微生物与植物之间的关系研究专家讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,“,”,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,“,”,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微生物与植物根之间相互关系,微生物与植物其它部分之间相互关系,病原微生物与植物之间关系,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第1页,根际,植物根系直接影响下特殊生态环境，即从根表面到距根,1,2mm,范围受根系分泌物控制薄层土壤。,一、微生物与植物根之间相互关系,根际效应,在根际中，植物根对土壤微生物群落组成和密度有直接影响，这种影响叫做根际效应。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第2页,（,1,）根际是根际微生物特殊生态环境,根系,分泌物,和,脱落物,是根际微生物主要营养和能源；,分泌物,氨基酸：各种氨基酸；,有机酸：乙酸，丁酸，乳酸，柠檬酸，苹果酸等；,碳水化合物：葡萄糖，果糖，核糖，半乳糖等；,维生素类物质：生物素，硫胺素等,死亡根系和脱落根毛、根冠、根表皮细胞等。,脱落物,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第3页,B.,根系,呼吸作用,影响根际土壤气体组分、,pH,值、,Eh,等；,离根越近，,CO,2,含量越高，,O,2,含量越低；,O,2,含量少影响根际范围,Eh,，普通偏低；,因为根系分泌有机酸影响根际,pH,值，普通偏酸。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第4页,C.,根系,吸收作用,对根际土壤微生物影响；,根系吸收作用强，分泌物也就多，根际效应也就大。,根系吸收作用强，根际水分充分，根际微生物发育量也就大。,D.,根际,温度,普通比非根际土壤温度高,1-2,。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第5页,A.,受植物根系选择和促进作用，从而组成了不一样根际微生物区系,（,2,）根际微生物,豆科植物根系分泌物多为含氮物质，禾本科植物多为含碳物质；,同一科植物不一样生长阶段其分泌物也不相同；,大豆：,开花前分泌谷氨酸、色氨酸；,开花后分泌色氨酸,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第6页,影响,R/S,大小原因：,I,土壤有机质含量多少；,II,植物生长情况；,III,根际微生态：水分、,pH,、,Eh,R/S,：,根际微生物和非根际微生物数量之比,.,普通耕作土壤,R/S,约为,5-20:1,R/S,大小在一定程度上可反应土壤肥力及土壤生态情况,B.,根际微生物发育量用根土比（,R/S,）表示,细菌,231,真菌,121,放线菌,71,原生动物,21,藻类,0.21,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第7页,C.,根际微生物类群,根际细菌：以,G,-,细菌为主，假单胞菌、黄杆菌、产碱杆菌、无色杆菌、色杆菌等,根际放线菌：以链霉菌属中种为主,根际真菌：镰刀菌、曲霉属、丝核菌、木霉、腐霉等,根际原生动物：根际线虫,细菌、放线菌、真菌、原生动物,细菌为主,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第8页,（,3,）根际微生物对植物作用,A,、有益影响,（,a,）有效化营养元素,微生物代谢作用加强了有机质分解，促进植物营养元素矿化，增强了对作物养分供给。,根际微生物经过溶解矿物中磷酸盐，给植物提供可溶性磷酸盐，加紧植物对磷酸盐吸收。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第9页,（,b,）促进植物生长,根际微生物能合成各种,生长素,、,植物生长激素,，加速种子萌发和根毛发育。,硫胺素,生物素,维生素,B12,泛酸,核黄素,吲哚乙酸（,IAA,）,赤霉素类,节杆菌、假单胞菌和农杆菌能产生一些有机物，刺激植物生长。,A,、有益影响,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第10页,（,c,）根际微生物分泌抗生素类物质，有利于作物防止土著性病原菌侵染或杀死植物病原菌，却与其它根际微生物建立协作关系。,A,、有益影响,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第11页,（,d,）产生铁载体（,Siderophore,），改进植物生长条件，促进植物生长。,（,e,）根际中菌丝体能够转移植物中放射线物质和重金属等有害物质。,A,、有益影响,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第12页,（,f,）根际微生物产生二氧化碳，使钙增加可溶性，有利于植物吸收。