植病细菌与病毒

上一章复习：,1 菌物的特征2 菌物的营养体3 菌物的繁殖体4 无性孢子：5 有性孢子：6 菌物的分类7 双命名法,思考：,1 假如你的手指切菜时被菜刀割破了，怎样处理最合理？2 感冒之后什么时候应使用抗生素？3 以多少度的温度灭菌比较合理？4 你知道冰箱里有多少病原菌么？他们与冰箱外的病原菌有什么区别？,第四章,植物病原原核生物,一 植物病原原核生物简介,原核生物（prokaryotes)是指含有原核结构的单细胞生物，有细胞壁但没有固定的细胞核，遗传物质分散在细胞质中，没有核膜包围。原核生物包括细菌与古细菌；植物原核生物都是细菌。绝大多数细菌是异养、腐生的；病原细菌都是非专性寄生，可以在人工培养基上培养；在固体培养基上可形成白色、黄色或灰色菌落。菌落颜色和形态也是分类的重要依据。在液体培养基上形成菌膜。 细菌有一定的专化性。细菌对农作物的危害仅次于病原菌物与病毒。,二 细菌病害病状示例,水稻白叶枯病Xanthomonas oryzae,水稻细菌性褐条病,X.oryzae pv.oryzicola,花生青枯病(Pseudomonas solanacearum),三 细菌的形态与结构,细菌有球状、杆状和螺旋状，其大小差别很大；植物病原细菌都是杆菌；能运动的细菌生有鞭毛：极鞭、周鞭、单极鞭；,参考读物：青霉素的发现与应用,青霉素是抗菌素的一种，是从青霉菌培养液中提制的药物，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。 青霉素的发现者是英国细菌学家弗莱明。1928年的一天，弗莱明在他的一间简陋的实验室里研究导致人体发热的葡萄球菌。由于盖子没有盖好，他发觉培养细菌用的琼脂上附了一层青霉菌。这是从楼上的一位研究青霉菌的学者的窗口飘落进来的。使弗莱明感到惊讶的是，在青霉菌的近旁，葡萄球菌忽然不见了。这个偶然的发现深深吸引了他，他设法培养这种霉菌进行多次试验，证明青霉素可以在几小时内将葡萄球菌全部杀死。弗莱明据此发明了葡萄球菌的克星青霉素。 1929年，弗莱明发表了学术论文，报告了他的发现，但当时未引起重视，而且青霉素的提纯问题也还没有解决。1935年，英国牛津大学生物化学家钱恩和物理学家弗罗里对弗莱明的发现大感兴趣。钱恩负责青霉菌的培养和青霉素的分离、提纯和强化，使其抗菌力提高了几千倍同，弗罗里负责对动物观察试验。至此，青霉素的功效得到了证明。由于青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，及时抢救了许多的伤病员。青霉素的出现，当时曾轰动世界。为了表彰这一造福人类的贡献，弗莱明、钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生理学奖。,四 细菌的繁殖、遗传与变异,细菌以裂殖的方式繁殖，繁殖后仍能保持原来的性状。细菌的繁殖速度很快，有的细菌在适宜的条件下，20分钟就能分裂一次；细菌生长的适宜温度为2630 。细菌的变异来源有两种：自身的突变；细菌间遗传物质的结合。,五 细菌的耐热性,一般植物病原细菌的致死温度在48-53 ；有些耐高温的细菌的致死温度，最高也不超过70 ；但有些细菌生长到一定阶段，在菌体内可以形成一种称作芽孢的内生孢子，它的抵抗力很强，一般要用120 的高压蒸气处理10-20分钟。因此，一般讲，灭菌的彻底与否以能否杀死芽孢细菌为标准。,课外读物：冰箱里的嗜冷菌,绝大多数依存于食品中的致病菌是嗜温菌，喜欢在2040的温度条件下生长。