病品种Murlur的薯块皮孔内的细菌畸形，皮孔内还有大量颗粒状或块状填充物质。

植物的蜜腺似乎具有两类防卫因素，其一是能分泌含糖量达30%以上的花蜜，只有耐高渗透压的梨火疫病菌（Erwiniaamylovora）才能由蜜腺侵入；其二是形态学因素，苹果较梨抗病，是因为苹果蜜腺周围有密集的毛状物，可以阻滞病原细菌的侵入。