植物病理(必考以及认为重要部分).doc

第四章 植物病毒概述病毒（virus）是包被在蛋白或脂蛋白保护性衣壳中，只能在适合的寄主细胞内完成只身复制的一个或多个基因组的核酸分子，又称分子寄生物，病毒就是一个核蛋白。病毒区别于其它生物的特征是：1.病毒是个体微小的分子寄生物，其结构简单，主要由核酸及保护性衣壳组成。2.病毒是严格寄生性的一种专性寄生物，其核酸复制和蛋白质合成需要寄主提供材料和场所。 按寄生性的不同，病毒分为寄生植物病毒（Plant virus），寄生动物的动物病毒以及寄生细菌的噬菌体等。一， 植物病毒的形态球形，杆状，线条状。量度病毒的单位是nm结构：外边的蛋白质包裹里面的核酸。 植物病毒的组分核酸+蛋白质，简称核蛋白。核酸：组成了病毒的遗传信息组和基因组。决定病毒的增殖、遗传、变异、致病性。 第二节 病毒的复制和增殖介体传播和非介体传播介体传播：植物病毒，主指昆虫，螨类，线虫，真菌，菟丝子等，昆虫最重。三，非介体传播 机械传播汁液摩擦传播。病毒病，新生芽尖无病毒。 （三）病毒的株系株系（strain）是病毒种下的变种，具有生产上的重要性。当分离到一种病毒，但还未完全了解其特征，不能确定分类地位是，常称其为“分离物”或“分离株”（isolate） 命名：英文字母第一字母缩写。 第五节 植物病毒的鉴定原理 植物病毒鉴定的主要目的是确定一种病毒在分类系统中的地位。一， 生物学实验 鉴别寄主，即用来鉴别病毒或其株系的具有待定反应的植物。 组合使用的几种或一套鉴别寄主称为鉴别寄主谱。鉴别寄主谱中一般包括可系统侵染的寄主，局部侵染的寄主和不受侵染的寄主。二，电子显微镜技术 三，血清学技术 四，核酸杂交及PCR技术 PCR：聚合酶链式反应 物理学等特性病毒的三常规测定：稀释限点：保持病毒侵染力的最高稀释度。用10-1,10-2,10-3表示，它反映了病毒的体外稳定性和侵染能力，也象征着病毒浓度高低。钝化温度：处理十分钟使病毒丧失活性的最低温用摄氏温度表示。TIP最低的病毒是番茄斑萎病毒，只有45；最高的是烟草花叶病毒，为97，而大多数植物植物，病毒在5570之间。体外存活期：在室温（2022）下，病毒抽取液保持侵染力的最长时间。大多数病毒的存活期在数天到数月。一，烟草花叶病毒属及TMV 二，黄瓜花叶病毒及CMV P205形状寄主范围传播方式稀释限点钝化温度体外存活期烟草花叶病毒TMV直杆状寄主范围广，烟草番茄尤为严重自然传播，不需要介体生物，靠植株间接触传播10-410-790左右几个月黄瓜花叶病毒CMV粒体球状寄主范围广，天然寄主，67科470种介体传播，需要蚜虫传毒，但是也可经汁液接触机械传播，亦有少数土壤带毒传播10-310-65570110天三，马铃薯Y病毒及PVY（一般了解）线状，蚜虫传播亦可机械传播，个别种传，产生内含体或不定形内含体，产生典型风轮状内含体：茄科，禾本科，豆科类病毒的定义：脱去蛋白质衣壳的核酸，具有侵染能力的RNA就叫类病毒。 第五章 植物病原线虫危害植物称为植物病原线虫或植物寄生线虫，或简称植物线虫植物受线虫危害后所表现的症状，与一般的病害症状相似，具有侵染过程和侵染循环：故称线虫病。 植物寄生线虫的主要食道类型垫刃型食道：背食道腺开口位于口针基球附近，而腹食道腺则开口于中食道腔内。滑刃型食道：背，腹食道腺均开口于中食道球腔内。线虫的食道类型是线虫分类鉴定的重要依据。 第二节 植物病原线虫的生活史一龄幼虫卵中发育，出来后为二龄幼虫，只有二龄幼虫才可侵染。生活史：线虫由卵孵化出幼虫，幼虫发育为成虫两性交配后产卵，完成一个发育循环。 第三节 植物病原线虫的寄生性和致病性 寄主方式（外寄生）和（内寄生）内寄生：线虫的虫体进入组织内吸食。外寄生：虫体大部分留在植物体外，仅以头部刺穿到寄主的细胞和组织内吸食，类似蚜虫的吸食方式。 