普通植物病理学-病原菌物.ppt
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1、死体营养型死体营养型(Necrotroph):寄生物先杀死寄主的细胞和组织,:寄生物先杀死寄主的细胞和组织,然后从死细胞或组织中获得营养然后从死细胞或组织中获得营养寄生物从寄主植物中获得营养物质的方式寄生物从寄主植物中获得营养物质的方式:活体营养型活体营养型(Biotroph):寄生物从活的寄主细胞或组织中获:寄生物从活的寄主细胞或组织中获得营养物质得营养物质死体寄生物和活体寄生物死体寄生物和活体寄生物半活体营养型(半活体营养型(hemi-biotroph):植物病原物的寄生性植物病原物的寄生性:从寄主植物内获得营养物质而生存的能力从寄主植物内获得营养物质而生存的能力第三章部分内容回顾第三章部
2、分内容回顾1三、植物病原物的致病性与致病力三、植物病原物的致病性与致病力致病性(致病性(pathogenicity):病原物所具有的破坏寄主和):病原物所具有的破坏寄主和引起病变的能力引起病变的能力致病力(毒力或毒性,致病力(毒力或毒性,Virulence):特定病原物致病):特定病原物致病性的强度性的强度同一群体内,病原物的致病力不尽相同,可分为强毒、同一群体内,病原物的致病力不尽相同,可分为强毒、低毒和无毒等低毒和无毒等侵袭力(侵袭力(aggressiveness):针对某特定作物品种,某):针对某特定作物品种,某病原物侵入寄主后在其体内定殖、扩展的速度(能力)病原物侵入寄主后在其体内定殖
3、、扩展的速度(能力)2四、四、植物病原物的致病机制植物病原物的致病机制1.1.夺取寄主的营养物质夺取寄主的营养物质2.2.机械压力或阻断机械压力或阻断3.3.水解酶类水解酶类4.4.毒素毒素5.5.生长调节物质生长调节物质6.6.病原物胞外多糖病原物胞外多糖7.7.直接影响寄主基因的表达直接影响寄主基因的表达3五、病原物的传染性五、病原物的传染性病原物具有从罹病植株特定发病部位转向健康病原物具有从罹病植株特定发病部位转向健康部位生长致病或从罹病植株转向健康植株上生部位生长致病或从罹病植株转向健康植株上生长和致病的能力。长和致病的能力。接种体(接种体(inoculum):具有独立存活、传播和侵染
4、功能的):具有独立存活、传播和侵染功能的最小结构最小结构关注关注接种体的形式和接种体的传播等接种体的形式和接种体的传播等4第二节:植物侵染性病害的病程第二节:植物侵染性病害的病程InfectionProcess侵入前期侵入前期侵染期侵染期潜育期潜育期发病期发病期植物的反抗植物的反抗51.1.病原物在到达寄主表面前有哪些行为?病原物在到达寄主表面前有哪些行为?(1 1)大多病原菌在未到达寄主表面之前处于休眠状态)大多病原菌在未到达寄主表面之前处于休眠状态如真菌的菌核、有性孢子、厚垣孢子;线虫的卵;如真菌的菌核、有性孢子、厚垣孢子;线虫的卵;寄生性种子植物的种子;病原细菌在接触前也处于寄生性种子植
5、物的种子;病原细菌在接触前也处于休眠状态等休眠状态等6(2 2)多数病原菌休眠体的萌动、活化需要寄主的刺激)多数病原菌休眠体的萌动、活化需要寄主的刺激寄主植物的根分泌物寄主植物的根分泌物种子萌发时的渗漏物种子萌发时的渗漏物叶面的分泌物、渗漏物等叶面的分泌物、渗漏物等信号分子信号分子营养物质营养物质趋化性问题趋化性问题7(3)病原物在抵达寄主之前的不稳定性)病原物在抵达寄主之前的不稳定性环境中其他微生物(腐生微生物)可能利用植环境中其他微生物(腐生微生物)可能利用植物分泌物生长,破坏刺激信号物分泌物生长,破坏刺激信号环境中其他微生物(腐生微生物)可直接破坏病原环境中其他微生物(腐生微生物)可直接
