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植物病原真菌的分离纯化技术

时间:2023-09-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:植物病害的鉴定,病原菌的特性、分类等研究,以及微生物在生产上的大规模利用,都必须经分离获得纯培养。

一、目的要求

了解植物病原真菌分离及纯化的基本原理,掌握病原真菌的组织分离法,特别是表面消毒技术、无菌操作环节,熟悉稀释分离法、单孢分离法的原理及应用条件。

二、材料和用具

(一)实验材料

1.玉米小斑病或鸢尾褐斑病新鲜病叶。

2.培养基:清水琼脂培养基(WA)(三角瓶装,真菌分离用);马铃薯葡萄糖培养基(PDA)(三角瓶装、试管斜面,真菌分离用)。

3.灭菌水(三角瓶装)。

4.药品:70%的酒精、95%的酒精、0.1%的升汞液或5%的次氯酸钠。

0.1%升汞液配制:升汞1g、浓盐酸2.5m L、蒸馏水1000m L。

(提示:先将升汞溶于盐酸中,待充分溶解后,再加水稀释。 升汞是剧毒药物,在操作时应特别小心,实验完后要回收,不可乱倒。)

(二)实验用具

灭菌培养皿、试管、吸管、吸水纸、移植针、移植环、小刀、纱布、酒精灯、玻璃棒、铅笔、标签纸、棉花、电炉、镊子、铝锅等。

三、内容和方法

(一)实验原理

在受病组织的各个部位和其他基物中,病原真菌或细菌常常是和其他微生物混杂在一起的。 为了获得某微生物的纯菌株,一般是根据该微生物对营养、酸碱度、氧气等条件的特殊要求,供给它适宜的生活条件,即让病原菌生活在适宜的培养基上,或加入某种抑制剂创造只利于此菌生长的条件,而抑制其他菌生长,从而得到该菌的纯菌株。 植物病害的鉴定,病原菌的特性、分类等研究,以及微生物在生产上的大规模利用,都必须经分离获得纯培养。

(二)组织分离法

1.准备工作

分离工作是在清洁无菌的环境下进行的,一般是在消毒的无菌操作室中,或超净工作台上进行。 在无上述条件设备时,在清洁且空气比较静止的房间内也可进行分离工作。 要求把工作台上的其他物品拿走,擦净工作台,放上一张湿纱布,地面洒上水,使其潮湿,工作所需一切物品都应放在工作台上,工作前用肥皂水洗手,再用酒精消毒。 分离时,避免在室内走动。

2.制作平板

将三角瓶内的清水琼脂培养基或马铃薯葡萄糖培养基熔化,倒10~15m L于灭菌培养皿中,轻轻摇动培养皿,使培养基在培养皿内分布均匀。 培养基冷却后,即成平板。

3.取材

将真菌叶斑病(如玉米小斑病)新鲜病叶用自来水冲洗掉表面的脏物(如泥土),选择典型的单个病斑,用剪刀或解剖刀从病斑边缘(病健交界处)切取小块(每边长3~4mm)病组织数块。

4.淋湿组织表面或表皮毛

将病组织块放入70%的酒精中浸泡2~3s,消除寄主表面的气泡,淋湿组织表面或表皮毛。

5.表面消毒

把病组织块移入0.1%的升汞液中处理0.5~5min。

提示:升汞表面消毒的时间因材料而异,如柔嫩的植物组织,表面消毒时间宜短;反之则可长些。表面消毒的时间一定要控制好,太长会使升汞渗透到组织内杀死病原菌,太短则表面消毒不彻底。因此,可做一个时间梯度,即分别消毒0.5min、2min、3min、5min。除了用升汞表面消毒外,还可用其他表面消毒剂,如用5%的次氯酸钠进行3~5min表面消毒;70%的酒精亦可用于表面消毒,其处理的时间较短,一般为数秒至1min。