二，植物病原线虫的主要类型1,粒线虫属（Anguina） 2,茎线虫病（Ditylenchus）3,滑刃线虫属（Aphelenchoides）4,异皮线虫属（Heterodera）5,根结线虫属（Meloidogyne） 第六章 寄生性种子植物寄生性种子植物：菟丝子科，桑寄生科，列当科（田间作物大害）寄生性植物的类型：1,全寄生（列当，菟丝子）：导管，筛管全连上。2,半寄生（槲寄生，桑寄生）：连导管，只吸水，有机物自己可以合成。3,根寄生（列当）：根连在寄主根上。4,茎寄生（无根藤，菟丝子，槲寄生）：缠在大豆茎上。 第三节 重要的寄生性种子植物菟丝子科：菟丝子属（Cuscuta）* 列当科：列当属（Orobanche）* 第七章 非侵染性病害植物非侵染性病害是由于植物自身的生理缺陷或遗传性疾病，或由于在生长环境中有不适宜的物理，化学等因素直接或间接引起的一类病害。它和侵染性病害的区别在于没有病原生物的侵染，在植物不同的个体间不能互相传染，所以又称为非传染性病害或生理病害。1， 环境中的不适宜因素：植物的非侵染性病害的病原。2，植物自身遗传因子或先天性缺陷引起的遗传性病害，虽然不属于环境因子，但由于没有侵染性，也属于非侵染性病害。 非侵染性病害和侵染性病害的关系非侵染性病害和侵染性病害互相促进互相利用侵染性病害有时也削弱植物对非侵染性病害的抵抗力。第一节 化学因素导致非侵染性病害的化学因素主要有： 1，植物的营养失调缺素症：植物缺乏某种元素或某元素比例失调。多素症：某元素过量，导致植物中毒，主微量元素过量。2，环境污染 3，植物的药害 第三节 植物非侵染性病害诊断（非侵染性病害造成的叶斑并不规则）非侵染性病害的主要特点： (1)没有病症(2)成片发生(3)没有传染性(4)可以恢复 第八章 侵染过程（Infection process）从病原物与寄主接触，侵入到寄主发病的连续过程。 也即植物个体遭受病原物侵（进去）染（破坏）后的发病过程。侵染过程分为4个时期：1,接触期 2,侵入期 3,潜育期 4,发病期病原物的侵染过程受病原物，寄主植物和环境因素的影响。受到寄主影响接触侵入建立具体关系出现症状 第一节 接触期指从病原物与寄主植物直接接触，或达到能够受到寄主外渗物质影响的根围和叶围，向侵入的部位生长或运动，并与寄主可侵染部位接触，然后至侵入过程的一段时间。环境条件对接触期的影响：湿度 温度 光照 第二节 侵入期penetration一,侵入期:从病原物侵入寄主到建立寄主关系的这段时间，称为病原物的侵入期。二,病原物(真菌孢子)的侵入途径侵染能力直接(穿透)侵入自然孔口侵入伤口侵入侵入所需要时间侵入所需要接种体的数量侵入与环境条件的关系：1,湿度2,温度3,光照 第三节 潜育期一，病原物从与寄主关系，到表现明显的症状为止，这一时期就是病害的潜育期。是病原物与寄主植物相互作用的时期，植物病害侵染过程的一半规律是：病原物的侵入并不表示寄生关系的建立，而建立了寄生关系也不表示一定发病。二，寄生物的营养方式病原物从寄主植物获得营养的方式可分为两种：死体营养型：病原物先杀死寄主的细胞和组织，然后从死亡的细胞中吸取养分。属于这一类的病原物都是非专性寄生的，有时称作死体营养寄生物。活体营养型：病原物和获得细胞建立密切的营养关系，有时称作活体营养寄生物三，病原物在植物体内繁殖和蔓延的部位局部侵染：病原物的分布局限在侵染点附近，引起局部感染。系统侵染：病原物从侵染点向其他部位蔓延，甚至引起全株性的感染。四，潜育时间 抗病的植株 潜育期长，感病的植株 潜育期短。植物病害潜育期的长短是不一样的。潜育期的长短影响因素：寄主种类发育期营养条件有关环境(以温度的影响最大，湿度并不重要) 第九章 病害循环 disease cycle(必考)病害循环：病害从前一个生长季节开始发病，到下一生长季再度发病的过程，又称作侵染循环(infection cycle)，包括 初侵染，再侵染，传播，越冬和越夏五个环节。