6、破坏病原物的休眠体物的休眠体病原菌可能由于非生物原因死亡病原菌可能由于非生物原因死亡8(二)(二)病原物怎样抵达寄主表面?病原物怎样抵达寄主表面?被动抵达,如生物介体或非生物介体传播被动抵达,如生物介体或非生物介体传播主动抵达(趋化性),一些土传病原菌可以受寄主分泌主动抵达(趋化性),一些土传病原菌可以受寄主分泌物刺激,萌发,利用自身携带的营养物质或利用土壤中的物刺激,萌发,利用自身携带的营养物质或利用土壤中的营养物质朝寄主方向生长营养物质朝寄主方向生长9(1)病原真菌孢子萌发,产生芽管)病原真菌孢子萌发,产生芽管(2)病原细菌的活化、生长和繁殖病原细菌的活化、生长和繁殖病原物在到达寄主表面后
7、至侵入寄主前有哪些行为?病原物在到达寄主表面后至侵入寄主前有哪些行为?10(二)接触阶段(二)接触阶段最重要的事件:病原菌与寄主的识别(最重要的事件:病原菌与寄主的识别(recognition)(1)识别出寄主和非寄主)识别出寄主和非寄主(2)识别的结果:亲和)识别的结果:亲和(compatible)和不亲和和不亲和(incompatible)(3)不亲和,寄主迅速启动体内抗病反应系统,迅速合成抗病)不亲和,寄主迅速启动体内抗病反应系统,迅速合成抗病相关的物质,病原物不能成功侵入,或寄主植物在病原物侵入相关的物质,病原物不能成功侵入,或寄主植物在病原物侵入位点附近发生过敏性反应(位点附近发生过
8、敏性反应(hypersensitiveresponse,HR),将),将病原物禁锢于很小的范围内。病原物禁锢于很小的范围内。(4)亲和,病原物启动致病相关基因的表达,合成致病相关物)亲和,病原物启动致病相关基因的表达,合成致病相关物质;同时寄主植物的抗病反应不能强烈、迅速地启动,病原物质;同时寄主植物的抗病反应不能强烈、迅速地启动,病原物可望成功侵入可望成功侵入(5)病原物与寄主识别机制复杂,可能存在多种方式)病原物与寄主识别机制复杂,可能存在多种方式11(三)(三)影响病原物萌发和生长的因素影响病原物萌发和生长的因素温度:最高生长温度、最适生长温度和最低生长温度,温度:最高生长温度、最适生长
9、温度和最低生长温度,病原物的温度特性决定作物发病的季节病原物的温度特性决定作物发病的季节湿度:液态水,湿度:液态水,风雨交加常使病情加重风雨交加常使病情加重环境中的其它微生物:拮抗和营养竞争环境中的其它微生物:拮抗和营养竞争露水(液态水)对病原物是十分宝贵的,若抓不住这个露水(液态水)对病原物是十分宝贵的,若抓不住这个稍纵即逝的机会,可能就不会有生存的机会。稍纵即逝的机会,可能就不会有生存的机会。12二、二、侵入期侵入期(penetrationperiod)侵入方式侵入方式侵入途径侵入途径侵入所需时间和接种体的数量侵入所需时间和接种体的数量侵入与环境条件的关系侵入与环境条件的关系病原菌侵入寄主
10、到建立寄生关系(从寄主体内获病原菌侵入寄主到建立寄生关系(从寄主体内获取营养物质)的这段时间,称为病原物的侵入期取营养物质)的这段时间,称为病原物的侵入期131.侵入方式侵入方式主动侵入:线虫、寄生性种子植物、部分真菌主动侵入:线虫、寄生性种子植物、部分真菌被动侵入:细菌、病毒和部分真菌被动侵入:细菌、病毒和部分真菌142.侵入途径侵入途径(1)直接侵入)直接侵入病原物直接穿透寄主的角质层和细胞壁病原物直接穿透寄主的角质层和细胞壁角质层:蜡质、角质皮(由脂肪酸和羟基脂肪酸聚合角质层:蜡质、角质皮(由脂肪酸和羟基脂肪酸聚合而成)和类脂化合物等组成而成)和类脂化合物等组成细胞壁:纤维素、半纤维素、
