• 検索結果がありません。

N  o t e s  on t h e  P a t h o l o g i c a l  Anatomy o f  Rice Grains  Affected by  H み z z ' n t k o s t u r z ' u m 0 : η

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

シェア "N  o t e s  on t h e  P a t h o l o g i c a l  Anatomy o f  Rice Grains  Affected by  H み z z ' n t k o s t u r z ' u m 0 : η"

Copied!
6
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

N  o t e s  on t h e  P a t h o l o g i c a l  Anatomy o f  Rice Grains  Affected by  H み z z ' n t k o s t u r z ' u m 0 : η

fzae・

By 

Y .  N i s i k a 4

a n d  T .  N a k a y a m a . < 2

∞) 

[January 19, 1943) 

1 .   I n t r o d u c t i o n .  

The rice grains affected by HelminthooporiumyzaeBREDA DE HAAN (OphiobolU8 

Miyab師微/,3lTO et KURlBAYASHI) not on1y reduce自 由emarket value by也eirdis‑ coloured hulls and kernel but it is a1岡 山emost important caueof the primary  outbreak of  the SeameLeaf Spot or Gomahagare disease when sown in  the 

pring.AS the seed disinfection being the most effective meanincombatting the  primary outbreak of the diease,numerous studies have been reported on this sub・ ject.  The present study attempttocontribute towrdthe understanding of the  condition and extent to which the cU目a1fungureUlainharbored in the rice grain  from microsopicpoint of view.  pa士ticularrferenceia180made 011  the mode  of entrance of the fungus into 

. t

heeedgrain. 

I t  

ithehope of thi目前udythaも もheeobservations wi11 noもon1yadd to the a1ready numerous know1edge on the  Gomahagare diseae

but a180 help toward understanding more exctlyon the  nature of the present seed borne dieasewhen seed disinfetionis being attempted  as a control measure. 

I I .   Method o f  S t u d y .  

The fungus emp10yed in the inocu1ation had a very profueprodutionof  conidia when cultured in ric自 白trawdecoction agar medium‑ricetraw1

g.

, 

cane 

ugar20 g., agar 17 ‑20 g., water 1α)() cc.  The rice plantusedin the ob8ervation  were cultivated under ordinary praticein the fie1d;  when approximtelyten days  prior to the emergence of the had

they were carefully transferred with the 8ur‑ roundingoilto the galvanized iron poforinocu1ation.  Each head of rice w

covered with ateri1izedpaper bag before it  emerged frorn theheath,and at the  time of inoculation by atomizing the suspenionof fuugus spores produced on the  agar medium, the heads ou the average wereevendayafterthe blooming.  The  inoculated p1antwereplaced iIl a high humidity charnbrwhich wa目 巴ontructed

朗 品 目mallgl朗 自house.

(2)

Notes on the Patho10gica1 Anatomy of Rice Grains Affected 

by Helmintho中 例um併yw.e. 209'  The samp1es of grains were taken for fixation with theolutionconsISもingof  50% a1coho1 1ωce.

formalin 65cc.and a,C8ticacid2.5cc.(RAULms

IP38)at the  interva1A of 12, 24, 48 and 72 hours.  Since the hu11werehigh1y impregnatedwith 

&iliciouA, mate:.:if¥,l,  , ~ll 甲aII),plescontai

. n

in ghu11自:weretreated可tha dilute Aolution  of hydros.ouric acid for several days.  After a thorough whingin running wate~"

and when a11  trace ofhydrotlouric acid had been w8.Rhed out, u自ua~me出odwo.s  followdin thdehydrationand imbec1ding in  para.血n,and幽a.differentiating  sta.in the Pia.neze rnethod  describedby V AUGHAN (1914) w followedprima.rily.  Secもionsof rice  kernels were ma.dbyimbedding in celloidin, a.nd were sta.ined  wiもhthe Thioninora.ngeG of STOUGHTON (19釦)or fuchina1one.  Both the outer  and the inuer glumes were observed, but Oll account of their simila.r anatomy a.nd  reponseto the pathogen, the two were not distinguished in the pr朗 自ntreport. 

I I I .  

Observations on the Glumel!l. 

As the in∞u).ated funguR sporeA germinate on tbeurfa.ceof the rice hull, the  myω1ium a.d va.nc rna.in1y a.1ong thdepreedportion of the  epidermis・The  pene七ra.tionin加 もbebo白ももiueoccurred叫firstwhenbemy巴白1iumrea.ched tbe  b.ase of the sDlall hair which w incont.act a凶 surrou吋edby four epidermal cells 

乱 自 目bownin' Fig. 1.  Tbe hyph乱 自 制it叫temptsto push its wa.y downward'a.t the 

.1

・ ・

J

a・ .‑‑‑・

Fig. 1.  Genera1 surfaee !Itructure  of  the. huU, 自howingthe  germinated 

poreof HeZ情 的tho伊併・iumyZ{leinvad‑ ing the ba1portion of themallhair.  H

, 

1arge hair;  h

, 

small hair. 

depressed portion formed betwe theha.ir a.nd the epiderma1 ce11

, 

breaks through 

the wa.ll  of the ha.ir.  The hyphaD grows a.nd fina.lly  occupi the1umen of the‑ hair ce11.  (Fig. 2). 