侵染过程简称病程：一个侵染循环包含多个侵染过程。研究病害循环式病害防治的一个重要问题。植物病害循环与病原物的生活史区别：病害循环着重从寄主方面考虑生活史则从病原物方面考虑生活史相同的病原物，它们所引起病害的病害循环可以完全不同，如黑粉菌。 第一节 初次侵染和再次侵染初次侵染：越冬(北)或越夏(南)的病原物，在植物的新一代植株开始生长以后引起最初的侵染。 引起植物生长季 最初的侵染再次侵染：受到初次侵染的植物发病以后，有的可以产生孢子和其它繁殖体，传播后引起的侵染。 引起病害在生长季中的蔓延潜育期短的病害，再次侵染可重复发生，造成病害流行。全株性感染的病害，除少数例外，只有初侵染，没有再侵染。只有初侵染的病害，只要防止初侵染，这些病害几乎就能完全防住，如黑穗可用种子处理防治。发生再侵染的病害，防治上除注意初次侵染，还要防再次侵染，而且防治差异较大。 病原物的越冬和越夏在寄主植物收获或休眠以后病原物以何种存活方式和在何种存活场所度过寄主休眠期。病原物越冬和越夏的场所，一般也就是初次侵染的来源。病原物的越冬和越夏，与某一特定地区的寄主生长的季节性有关。 越冬和越夏的方式以菌丝在受侵染的病株内越冬或越夏。以休眠体在植株内外存活。以病株残体和土壤以腐生方式生活。 越冬和越夏场所田间病株：越冬：多年生，得病的植株。 越夏：一年生亦可。种子：种子带菌、带毒。苗木和其它繁殖材料： 处理方式：脱毒：利用植物茎尖不带毒，细胞有全能性。组织培养之。土壤：土壤是一切有害生物的大本营。北方越冬菌大部分在土壤中。病株残体：病残体，得了病的枯枝烂叶。 处理方法：清除病残体。肥料：农家肥，饲料肥，病菌经过动物消化道后，依然活着。例如：黑粉病，黑穗病。处理方式：高温发酵。（以下必考）土壤寄居菌(soilinvaders)土壤习居菌(soilinhabitants)在土壤中病菌残体上的存活期较长，但是不能单独在土壤中长期存活。大部分植物病原真菌和细菌都属于这一类。对土壤的适应性强，在土壤中可以长期存活，并且能够在土壤有机质上繁殖。腐霉属(Pythium) 丝核菌属(Rhizoctonia)引起萎蔫的镰胞霉属(Fusarium)(以其寄主(黄瓜)扔到地中，黄瓜烂，定得此三菌)病原物并不一定能在土壤中长期存活，主要原因是土壤有自然灭菌的作用。 第二节 病原物的传播自然因素：风，雨，水，昆虫，其它动物人为因素：种苗或种子的调运，农事操作，农业机械。 各种病原物的传播方式和方法不同：真菌主要以气流传播和雨水传播。细菌多半是以雨水和昆虫传播。病毒主要以生物介体传播。寄主性种子植物可以由鸟类和气流传播。线虫主要以土壤，灌溉水以及水流传播。 第十章 植物病原物寄生性和致病性植物与相关微生物 三种关系：共生 共栖寄生：一种生物依赖另一方生物提供营养物质的生活方式，提供营养物质的一方 称为寄主(host)，得到营养的一方称为寄生物(parasite)。 二节 植物病原物的寄生性和致病性寄生性：病原物在寄主植物活体内取得营养物质而生存的能力。致病性：病原物所具有的破坏寄主和引起病变的能力。 病原物种下的几个分类单元 (考)生理小种(physiological race，通常简称小种) 专化型或致病变种内形态相似，但对同一寄主植物不同品种表现出不同致病性的群体。 许多病原物种下直接分为不同的生理小种。R表现抗病 HR高抗 MR中抗；S表现感病 HS高感 MS中感 (考)死体营养病原物活体营养病原物生化形态特征寄主细胞迅速杀死产生毒素不形成特殊机构伤口或自然孔口侵入不迅速杀死很少或不产生形成吸器自然孔口侵入生态学特征寄主范围广能够腐生生活侵染病残、衰老组织寄主范围窄寄生生活侵染健康植物的各个生育期 第三节 植物病原物的致病机制1机械穿透 2夺取寄主的生活物质 病原物致病生化因子毒素(考)毒素(toxin)：是指病原物产生的一类小剂量即可对寄主有明显损伤和致病作用的次生代谢产物。 