11、果胶聚合物和糖蛋白等细胞壁:纤维素、半纤维素、果胶聚合物和糖蛋白等附着胞:机械压力和水解酶类附着胞:机械压力和水解酶类15(2)(2)从自然孔口侵入从自然孔口侵入植物的自然孔口很多,如气孔、水孔、皮目、蜜腺植物的自然孔口很多,如气孔、水孔、皮目、蜜腺和柱头和柱头病原细菌及部分病原真菌和卵菌的侵入途径病原细菌及部分病原真菌和卵菌的侵入途径16(3)从伤口侵入)从伤口侵入物理因素物理因素:风、雨、冻害、日灼和农事活动等风、雨、冻害、日灼和农事活动等生物因素生物因素:昆虫和线虫取食等昆虫和线虫取食等植物自身的生长植物自身的生长:如种子萌发、开花和侧根形成等均可造成如种子萌发、开花和侧根形成等均可造成
12、伤口伤口植物病毒和类病毒必须在活体寄主植物组织上生长和增殖,植物病毒和类病毒必须在活体寄主植物组织上生长和增殖,其侵入需要依赖不至于引起细胞死亡的微伤口其侵入需要依赖不至于引起细胞死亡的微伤口173.侵入所需时间和接种体的数量侵入所需时间和接种体的数量 一般所需时间很短,很少超过一般所需时间很短,很少超过2424小时,时间短对小时,时间短对病原物有利病原物有利 (湿度和温度等环境)(湿度和温度等环境)接种体的数量:病原物成功侵入往往需要一定的接种体的数量:病原物成功侵入往往需要一定的数量,建立寄生关系所需的最低数量,称为侵入剂量数量,建立寄生关系所需的最低数量,称为侵入剂量(1)多数真菌:单个
13、孢子)多数真菌:单个孢子(2)细菌和病毒:需要一定的群体)细菌和病毒:需要一定的群体18三三、潜育期(、潜育期(incubationperiod)潜育期:病原菌与寄主建立关系之后到显症之前,潜育期:病原菌与寄主建立关系之后到显症之前,是病原物定殖(是病原物定殖(colonization)于寄主植物的过程,)于寄主植物的过程,也是病原物与寄主植物相互斗争的主要阶段也是病原物与寄主植物相互斗争的主要阶段。病原菌在寄主体内生长、蔓延和繁殖的过程病原菌在寄主体内生长、蔓延和繁殖的过程寄主抵抗病原菌生长、蔓延和繁殖的过程寄主抵抗病原菌生长、蔓延和繁殖的过程19(1 1)死体营养型)死体营养型(2 2)活
14、体营养型)活体营养型非专性寄生菌非专性寄生菌专性寄生菌,需要专性寄生菌,需要吸器吸器自寄主细胞中获取营养自寄主细胞中获取营养1.病原物获取营养的方式病原物获取营养的方式20(2)(2)系统侵染(系统侵染(systemicinfection)(1)(1)局部侵染(局部侵染(localinfection)病原菌侵入寄主后仅局限为侵入点附近生长和繁殖,病原菌侵入寄主后仅局限为侵入点附近生长和繁殖,形成局部感染形成局部感染病原菌侵入后向寄主各个部位生长、蔓延,引起全株病原菌侵入后向寄主各个部位生长、蔓延,引起全株性感染性感染3.病原物在寄主上的扩散病原物在寄主上的扩散21四、四、发病期(表现症状)发病
15、期(表现症状)病原物的繁殖及怎样面对后寄主时代病原物的繁殖及怎样面对后寄主时代发病植物怎样降低病害造成的影响发病植物怎样降低病害造成的影响发病期主要问题发病期主要问题1.病原菌:繁殖后代(无性或有性)病原菌:繁殖后代(无性或有性),再次侵,再次侵染或进入休眠阶段染或进入休眠阶段2.寄主植物:局部坏死、或整株衰退或死亡,最寄主植物:局部坏死、或整株衰退或死亡,最终影响产量和质量终影响产量和质量22病原物的越冬和越夏场所病原物的越冬和越夏场所初次侵染和再次侵染初次侵染和再次侵染病原菌的传播途径病原菌的传播途径病害循环:指病害从一个生长季节开始发生,到病害循环:指病害从一个生长季节开始发生,到下一个