In mo前 倒 冊 目 , the mycelium也 叫gainedentrance into the hair and occupied  the lumen ofもhecell rerna.ins in this s悩ぬforthe 目 前ofもhepriodmore or 1ess in  dormant condition.  The di自由aRedti自白uein  thi condition apparently doenot 

howany reaction tow.ard the fungus;  consequently there inodetActa.b1e 1eion when observed byもhena.ked ey制 . ThiR st.a.te of the disease ha.s been noticed by  the wri旬rsduring the course of出eexperiments on the diinfectionof rice grain 

旬ffe~tedbyもhisfungus. 

(3)

2主O Y. NIBIKADO and T. NAKAYAMA: 

To further clarify this poinもaupplementaryexperiment was conducもedby  planting apparently normaleed自もhatwere free from leionwhenobervedunder  hebinocular micr08ope. Theeedwereofheame10も 闘 もheoneUedin the  microopicobseavation.  Of the 50 seed自 由 叫 weresown inhesterilized Mil in  也egerminaもingdish由 民 釘 germinatedand produced 29 diseased plantwhichiJ

61.7 per cent of the germinaもedgroup. 

Fig. 2.  Cro自由回ec針。nof  a hull  showing the condiionof the invaded  hyphae of Helmintho8po1・iumoryzae in  the baalportion ofhemallhair 

urrounded by  epidermiB  ,E. Bcler

enchyma S, and parenchyma P. 

The hyphae in the hair under certain cOllditions make further progre自由 into  the hostもi自白uωbyinvading into出eepidermal cells situated laterally a自 白hown in Fig.  3.  The epidermal cell immediatelyreact by turning brownish in the 

(lellulose cell walls and the cytoplasm . 

、 ,

2')

・ .

Fig. 3.  Cro自自国ecionof  a hull  ohowing the  invaionofhelater‑ ally arranged epidermal. cellbyhe hyphae  of HelminthoBporium  oryzae  fromぬebaeofぬemallhair. 

A the fungus progre自由esin the epidermis the area of the di

。 目

olorationin‑

(lreaesand soon extends not only in句 theneighboring epidermal cell自 制shown in Fig.  4 but alointo  the sclerenchymatic and parenchymatic  cells  directly  underneath.  The cell  contents are de盆ni旬lyaltered to colloidal state and give  the inen自 由 自tainingreaction with many dy剖・ The lateral movement into 0her

~pid自rmal cells takes pl制。 bypiercing through也eもhinnerportion of the walls  or也roughthe pro加plasmicconnections b凶weenthem. 

The in vasion of出 自 由clernchymaeem自 白 occurmainly through eproto‑ plasmic connections from the epidermis.  Theclerenchymawallwerenoもonly colored brown, but alounder certain case自 由eprimary cell wall separated from 

也hesecondary cIIwalls apparently by the secreted toxic subも日anceof the fungu8. 

(4)

Notee on the Pathological Anatomy of Rice GrainAffected

by HelminthooriumOryzae.  211 

The affected cytopla自ml自ogave a deep 自tainingsimilar to the ca.se ob自由rvedin  the

がお

rma.lce11s.  As t出hcellwaalls

myceliumi担n自回cle白renchyma.s自白med句 be through the  numerou自prot旬op

1mi泌e  connections ra.もherもha.nby th 白direct peneもra色伝ionof もhee11 wa11. 

When the fungl1S ha.d r自制hed出6自clerenchymat.i自自U白thererema.ins but thin  walled pa.renchyma tissue before reaching the kemel itself.  The fungus readily  perm白a.tedもhepar白nchyma.もi自suewhich is  2 01' 3 ce11s in もhickne白自a.flthey a.re  crushed句 someexte凶 bythpresureof the kernel exerted on出eglumes. 