它们可以是多糖，糖肽或多肽一类化合物或者是杂环类有机化合物等。有些化学物质，浓度高到一定程度，对植物生长产生不利影响或毒害作用，这不称为毒素。寄主转化性毒素：仅对病原菌的寄主植物其作用大多数HST，最低浓度110ug/L非寄主专化性毒素 影响病原菌的寄主植物和一些非寄主植物。 第十一章 植物的抗病性(disease resistance) R:抗病定义：植物避免，中止或阻滞病原物侵入与扩展，减轻发病和损失程度的可遗传的性状。来源：是植物与病原物长期斗争，和共同进化中逐步发展起来并保存下来的保持物种生存和繁衍所必需的特性。 抗病性类型非寄生抗病性，寄主抗病性垂直抗性小种专化抗性 水平抗性非小种专化抗性抗接触 抗侵入 抗扩展 抗损害 抗再侵染抗性持久性抗病性基因抗病性水平抗病范围培育难易度垂直抗性小种专化抗性不稳定，不持久，病原物变种以后，就失去抗病性。个别主效基因或是寡基因控制。抗病水平较高，高抗HR较单一较为容易水平抗性非小种专化抗性稳定持久。多个微效基因控制抗病水平一般，中抗MR较广泛较难抗病机制被动抗性：固有抗性，组成抗性主动抗性：诱导抗性结构抗性：物理抗性角质层蜡质层气孔的结构数量和开闭习性化学抗性(更重要)抗菌化合物酚类物质皂角苷不饱和内酯有机硫化合物结构抗性物理抗性细胞壁加固和修复(如伤口)乳突化学抗性(重要)过敏性反应植物保卫素水解酶病程相关蛋白 垂直抗性 小种专化抗性寄主品种与病原物生理小种之间具有特异的相互作用，即寄主品种对病原物某个或少数生理小种能抵抗，这种抗性称为小种专化抗性，这种抗性往往由个别主效基因(Major gene)和寡基因(oligogene)控制，一般呈质量性状。由于培育具有这种抗性的品种相对较为容易。品种抗病性水平较高 目前农业生产上广泛使用的抗病品种大多是小种专化性品种。因而，抗病性难以稳定和持久。容易因病原物生理小种发生变异而丧失。 水平抗性 非小种专化抗性(必考)寄主品种与病原物生理小种之间没有特异的相互作用，即某个品种对所有或多数小种具有一定的抗性，称为非小种专化抗性。这种抗性通常是由多个微效基因(minorgene)控制的。数量性状。具有这种抗性的品种一般表现为中度抗病，在病害流行过程中能减缓病害的发展速率。使病害群体受害较轻。抗性较为稳定而持久，因此，有人也将这种抗性称为持久抗性(durable resistance)慢锈性 慢粉性 慢瘟性表现为病菌潜育期较长，孢子堆或病斑较小，产孢量较低，而且无论在植株个体上还是在作物群体中，病害发展速率较慢，最终对产量影响较小。 (考)植物保卫素(phytoalexin,PA)与病程相关蛋白有关病原菌刺激或化学或机械损伤后，由植物产生的低分子量抗菌性次生代谢产物。在抗、感病坏死周围产生。活体营养生物亲和性互作不产生PA病原菌在感病组织中会产生抑制PA形成的因子。在30科植物中分离到300种以上具PA活性的物质。(豆科最多) 局部防卫反应与系统抗性局部防卫反应被诱导表达之后，通过系统信号传导可以启动植株其他部位的诱导抗性，包括： 系统获得抗性(SAR) 诱导系统抗性(ISR) 植物受侵染后的生理生化变化 1,呼吸作用增强 2,光合作用降低 3,核酸和蛋白质代谢改变4,酚类物质和相关酶活性增强 5,水分生理改变 第十二章 植物病害的流行及预测 第一节 植物病害的流行植物病害流行是植物群体发病的现象。定义：病害在一定时间和空间内普遍而严重发生，并且造成严重损失的现象。植物病害的预测：依据流行学原理和方法，来估计病害未来发生的时期和数量， 植病流行生态学观点 自然生态植病平衡状态原因种间异质 种内异质 植物抗病 地理隔离 协同进化 农业生态系植病易于流行原因物种减少 遗传单一 集约种植 人为引种 栽培不当 (考)*病情指数：是全面考虑发病率与严重度两者的综合指标。 