冰箱的低温环境可以抑制嗜温菌生长，有利于食品贮存。然而，冰箱的低温环境在抑制嗜温菌的同时，却使能在低温下生长繁殖的耶氏菌一跃而成为猖獗的致病菌。 耶氏菌是一种革兰氏阴性杆菌，研究人员已从野生动物、家畜(猪、狗、猫等)、牡蛎和水源中分离到该菌。人体摄入耶氏菌污染的食品如肉类、乳类、蔬菜等，即可致病。耶氏菌的一个显著特点是具有“嗜冷性”，能在低温(4)下生长繁殖。在冰箱中，由于其他嗜温菌的生长受到抑制，耶氏菌失去竞争对手，一跃而成为猖獗的致病菌。实验证明，耶氏菌经低温培养后，再接种到活组织中去，致病力会明显增强。可以说，家庭冰箱的普及，使耶氏菌从一种低毒细菌成为可怕的致病菌。 耶氏菌可以引起多种疾病，最常见的是小肠结肠炎，主要表现为腹痛、腹泻、发热等症状，病程一般为l一2周。少数可迁延数月，或出现类似阑尾炎症候，偶尔能引起肠道溃疡和穿孔。耶氏菌也可引起肠道外症侯，常见的有皮肤多形红斑、结节红斑和关节炎。严重病例可发生败血症、脑膜炎、肺脓肿、肝脓肿、骨髓炎。预防耶氏菌感染的关键是从饮食卫生着手，把住“病从口入”关。国外习惯蔬菜生食是耶氏菌流行的一个重要因素。冰箱中生熟食品要分开，从冰箱中取出的熟食，必须再经彻底加热后才能食用。培养良好的个人卫生习惯，不喝生水，饭前便后洗手等均不容忽视.,六 植物病原细菌的侵入途径,细菌只能从自然孔口与伤口侵入。自然孔口：气孔、水孔、皮目、蜜腺；伤口：自然因素：风、雨、雹、冻害、昆虫；人为因素：耕作、施肥、嫁接、收获、运输。细菌的侵入途径与其寄生性强弱有一定的关系；寄生性弱的细菌主要依靠伤口侵入。,七 病原细菌的病状与病征,常见的植物细菌病害病状：坏死：叶斑、叶枯腐烂：果蔬、块根的软腐病，根茎的腐烂蔫萎瘤肿 多数病征为溢脓或菌膜；病果、病株腐烂部位有腥臭味；如水稻白叶枯病、花生青枯病、水稻细菌性褐条病等。,八 细菌的传染途径与侵染来源,A 传染途径：雨水、介体、劳动工具B 传染来源：种子与种薯土壤病株残体杂草、昆虫介体,九：细菌的分类（附：生物分类）,革兰氏染色法在细菌鉴别中的应用,革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种鉴别染色法，1884年由丹麦医师Gram创立。未经染色之细菌，由于其与周围环境折光率差别甚小，故在显微镜下极难观察。染色后细菌与环境形成鲜明对比，可以清楚地观察到细菌的形态、排列及某些结构特征，而用以分类鉴定。原理 通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物，革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，故遇乙醇或丙酮脱色处理时，因失水反而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会出现缝隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈紫色；而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差，在遇脱色剂后，以类脂为主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，再经沙黄等红色染料复染，就使革兰氏阴性菌呈红色。