稻曲病是由稻曲病菌Ustilaginoidea virens (Cooke) Tak侵染造成的一种世界性的水稻穗部病害。历史上在世界各地的发生都相对较轻,仅在中晚稻田零星发生。但是从上世纪八十年代后期以来,随着直立型和密穗型高产水稻品种大力推广及农田肥力的提高,稻曲病的发生日益严重,近年来稻曲病已上升为我国、特别是长江中下游稻区的最重要的水稻病害之一。稻曲病的发生不但对水稻产量和质量造成威胁,同时由于稻曲病菌能够产生大量毒素(Ustilotoxins),抑制人和动物、植物细胞的有丝分裂。因此,对稻米的食用安全和稻田周边食草动物带来潜在威胁。本研究主要利用细胞生物学方法,对稻曲病菌在水稻小花上的侵染过程进行了研究,同时对稻曲病菌的两种无性孢子在不同培养基上的萌发行为进行了分析,取得了以下几方面的主要结果：1.对稻曲病症状形成过程的细胞学观察表明,接种后三天病原菌菌丝覆盖在小花的花丝、花药和柱头表面；接种后5天,小花的雌蕊和雄蕊被一层薄薄的的菌丝包裹,此时花药和柱头隐约可见：接种后10天整个小花被密集的菌丝包裹起来；接种后15天,病原菌孢子球长出到小花外面,并形成白色的稻曲球；之后稻曲球颜色逐渐加深,外表被一层厚厚的黄色厚垣孢子层所覆盖。2.对人工接种受侵染的小花和对田间采集的自然发病的稻曲球进行连续切片,结果表明：稻曲病属于水稻花期穗部侵染性病害,稻曲病菌的初侵染位点是位于水稻小花子房和浆片之间的三个花丝的上半部分。其余三个花丝不被侵染。稻曲病菌沿花丝细胞壁间隙侵入花丝组织,并在花丝细胞间延伸生长,最终发育成稻曲球状菌落。病原菌不产生类似其它活体营养病原菌的吸器,也不产生类似死体营养型病原真菌的穿透性(penetration)侵染菌丝。稻曲病菌不能侵染水稻子房和花药,次生菌丝可偶尔侵染柱头和浆片的外层细胞。病原菌无法直接穿透水稻外稃。在病原菌侵染过程中不杀死寄主细胞,说明该病原菌为活体寄生病原菌。3.对稻曲病菌两种无性孢子在不同培养基上的萌发特征进行了比较研究。结果表明分生孢子和厚垣孢子在液体培养基上的萌发要比在固体培养基上的萌发显著加快。在液体培养基中,分生孢子和厚垣孢子萌发都是产生次生小孢子,孢子形态与分生孢子形态相同。分生孢子在固体培养基上可一端或两端萌发形成菌丝,萌发过程中表现出明显的成团聚集现象。厚垣孢子在不同固体培养基表面萌发既可产生分生孢子,也可产生菌丝。在2%水琼脂表面萌发主要产生分生孢子,分生孢子和菌丝的比例分别为72.5%和27.5%；而在PSA表面萌发则主要以产生菌丝为主,分生孢子和菌丝的比例分别为25.8%和74.2%。表明培养基中的营养成分或许有助于厚垣孢子萌发产生菌丝,从而有利于病原菌的侵染。