若以叶片为单位。当严重度用分级代表值表示时，病情指数。计算公式：病情指数=(各级病叶数各级代表值)/(调查总叶数最高一级代表值)100(米)(0100之间的值)其它植物病害的计量病田率 病点率 病田单位面积发病中心数(一点而发，四向扩散)。 二，植物病害的流行学类型1,单循环病害 2,多循环病害比较项目单年流行病积年流行病生活史多循环单循环再侵染多次无病原物繁殖率高低发病部位局部叶斑病系统病害传播方式气传，雨传种传，土传自然传播距离远近环境敏感性强弱传播体寿命短长病原物越冬率低高典型病害黄瓜霜霉病小麦腥黑穗病防治对策降低流行速度(r)消灭初始菌源(X0) 三 病害流行的时间动态一生长季定期调查田间系统发病情况，发病数量随病害流行时间而变化的数据。再以时间为横坐标。以发病数量为纵坐标。 1,植物病害季节流行动态曲线的起点在横坐标上的位置为病害始发期，斜率反映了流行速率，曲线最高点表明流行程度1,S型曲线：黄瓜霜霉，马铃薯晚疫病等。 对于一个生长季节中，只有一个发病高峰的病害。初始病情随着时间不断上升直至饱和点。而寄主群体不再增长。2,单峰曲线(马鞍型)：甜菜褐斑病，白菜白斑病。 植物生长前中期发病且达到高峰，后期因寄主抗性增强或气候条件变为不利，导致病情不再发展，但寄主全体群体仍继续生长，故病情高峰从高峰处下降。 3,多峰曲线：稻瘟病，玉米大斑病，白菜白斑病。 春小麦(面粉质量差，面积小) 一个季节中病害由于环境变化或寄主阶段抗病性变化出现两个或两个以上的高峰。 双峰曲线：玉米大斑病，冷凉玉米产区病情指数流行曲线，温度高抑制玉米大斑病侵染。【右图】 三峰曲线：水稻植株阶段抗病性造成。【春节后育苗】130天长。 稻瘟病，苗、叶、抽穗期最易感病【上左图】四，病害流行的空间动态植物病害流行的空间动态，亦即病害的传播过程，反映了病害数量在空间中的发展规律。(三维)病害的时间动态和空间动态是相互依存，平行推进的，没有病害的增殖，就不可能实现病害的传播，没有有效的传播也难以实现病害数量的继续增长及流行。 1,病害的传播特点病害的传播特点主要因病原物种种类及其传播方式而异。气传病害的自然传播距离相对较大，其变化主要受气流和风的影响。土传病害自然传播距离较小，主要受田间耕作，灌溉等农事活动以及线虫等生物介体活动的影响。虫传病害的传播距离和效能主要取决于传病昆虫介体的种群数量，活动能力以及病原物与介体昆虫之间的相互关系。 3.不同病害的传播距离差异很大不同病害的传播距离可区分为 近程传播一次百米以下 中程传播几百米至几公里远程传播数十公里乃至数百公里【洲际流行病】流行学中常用一次传播距离和一代传播距离的概念。一次传播距离：表述为一日之内实现的病害传播距离。一代传播距离：病害一个潜伏期内多次传播所实现的传播距离。 五，病害流行的因素1,感病的寄主植物 2,寄主植物大面积种植3,具有强致病力病原物 4,病原物数量巨大 5,有利的环境条件第二节 植物病害的预测依据病害的流行规律，利用经验的或系统模拟的方法估计一定时限之后病害的流行状况，称为预测。(科学行为)由权威机构发布预测结果，称为预报。(行政行为)预报(测)量：代表一定时限后病害流行状况的指标，例如病害发生期，发病数量的流行程度的级别等。预报(测)因子：据以估计预报量的流行因子。当前病害预测的主要目的是用作防治决策参考和确定药剂防治的时机。次数和范围。 一，预测的种类按预测内容和预报量的不同可分为：1,流行程序预测 2,发生期预测 3,损失预测按预测的时限分为1,长期预测(一年以上) 2,中期预测(一个生长季) 3,短期预测(810天) 二，预测的依据一般来说，菌量，气象条件，栽培条件和寄主植物生育情况等是最重要的预测因素。病害流行预测的预测因子应根据病害的流行规律，由寄主，病原物和环境因素中选取。1.根据菌量预测 2.根据气象条件预