,（,g,）根际中自生固氮菌能够固定大量,N,2,，给植物提供有机和无机氮。,A,、有益影响,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第13页,B,、不利影响,（,a,）微生物与植物竞争矿质营养，在一定时间内降低了对植物养分供给，造成对植物生长不利。反消化细菌使含氮物质变成,N,2,，养分损失。,细菌对一些主要元素固定可严重影响植物发育。,果树,小叶病,细菌固定锌,燕麦,灰斑病,细菌固定氧化锰,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第14页,（,b,）因为不一样植物根际条件选择性，一些病原菌在对应植物根际得到加富，更助长了病害发生。,连作障碍,B,、不利影响,长久种植同一作物造成根际有毒物质积累，即使每年施肥充分和采取相同栽培办法，但作物产量仍每年下降现象。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第15页,（,c,）一些微生物产生有毒物质能抑制种子发芽、幼苗生长和根系伸长。,B,、不利影响,（,d,）根际微生物产生生长激素过高，可抑制植物生长。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第16页,菌根是一些真菌和植物根系互惠共生联合体。,真菌叫做,菌根菌,，包含子囊菌和担子菌。,2.,菌根（,Mycorrhizae,）,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第17页,（,1,）菌根类型,外生菌根,内生菌根,外生菌根,-,真菌菌丝在植物幼根表面生长并交织成鞘套状结构包在根外，其厚度在,20-100m,之间，大多数为,30-40 m,，使根呈臃肿状态。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第18页,菌根菌,绝大部分属于担子菌亚门伞菌目中一些属种：,外生菌根多形成于木本植物，大多数为森林乔木。,鹅膏菌属、牛肝菌属、口蘑菌属，它们都是食用菌，但大部分不能人工培养。,中国有极为丰富外生菌根菌，已知,600,种以上,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第19页,对植物有益作用,增加宿主根寿命；,增加从土壤中吸收营养物质速率；,选择性吸收磷酸根，含氮化合物，钾离子和钙离子，再传给植物；,增加对植物致病微生物、毒素抗性；,增加植物抗高温、干旱和,pH,等不良环境；,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第20页,外生菌根菌研究应用，对于发展林业育苗，促进林木生长发育以及绿化荒山、矿厂废地有主要意义。试验表明：,利用外生菌根可使树木提前,4,5,年成材,。,对外生菌根菌及其菌根关系研究对深入驯化野生食用菌，扩大优质食用菌栽培生产也含有实际意义。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第21页,内生菌根,菌丝直接入侵根表皮细胞内和细胞外，不形成哈氏网；在皮层细胞内菌丝，其顶端膨大且分枝，形成泡囊（,Vesicule,）丛枝（,Arbuscule,）菌根，故又称,VA,菌根,；,根外侧菌丝形成粗菌丝，其上可分化形成大型厚垣孢子或配子，也可形成细小菌丝直接吸收土壤中水分和营养,.,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第22页,内生菌根菌属于接合菌亚门内囊霉科中一些属种：无柄孢囊霉属、硬内囊霉属,VA,菌根多形成于禾本科和豆科植物。,兰花植物特异地与密环菌和枯丝核菌形成内生菌根，兰花种子萌发能力增大。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第23页,丛枝菌根同植物关系：,植物光合作用为真菌生长发育提供碳源和能源。,丛枝菌根增加了根圈范围，增加了根系对水分吸收，提升植物抗旱能力，改进植物营养条件。,丛枝菌根在植物吸收养料中作用：扩大根系吸收范围，提升了从土壤溶液中吸收养料吸收率。,促进根圈微生物固氮菌、磷细菌生长，并对共生固氮微生物结瘤有良好影响。,与植物病害关系：有好有坏，不清楚。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第24页,增加植物根系对水分和营养物质吸收；,增加植物根系对磷素吸收：,菌根真菌分泌生长激素刺激根系生长。,（,2,）菌根对植物作用,分泌植素酶、磷酸酶，增加对有机磷化物分解；,菌根菌可打破根系抑磷圈，增加磷吸收。,菌根菌不能纯培养，必须经过含有内生菌根根块进行接种。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第25页,植物为菌根菌提供定居场所，供给光合产物；,菌根菌菌丝纤细，表面大，可扩大根系吸收面积，如,1mg,直径为,10m,菌丝吸收功效，相当于,1600mg,直径为,400m,根；,菌根菌能活化土壤养分尤其是有机、无机磷化物，供植物利用；,菌根菌合成一些维生素类物质，促进植物生长发育。