,植物病原细菌的主要类群,（一） 有细胞壁的革兰氏阴性菌有20余种细菌属可引起植物病害，革兰氏阴性菌有10余种，最常见的有：假单胞杆菌属(Pseudomonas)黄单胞杆菌属(Xanthomonas)土壤杆菌属(Agrobacterium)欧氏杆菌属(Erwinia)果胶杆菌属(Pectobacterium),假单胞杆菌属,假单胞杆菌属(Pseudomonas) 菌体杆状，有一根或几根极鞭，革兰氏染色反应阴性，严格好气性，氧化酶反应一般为阳性。培养基上形成的菌落灰白色，有的能产生荧光性色素。病害症状主要是叶斑、叶枯和萎蔫。重要的病原菌有青枯假单胞杆菌(P.solanaearum)等。,假单胞杆菌属(Pseudomonas)多数为腐生性的，少数为植物病原菌，如图：丁香疫病,黄单胞杆菌属,黄单胞杆菌属(Xanthomonas) 菌体杆状，有一根极鞭，革兰氏染色反应阴性，严格好气性，氧化酶反应弱或阴性。培养基上形成黄色菌落。主要引起植物的叶斑和叶枯，少数引起萎蔫，如稻白叶枯黄单胞杆菌(Xcompestris pv. orzae、棉花角斑黄单胞杆菌(Xcampestris pv. malvaccearum)、甘蓝黑腐黄单胞杆菌(X. ampestris pv.campestris)等。,黄单胞杆菌属(Xanthomonas)油菜黄单胞杆菌引起十字花科叶部黑腐病；稻黄单孢菌引起水稻白叶枯病,欧氏杆菌属,欧氏杆菌属(Erwinia) 菌体杆状，周生多根鞭毛，革兰氏染色反应阴性，多为兼性厌气性，氧化酶反应阴性。培养基上形成的菌落为白色。危害植物多数引起软腐，少数引起枯死和萎蔫。重要的病原菌有稻基腐欧氏杆菌(Erwinia chrysanthemi pv.zeae)、胡萝卜软腐欧氏杆菌(Efwinia cartovora subsp. carotovora)等。,欧氏杆菌属(Erwinia)梨火疫病:是欧洲梨树上的毁灭性病害，在日本、朝鲜各地发生亦多。我国尚未发现此病，属危险性病害，为我国重要的检疫对象。,土壤杆菌属(Agrobacterium)根癌土壤杆菌引起多种植物的根癌病,果胶杆菌属(Pectobacterium)胡萝卜软腐病,植物病原细菌的主要类群,（二） 有细胞壁的革兰氏阳性菌最常见的有：棒形杆菌属(Clavibacter)：马铃薯环腐病节杆菌属（Arthrobacter):冬青叶霉病短小杆菌属（Curtobacterium):菜豆萎蔫短小杆菌,棒形杆菌属,棒形杆菌属(Clavibacter) 革兰氏阳性短杆菌，菌体多形态，直或微弯杆状，也可见到楔形或球形。此属最主要的特征是在大多数培养基上一般生长缓慢且弱。在国内发现的有番茄细菌溃疡病棒形杆菌(Clmichiganese subspmichiganense)和马铃薯环腐病棒形杆菌(Clmsubspsepedonicum)等。,植物病原细菌的主要类群,（三） 无细胞壁细菌这类细菌通常也叫菌原体或支原体（mycoplasma). 能够危害植的菌原体主要有植原体属与螺原体属。目前已有300多种植物病害是由植原体引起的，如：梨衰退病、葡萄黄叶病、枣疯病、水稻黄萎病等，病状表现为黄化、丛生、矮缩及花叶等。,十 植物病原细菌的鉴定,1 初步的症状诊断2 检查病症：组织的细菌溢3鉴定病原细菌的属： A 病状：叶斑、叶枯，或水渍状 B 做革兰氏染色和鞭毛染色反应,第五章,植物病原病毒,一 植物病毒的定义及性质,病毒是一类非细胞形态的具有传染性的寄生物，其核酸基因组的重量小于3108道尔顿，需要有寄主细胞中的核糖体和其他分子才能繁殖。简单讲，病毒是一类由核酸和蛋白质组成的非细胞状态的分子生物。病毒的性质：分布广，个体小，对植物的危害大。