作者简介：冷伟锋，中国植物病理学会病害流行专业委员会委员；中国农业大学植物病理学博士；山东省农科院烟台分院高级农艺师。

  植物病理学（plant pathology，phytopathology）是研究植物病害的病原、发生、发展以及防治的一门应用学科。它以植物病害为研究对象，探讨发病的原因，或在解剖学、生理学或生物化学上，探讨感染和症状出现的过程。为了开展有效的实验工作，植物病理实验室必须配备一系列基本仪器设施，本文特别邀请到

  为大家介绍常用的植物病理实验室基本仪器设施及其使用。科研设备的发展见证了我国植物病理学研究的发展，从只有放大镜和显微镜的田间调查发展到多种精密仪器填满各种不同功能的实验室。

  从建国初期的以病害调查、防治为主到现在研究病原与寄主互作，侵染发病与免疫应答等机理的探究，如小麦条锈病的综合治理取得了国家科学技术进步一等奖的荣誉，也是植物病理学研究从微观机理到宏观治理的典范。近年来借助基因编辑等技术的发展，为某些病害的机理和防控方面的研究开创了新的战场；

  未来，植物病理学研究将在多组学研究方面，不断探究植物与病原、病原与环境互作的调控网络，并在防治层面利用人工智能、新一代通信技术，在病害的预测、预警及精准农业方面取得更多成功，最终实现植物病害防控的绿色防控，减少化学药剂的投入，实现环境友好和品质提升。所以，植物病理学研究每个环节的突破和发展不能离开科研仪器设施的迭代升级。

  解剖镜（体视镜，图2）也是显微镜的一种，利用解剖镜能看到肉眼难以发现的植物组织及器官的破坏，例如植物枝干上着生的真菌产孢结构子囊壳等。利用解剖针、刀片在解剖镜下将产孢结构转移到载玻片上，利用光学显微镜进一步观察，不难发现产孢结构的具体形态以及孢子的形态，用以对病原微生物做多元化的分析、分类和鉴定。

  为了进一步观察病原菌与植物的互作，发现病原微生物在病健交界处的侵染情况，科学家利用电子显微镜（图4）观察亚显微结构或者超微结构，早在20世纪60年代就有国外科学家利用电镜观察小麦锈病病菌。在我国，康振生院士领衔了小麦锈病的电镜观察研究，他利用透射电镜观察了锈病菌丝侵入小麦叶片的微观结构及变化，使我们不难发现小麦锈病的侵染机制。

  PCR（Polymerase Chain Reaction）聚合酶链式反应，PCR仪（图8）是分子生物学研究的必备仪器，也是使用频次较高的仪器之一。它能通过引物对病原菌的特定片段进行扩展，用以鉴定微生物、克隆片段。例如通过对真菌ITS区域的扩增，结合同源分析，能够直接进行病原菌的分类和鉴定；同时，通过对某些多态位点的扩增，如微卫星标记、单核苷酸多态性等，用以分析病原菌群体的遗传多样性和遗传结构，了解病原菌的传播和区域流行规律；

  实时荧光定量PCR仪（图9），也是分子植物病理学研究常用的仪器，用以定量分析某些基因及片段的表达量，以此分析特定基因的调控机制、抗病反应机制等。

  气质联用仪（图20）结合了气相色谱的高分离能力和质谱的高鉴定能力，可对植物挥发物中的复杂成分进行更准确的定性和定量分析，能同时检测出多种挥发性物质，有助于全方面了解植物在病理状态下挥发性物质的变化。还可用于分析植物代谢产物的变化，通过对大量代谢产物的检测和分析，寻找与植物抗病或感病相关的代谢标志物，为植物病理学的研究提供新的思路和方法。

  全称为酶联免疫检测仪（图21），是一种专用于酶联免疫吸附试验（ELISA）和别的需要微孔板做多元化的分析的生化、免疫或细胞分析的精密仪器。如果样本中的病原体抗体或抗原与底物发生特异性结合，再加入酶标记的二抗，最后加入底物显色，通过酶标仪测量吸光度，根据吸光度值判断样本中是不是真的存在病原体以及病原体的相对含量，可用于检测植物病毒等病原微生物。同时，也可以检测植物激素、植物防御酶系。

  真菌、细菌的短期、中长期保存必须在冰箱中存放。普通的医用冰箱（图23）具有4℃和-18℃~-25℃两个空间，用于病原菌等的短期和中长期的保存。长期保存则使用-80℃级别（图24）冰箱。

  试验室一般自己生产不一样级别的纯水，用以保证遗传物质提取、试剂配制过程中不被其他物质污染。纯水用以配制试验所需的试剂和制作培养基等，根据实验室的规模和用水量的需求有不同的净水设备（图26）供选择。

  分离、培养病原菌等操作需要在无菌的空间进行，一般的实验室都配有无菌操作间，无菌操作间配有1-2台超净工作台（图27），超净工作台能过滤空气，并向操作台外鼓风，确保工作台内的空气洁净。

  高压灭菌锅用来对试验器皿、培养基和试剂进行高温消毒，防止试验的污染。每次灭菌物品较少，能选用容量小、简单的灭菌锅（图28）。如果一次灭菌器物较多，能选用全自动、较大容量的灭菌锅（图29）。

  电子天平是称量试剂的必备仪器，普通天平（图30）用于进行精度要求不高的称量。对于称量要求精确的试验需要用分析天平（图31）。

  移液枪（图32）是分子生物学试验的常用工具。根据取样的容量不同有多种移液枪供选择，从几微升到几毫升不等。分液器（图33）则适用于重复多次转移较大容量液体，如多次移取40ml液体。它的出现某些特定的程度上提高了移液的效率。

  植物病理实验室的基本仪器设施是科学家开展研究工作的重要保障。通过合理、准确地使用这一些仪器设施，科学家可以对植物病原菌进行研究、诊断病害和探索防治策略。希望本文对植物病理实验室基本仪器设施的使用有所帮助。

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