,菌根菌和植物间在共生作用中生理分工,小结,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第26页,3.,根瘤,微生物与植物建立共生关系一个最有实际意义例子,植物根瘤和其中根瘤菌之间互惠共生关系，因为有了这种关系对于保持土壤肥力，增加农作物产量起着主要作用。,（,1,）根瘤菌与豆科植物共生固氮,参加结瘤细菌有根瘤菌、固氮根瘤菌和迟缓根瘤菌。,固氮根瘤菌能在热带豆科植物茎上结瘤，并以游离生活状态利用,N,2,进行生长（其它根瘤菌没有此功效）,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第27页,二、微生物与植物其它部分之间相互作用,附生生物（,Epiphytic microorganisms,）：,附着在植物树干、叶子和果实表面微生物群体，包含异养菌、蓝细菌、酵母菌等。,因为植物表面环境暴露在空气中，并受直射光、周期性干燥和较大幅度温度改变影响，所以多数,附生微生物含有,色素、保护性厚壁,及,适当传输机制,，,以利于它们在这一特殊生境中生存和发展。大多数附生微生物存在于植物叶背和叶鞘内。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第28页,细菌：假单胞菌属、乳酸细菌属、黄单胞菌属和葡萄球菌属等。,真菌：最常见有酵母中掷孢酵母属（,Sporobolomyces,）、红酵母属和球拟酵母属等，其中掷孢酵母能产生掷孢子向外放射，是叶际最常见类群。,其它属于子囊菌、担子菌或半知菌真菌也可在叶面或叶际分离到。,1,、叶面和叶际,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第29页,花是附生微生物生活短暂生态环境。,花蕊中高糖分有利于许多酵母菌在花中定居，因而从花蜜中易分离取得耐高糖度微生物。,常见类群有假丝酵母属、球拟酵母属和红酵母属等。,2,、花,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第30页,地衣、多孔菌和层孔菌经常长满木本植物树干，常见种类有刺盘孢属和外囊菌属等。,地衣中一些类群常含有固氮能力而改进了茎表面氮素营养条件，利于其它微生物生长。,3,、茎干,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第31页,1,、植物病原微生物：引发植物产生疾病一些微生物。,2.,植物病原微生物种类：,病毒,细菌,真菌,原生动物,真菌,是主要植物病原微生物。,还有一类呈裸露状态,RNA,分子,类病毒,三、病原微生物与植物之间关系,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第32页,3,、病原微生物侵染植物方式：,空气传输,真菌孢子；,由昆虫传输,病毒；,经过植物创伤部位或天然入口处进入植物体（气孔）；,由病原微生物分泌酶（果胶酶、纤维素酶）分解植物表面结构，利于微生物侵入。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第33页,4,、病原微生物对植物影响,侵入病原微生物从植物体内取得所必需营养物和生长条件，并进行生长繁殖。,影响：病原微生物分泌水解酶、毒素和生长调整物质，破坏植物正常结构和功效。,果胶酶,分解果胶，使植物组织瓦解；,纤维素酶,破坏细胞壁，使细胞分解；,一些微生物产生生长素吲哚乙酸,使植物产生疾病；,一些病原真菌产生赤霉素和细胞激动素,使植物疯长；,乙烯,引发植物代谢发生改变；,毒素,干扰植物正常代谢。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第34页,5,、植物对病原微生物免疫性（抗性）,植物对病原微生物侵入不是被动，而是能够经过许多方式抵抗病原微生物侵入，这种抵抗力称为植物免疫性。,植物体表面存在许多物理屏障能够阻止病原微生物侵入；,植物能够分泌抗生素和其它抑菌物质抑制和杀死病原微生物；,植物体细胞与病原微生物发生免疫反应，阻止微生物寄生。,植物表皮组织蜡质层、角质层和木栓层；,植物表面生长正常微生物菌群和菌根菌套等。,有机酸等,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第35页,6,、影响病原微生物和植物之间寄生关系环境原因,季节改变,大多数植物病原微生物在温暖季节中发育良好，易引发植物病变；,冬天，许多植物病原微生物失活。,例外：一些真菌如核瑚菌属和镰刀菌属病原菌只在严寒季节或在严寒地域植物体上生长繁殖，并引发谷类植物和草发生雪霉。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第36页,季节改变,温度,风力条件和光,土壤中,pH,宿主细胞营养情况,土壤中无机营养缺乏时，造成植物缺乏营养，对病原微生物敏感性增大。,芸苔根肿瘤在,pH,值靠近于,5.7,时，才会造成十字花科植物发生块根病。,光强度小，可增加对病原菌敏感性。,大多数病原真菌孢子需要相对高温度才能萌发。,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第37页,微生物与植物之间的关系研究专家讲座,第38页,