植物病毒是仅次于植物真菌的重要病原物。,二 植物感染病毒后的表现症状,主要症状为变色、坏死、和畸形。变色：花叶、黄化坏死：环斑、环纹、全株性枯斑。畸形：萎缩、小果、小叶、皱叶、木瘤。,Tobacco Ringspot,Tomato Spotted Wilt,环斑,矮化与畸型,三 病毒的形态结构,A 病毒的形态主要有三类：棒状、球状、弹状、线条状。B 病毒比细菌小，可以通过细菌过滤器，其大小一般用纳米表示；不同类型的病毒粒体大小差异很大。C 病毒粒体主要由核酸和蛋白质组成，蛋白质在外形成衣壳，核酸在内形成心轴。其中蛋白质衣壳起保护作用；枋酸在病毒的增殖中起主要作用，每种病毒只含有一种核 酸。,核酸,蛋白质外壳,烟草花叶病毒结构,玉米矮花叶病,MDMV,四 植物病毒的增殖,病毒的增殖方式：复制病毒只能在活细胞内利用寄主的合成系统、原料和能量来完成它的增殖。病毒复制的过程分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配、释放五个步骤，又称复制周期,烟草花叶病毒的复制,五 植物病毒的增殖与变异,病毒的变异：A 植物病毒的变异非常普遍（生命结构愈简单，其变异的可能性愈大）B 变异来源：自然变异、诱发变异（电离辐射、高温、亚硝酸处理等）,六 植物病毒的侵染来源,1 种子与无性繁殖材料2 田间病株3 昆虫介体4 土壤,七 植物病毒的传染方式,一 人工接种传染1 机械接种2 昆虫与其它介体接种3 嫁接接种4 菟丝子传 染接种二 田间的传染方式1 接触传染2 昆虫与螨类传染3 花粉传染4 线虫与真菌传染,介体种类：,昆虫、螨类、线虫、真菌、菟丝子，其中昆虫是最主要介体。昆虫中有400多种（70%是同翅目，如蚜虫，叶蝉，飞虱），其中200多种为蚜虫，130多种为叶蝉。,八 植物病毒的分类与命名,（一） 分类系统：1 单性状等级分类系统2 多性状等级分类系统 病毒的“种”是由株系组成的群体，其已知性状非常相似；但它不同于生物学上物种的种。（二） 植物病毒的命名植的病毒以寄主植物的俗名和典型症状命名；一种寄主植物上有多种病毒的侵染，则以编号命名。,九 亚病毒,在1967年以前，由于对病原物认识不清，把病毒、类菌原体和类病毒都认为是病毒。在最新的分类体系中，真病毒与亚病毒是病毒界的两个组成部分。能引起植物病害的亚病毒有类病毒(viroid)与病毒卫星（virus satellite),类病毒,类病毒是寄主植物体内能自我复制但没有衣壳蛋白包被、低分子量的环状RNA分子。类病毒可以经种子、种薯、嫁接传播，主要病状有坏死、畸形、变色等。卫星病毒是一类基因组缺损、需要依赖辅助病毒，基因才能复制和表达，才能完成增殖的亚病毒，不单独存在，常伴随着其他病毒一起出现。,附一： 植物寄生线虫,1 线虫又称蠕虫，是低等动物；属于线形动物门，线虫纲。2 寄生植物的线虫 有数百种，几乎每一种作物上都有线虫为害；3 线虫的大小差别很大，结构较简单； 许多植物病原线虫由于很细，虫体多半透明，肉眼看不见。植物病原线虫，多为线形，细长，有的呈纺锤形，横断面呈圆形，有些线虫的雌虫成熟后膨大呈柠檬形或梨形，如胞囊线虫。,植物线虫的寄生性,线虫生活史简单，植物寄生线虫有一段时期生活在土壤中，大都生活在土壤的耕作层中； 植物病原线虫多为专性寄生。寄生方式：内寄生虫体全部进入植物体内。 外寄生头部刺入寄主取食； 先外后内寄生；寄生部位：地上部寄生和地下部寄生（根、地下茎，多在土壤中生活）,对环境的要求,植物病原线虫大部分时间生活在土壤