16、生长季节再度开始发生的整个过程下一个生长季节再度开始发生的整个过程第三节第三节病害循环病害循环DiseaseCycle23一、一、病原物的越冬和越夏病原物的越冬和越夏(overseasoning,oversummer,overwinter)寄主植物收获或休眠后病原物的存活方式和存活场所,寄主植物收获或休眠后病原物的存活方式和存活场所,一般也是植物病害的初次侵染的来源一般也是植物病害的初次侵染的来源病原物以何种形式越冬和越夏?病原物以何种形式越冬和越夏?病原物在何处越冬或越夏?病原物在何处越冬或越夏?241.病原物的越冬和越夏的形式病原物的越冬和越夏的形式具有较好的保护措施具有较好的保护措施具有
17、充足的养分具有充足的养分或有安全的依靠或有安全的依靠真菌的厚垣孢子、菌核、冬孢子、闭囊壳等,卵菌的真菌的厚垣孢子、菌核、冬孢子、闭囊壳等,卵菌的卵孢子,细菌的菌胶,线虫的卵,寄生性种子植物的卵孢子,细菌的菌胶,线虫的卵,寄生性种子植物的种子,甚至真菌和卵菌的菌丝等均可作为休眠结构种子,甚至真菌和卵菌的菌丝等均可作为休眠结构 病毒怎样越冬越夏?病毒怎样越冬越夏?252.病原物越冬和越夏的场所病原物越冬和越夏的场所(1)田间病株;()田间病株;(2)种子、苗木和其他繁殖材料;()种子、苗木和其他繁殖材料;(3)土壤;)土壤;(4)病株残体;()病株残体;(5)有机肥料;()有机肥料;(6)生物介体
18、)生物介体26二、二、病原物的传播病原物的传播1.气流传播(气流传播(air-borne,wind-borne)2.雨水传播(雨水传播(water-borne)3.生物介体传播(生物介体传播(vector-borne)4.土壤传播(土壤传播(soil-borne)5.种子传播(种子传播(seed-borne)6.人为因素传播人为因素传播27三、三、初次侵染和再次侵染初次侵染和再次侵染在季节适宜的时候,病原物休眠体萌动形成接种体,在季节适宜的时候,病原物休眠体萌动形成接种体,通过不同的传播途径,抵达寄主植物体表,引发寄主通过不同的传播途径,抵达寄主植物体表,引发寄主植物发病的过程,称为初侵染(植
19、物发病的过程,称为初侵染(primaryinfection););有些病原物初次侵染成功后,在寄主发病部位迅速有些病原物初次侵染成功后,在寄主发病部位迅速产生大量繁殖体。这些繁殖体立即作为新的接种体,产生大量繁殖体。这些繁殖体立即作为新的接种体,随气流、雨水和介体等传播到植株的健康部位和其它随气流、雨水和介体等传播到植株的健康部位和其它健康的植株上,重新感染,称为再侵染(健康的植株上,重新感染,称为再侵染(secondaryinfection)。)。282.2.单循环病害和多循环病害单循环病害和多循环病害单循环病害:只有初侵染,或再侵染不重要的病害。单循环病害:只有初侵染,或再侵染不重要的病害
20、。多循环病害:在植物的生长季节中,病害有多次再侵多循环病害:在植物的生长季节中,病害有多次再侵染的过程。染的过程。如小麦散黑粉病,病菌在种子萌发时萌动侵入,之后随如小麦散黑粉病,病菌在种子萌发时萌动侵入,之后随寄主植物生长于生长点,并于小麦扬花期显现症状(单寄主植物生长于生长点,并于小麦扬花期显现症状(单循环病害)循环病害)又如水稻稻瘟病,水稻自秧苗开始即可发生稻瘟病,称又如水稻稻瘟病,水稻自秧苗开始即可发生稻瘟病,称为苗瘟,移栽至入大田,发生叶瘟,经过多次再侵染后,为苗瘟,移栽至入大田,发生叶瘟,经过多次再侵染后,发生穗颈瘟,节瘟和谷瘟发生穗颈瘟,节瘟和谷瘟(多循环病害)(多循环病害)植物的