Wh

enもhedisea.s自由potis  1自由自由a.n1 mm. in dia.m白色町,the fungus myce1ium  is invariably confi.ned to only on ortwo of the epidrmalce11日. This fact was  .di自closedafもer自由ctioningthatもherea.ction of th白hostce11s ihighlysensiもiv白a.nd thus the a.ppearance ofもhedicoloredarea extend自 白somedis

t a .

nce beyond the  point where the f四 郎lSmycelium actua.lly re白旬. The disea.自由spoもappersaf旬r about two da.y自a.fもerinoculati.on, but a.t this s

t a .

ge出自myceliumis largely limited  to the ba.sal tortion of th白sma11ha.ir a.nd自主旬ndingbut little into the neighbor‑ ing epiderrriis.  .A.もtheend of four da.ys, mosも01the Ulycelium is in the白pidermis but it  is  beginning旬 a笠ecもthe。出erepidermal cells and sclerench

ma出自ue. It晶ppea.redth叫 af旬rsome自由venda.y自 由 叫 出 自 myc自liumis a.ble 加 extend beyond the prenchymill.tothe con

t a .

cting grain propr.

I V .  

Observations on the Xernel. 

The fungu adva.nceln句 thekernel proper afωr pen.etr凶 ngth various ti自自uescomposing th自hull. The kern自1ha.s in its outermo自ta la.yer of crushed or  compr朗自由d cells which ar白seedcoa.t and pericarp.  Theseもissue白a1'ehighly  suberized or cutinized as made evident by the xeddishtainingof Sudan III.  Inideof this

, 

the1'e ithealeurone layer of uuallyone cell inもhickn s. 1旬cell wa11自a1'erather thick a.nd con

t a .

ins beside自 由ecellular conぬ凶ofs

t a .

rch grains, 

granula.r protein and fat bodies.  The自tarchce11s町elarge a.nd thin wa11ed.  colorles,自and contain m朗自esof minuもestarch granules. 

S舵も,ions were ma.de from the  kernl日 也 前 日howed dicoloraもion. Thee kemela11showed sevete lesions and were fromもheamelot athegrains uedin

Fig.4.  Cro目園田ectionof a hull  showing the epidermal cello  con‑ taining曲目 hyphae01 He"o/nintho‑. 

.!po!"l1'm orgzae̲. 

(5)

"21~ Y..NUmtA.DO and T. NAKAYAMA: 

‑the previOu8 observa.tions.  The sectionofthe whole gra.in were ma.de possible  by .the use of the celloidin method. 

The reultof ob自由rva.tionof severa.l sllch kernels disclosed the preenceof 

thfunguinthe outermo la.yerof thgra.inwhich conistedof seed coa.t a.nd  perica.rp shownby the discolora.t.ion of  the cell  wa.lls.  However, in  the im‑

mediatlyneighboring a.1eurone la.yer,もherew nosign. of a.buormality;  con

~quently, thetllrchcells or endopermwere una.貸ected. This is shown in Fig. 6. 

t

0....

Fig. 5.  POl'tion of a cr088 section  of rice kernel aflected by Helmぬt1lo‑

S仰がiumOf'yzae showfng the preence 01 the mycelium in the edcoat and  pricarpSP, but not in th白 血leul'on

layel' and the endosperm E. 

SUZUKI (1928) reported tha.t fungi, withouもmentioningpecifica.lly,occur in  the  interior of the riωgra.in;  but from the result ofthe presellt observa.tions, it  8eemsもha.tthe penetra.tion ofもhefunguHelminlhosporinmoryzae in therice  kernel proper i自己onfined,in the ma.in, under the normal condition of relatively  low moisture conte凶a.ndvery ha.rd na.ture of the kernel when they a.tta.in the  eerta.inta.geof development,旬 theoutermost la.yer.  Should the funguha.ve r

e a .

ched the kernel tha.t wa.s sti1l very young or u the very wet weather condition  eontinued for da.y the kernels would be in the condition of being almost wter

~oaked, and undertheepecialconditions the fungus could be assumed to have  inv.aded the interior of the kernel. 

To fllrther a.scer

t a .

in the writer results of oberva.tion followiug isola.tion  tests were ma.de with the disellsed kerllels. 23 kernels thllthowedsimila.r degree 

fdiscolora.tion a.the ones used in ma.king theectionswere selected, a.nd ea.ch  kernel was 0ut into h.al vω.  With the one ha.lves

, 

the discolored seed∞a.t a.nd  pericarp 18ye1'8 were cra.pedoff with a .sha.rp diectingknife;  while with the  other halves no trea.tment was mdea.nd re

t a .

ined駒 山econtrol 101' ea.oh kernet  Both ha.lvewerethenurfac自 前erilizedin each of the 45% alcohol and 1 : 1ωo  mercuric chlorideolutionfor 30 second自. T

, q

e two groups of halved kernels were  careflllly washed in sterile waterepara.telya.nd were placed on the malt extract  nga.r medium poured in Petri dishes. Observtionswere made onもheappearance  of the fungus for seven day From thiexperiment,ofもhe23 kerllelU自由d,11 in 

(6)

Notes on the Pathological Anatomy of Rice Graino Affected 

by HeZminthotpor・iumα"Yae. 213 

the control halves showed the fungus growth, while none appeedfrom出e ha.lve自 由 討ha.dthe自伺dcoat a.nd perica.rp removed. 