6.漂洗

用在酒精灯火焰上灭菌的镊子,将材料从升汞液中取出,放在装有灭菌水的培养皿中清洗,按顺序连续在3个培养皿中洗3次。

7.吸干多余的水分

用灭菌的镊子从第3个培养皿灭菌水中取出材料,放在装有数层灭菌吸水纸的培养皿中吸去附在材料上的水分。

8.摆放材料

用灭菌的镊子从吸水纸中取出材料,移入平板培养基(WA培养基或PDA培养基),每个培养皿内放3~5块材料,呈三角形或“梅花”形(如图9-1)。

图9-1 灭菌材料在平板培养基中的摆放方式

9.培养

材料放好后,贴上标签,将培养皿翻转,放在25℃恒温箱内培养3~4d。

10.纯化

待培养皿中的材料四周长出菌丝后,用移植针挑取边缘菌丝并连带菌丝下少量培养基,将其转移到斜面试管内再培养。如此转管2~3次,能够起到菌种纯化的作用。

11.保存

将获得的纯菌种置于-4℃冰箱中保存。

提示:(1)植物病原真菌分离可用WA培养基或PDA培养基,WA培养基无营养成分,污染菌不易生长,能获得较纯的病原菌。对一些生长较快的真菌如镰刀菌、链格孢菌等也常用WA培养基分离。PDA培养基有营养成分,易污染,但病原菌生长较快。对初学者来说,常采用WA培养基分离。

(2)若是对未知病原菌的组织进行分离,则要将长出的菌落分别转出,通过进一步的接种实验明确哪一种为其病原菌。对已知病原菌的组织进行分离,则根据菌落的一致性初步确定长出的菌落是否是目标菌,同时还需在显微镜下检查,进一步确定。

(3)组织分离工作中,如果植物材料较大且较软(如患灰霉病的番茄果实),在分离过程中,可直接挖取内部患病组织移入平板培养基上,完成分离工作。

(三)稀释分离法

1.取灭菌培养皿3个,平放在湿纱布上,编号,并注明日期、分离材料及分离人姓名。

2.用灭菌吸管吸取灭菌水,在每个培养皿中分别注入0.5~1.0m L。

3.用移植环蘸1滴孢子悬浮液,与第1个培养皿中的灭菌水混合,再从第1个培养皿移3环到第2个培养皿中,混合后再移3环到第3个培养皿中。

4.将熔化并冷却到45~50℃的培养基,分别倒在3个培养皿中(为防止细菌污染,也可以向每个培养皿中先加入1~2滴25%的乳酸),摇匀,凝固,要使培养基与稀释的菌液充分混匀。

5.将培养皿翻转后置于恒温箱(25℃)中培养,数日后观察菌落生长情况。

6.将培养后长出的较为整齐一致的单个菌落分别挑取,接种到斜面培养基上,置于25℃左右环境中培养。待菌长出后,检查菌是否单纯,若有其他菌混杂,就要再一次进行分离纯化,直到获得纯株培养。

(四)注意事项

1.在倒平板时,为防止细菌的污染,可以在培养基中加入适当的乳酸或抗生素抑制细菌的生长。或在分离前1~2d倒平板,倒好平板后将平板置于28~30℃恒温箱内保存。分离时取出平板,剔除被细菌污染的平板。

2.注意分离工作要保证在无菌环境下操作,防止被空气中的杂菌污染。

3.在摆放材料之前用无菌吸水纸吸去患病组织处多余的水分,以大大降低患病组织附近出现细菌污染的可能性。

四、实验学时

3学时。

五、作业与思考题

1.每人交合格培养皿2个,并完成实验报告1份。

2.如果要分离的病原菌是卵菌中的腐霉菌、疫霉菌等,应当如何操作才会获得更好的效果?

3.为什么分离材料要取病健交界处,且不能切取过大或过小?

4.在分离、纯化步骤中,要避免污染应注意什么?

5.植物病原真菌、细菌分离有哪些相同和不同之处?

6.怎样判断你获得的病原真菌的菌种是否是纯培养?

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