21、一生均有可能感染某种病害植物的一生均有可能感染某种病害29第四章第四章 植物病原菌物植物病原菌物30第一节第一节 菌物概述菌物概述菌物特指几种类型的生物,它们在形态上或菌物特指几种类型的生物,它们在形态上或多或少有些相似之处,但在系统发育和进化上,多或少有些相似之处,但在系统发育和进化上,它们之间有显著的差异。从分类上看,菌物包括它们之间有显著的差异。从分类上看,菌物包括真菌(真菌界)、部分卵菌(藻物界)和部分原真菌(真菌界)、部分卵菌(藻物界)和部分原生动物(粘菌)等。生动物(粘菌)等。31菌物菌物形态形态分类分类繁殖繁殖有性繁殖有性繁殖有性繁殖有性繁殖无性繁殖无性繁殖无性繁殖无性繁殖描述描
22、述营养体营养体营养体营养体细胞结构细胞结构细胞结构细胞结构菌丝菌丝菌丝菌丝菌组织菌组织菌组织菌组织菌落菌落菌落菌落准性生殖准性生殖准性生殖准性生殖生长生长细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂影响生长的因子影响生长的因子影响生长的因子影响生长的因子32美丽的真菌美丽的真菌一、菌物(真菌)印象及描述一、菌物(真菌)印象及描述33AglassmodelofAspergillusherbariorum,madein1929byR.Blaschka,andpartofthewonderfulWarecollectionofglasssculpturesoffungiatHarvardUniversityBo
23、tanicalMuseum.3435363738394041424344英国皇家植物园生长有世界上最大的担子果。直径英国皇家植物园生长有世界上最大的担子果。直径170cm,其每年增长,其每年增长4cm,现大约高,现大约高60cm,重约,重约300kg4519871987年,在中国长春某地施工时从黄土层中发现一棵年,在中国长春某地施工时从黄土层中发现一棵年,在中国长春某地施工时从黄土层中发现一棵年,在中国长春某地施工时从黄土层中发现一棵国内罕见的特大真菌。真菌直径国内罕见的特大真菌。真菌直径国内罕见的特大真菌。真菌直径国内罕见的特大真菌。真菌直径36.5cm36.5cm,重,重,重,重10.5k
24、g10.5kg。据有关专家分析,这一真菌已生长了据有关专家分析,这一真菌已生长了据有关专家分析,这一真菌已生长了据有关专家分析,这一真菌已生长了10001000多年。多年。多年。多年。世界最大生物在美国俄勒冈州东部马尔赫国家森世界最大生物在美国俄勒冈州东部马尔赫国家森林里被发现。一种俗称林里被发现。一种俗称“蜜蕈蜜蕈”的真菌类植物在树底的真菌类植物在树底下盘根错节,存活了大约下盘根错节,存活了大约2400年,分布面积广达年,分布面积广达880公顷,是全世界最大的生物公顷,是全世界最大的生物(Armillariaostoyae)。46中美科学家联手中美科学家联手将将地衣地衣化石记录化石记录前推前
25、推2亿年亿年47FossilhyphaefromtheCretaceous(白垩纪(白垩纪)ofnorthernFrance(144to65MillionYearsAgo)48在内华达发现的在内华达发现的第三世纪中新世第三世纪中新世子囊壳化石子囊壳化石49AsectionthroughasilicifiedstemofAglaophyton(阿格劳阿格劳蕨蕨)fromtheDevonianRhynieChert.AmongthecellsareafossilizedfungusPaleomyces.50Fungalspores5152推荐网站推荐网站The FungiThe Fungi2001
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