Thise的furthersupports the fact that the fungus

, 

if ever pr~senも~出e rice  kernel, it  inva.riably confined 初 出esurfa.ce aeed coat a.nd pericarp and rare1y  does it extends in切 出eendosperm. 

V .   Summary. 

1.  Helminthopon'Um01'yzaefirsもinfec th baseof the sma.ll  ha.ir  which is  surrounded by four epidermal cell日. The invaded hypha.e remain in出e1um of  th hairin dormant condition  in  many ius~nc倒, t.hus givin~ no appent indicionofもhe

currenceof the di自由制e.

2.  The hyphae spread from the hair by penetra.ting出自wa.llinto the sur‑ rounaing epiderma.llls;a.nd the 1a.tera.1 inva.sion into  0由。Irepidermal cells  occurs by.e peneもra.tion ofewa1ls  or psingrough也申 prop1mic connections.  Into七hesclerenchyma.  cells  direc.tly benea.出血eepidermis a.nd  further in初 出einnermosもpa.rench戸 川 ti嶋 田 ofthe hull, proもop1 mic

nne

tiona位orda. ready means in the fungus' progrωS. 

3.  The ce11s of出自 hullBa.re high1y sensitiv白もothe funguij and thus, the  di自 叫oredlesions are observed句 自 主 総ndquite a di nce

beyo~d 七1;1e

advancing  hypho.e.  The fungus w制a.ppa.rentlyぬ1eto inva.deekernel proper only a.fter  abouもoneweek. 

4:.  From the resu1旬 ofobservations of the sectioned kerne1s and from the  reBul旬 。f tua.lisola.tion ofefunguB,出emyce1ium in the kerne1泊invariab1y limited加 也 自thin1ayer compo dof seed co叫 andpericp.

V .  

Referenc倒 .

(1)  NIIB:ADO,Y. and T. NAB:AYAMA, The diinfctionof rice園 側daffectedby Hd削 除

too.pori世 間 倒"!Izae,withpecialreference t..  the hot wster treatmentll.  Ber.  Ohara In前.landw. Foroch.

, 

9: 214 ‑228

, 

1943. 

(2)  RAULINT. E., Phytopathological and botanical rearchmethod目. 156 ppNew York and London. 1933. 

(3)  SANTOS, J.  K., Morphology of  the flower  and mature grain of Philippine  riω.  Philip. Jour. Sci., 52: 475 ‑503, 1933. 

( 4)  STOUGHTON. R. H., Thionin and orange G for the differentiBltainingC?f bBcteria  and fungi in plBnt ti88ues.  Ann. Appl. Bio ,.l17: 162 ‑164, 1930. 

( 5)  SUZUKI, H., Experimentaltudieon the poibilityof priltlsry infe"tis>~ of P剖cu‑

z a

aO'I'Yeand OphioboZua Miyabnti8inrnslof riceeed弘(In Japane). Ann. Phytopath. Soc. J Bpan, 2: 245 ‑275, 1930. 

( 6 ) V AUGHAM

, 

R. E.

, 

method for the differentialtainingof fnngou8 and host ce11l1. 

Ann. Mo. Bot. Gard.

, 

1: 241‑242

, 

1914. 

( 7)  YOSHII, H., On the mode of infection of Heintho.戸肘umO'I'Yzae (OphioboZua .Miyabe・ anωITo et KURIB.) to rice plant.  (Jn Japanese).  Ann. Phtopath. Boe. Japan

, 

9: 170 ‑172, 1939. 

参照

関連したドキュメント

The present series in the pedunculated tumor which exhibited a mobile pedicle and no underlying liver tissues (case 4) appeared to arise from an accessory

The management of recurrent duodenal ulcer patients is a problem for both gastroenterologist and surgeon. The im- mediate and long term results of vagotomy in

Several workers&#34;, 28) reported that the seeds of Dolichos biflorus contain lectin (DBA) that agglutinates type All red blood cells and specifically

In our view, an extended mediastinal lymph node dissection had a detrimental effect on pulmonary surface tension in dogs.. It is strongly suggested that an

It is widely accepted that operative management for tracheobronchial lesions is indispensable to either relief of respiratory distress or control of repeated

the higher the level of the brain site was in the visual system. Not only - an occlusive interaction but a facilitatory interaction was also exhibited in

to be abnormal. The same results were obtained. Outstanding characteristics of this investigation data, in comparison with the results of 1953 were : tendency of

The cytoskeletal lining of the RBC membrane maintains a wide extension in a planar form through the binding of component proteins (e.g., spectrin and actin); this lines