植物病原细菌

.,1,.,2,.,3,.,4,植物病原原核生物,原核生物概念是指无真正的细胞核，遗传物质分散在细胞质中，无核膜包被，仅形成一个圆形或椭圆形的核区的单细胞微生物，包括细菌、放线菌、蓝细菌和菌原体等。,.,5,原核生物与真核生物的比较,.,6,结构示意图,.,7,革兰氏染色,先用结晶紫染色1分钟后水洗，然后加革兰碘液媒染一分钟后用酒精脱色，再用稀释石炭酸复红复染,染色后除可以看到细菌形态外.最初目的未经染色之细菌，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。还可将细菌分为两大类，即不被酒精脱色而保留紫色者为革兰氏阳性菌（G）。被酒精脱色复染成红色者为革兰氏阴性菌（G）。用以分类鉴定阳性耐盐不易被降解对碱性染料敏感阴性细胞壁不光滑营养简单,.,8,植物病原菌,细菌病害的数量和危害仅次于真菌和病毒，属第三大病原物。大多具鞭毛，植物病原细菌都不产生芽孢，芽孢抗逆性强革兰氏阴性,.,9,繁殖,裂殖速度20min大肠杆菌变异突变重组,.,10,分布和为害凡有植物生长的地方都有细菌病害分布，但发生的种类则依不同气候带或不同生态区而异。植物病原细菌中有的种类寄生专化性强，只能侵染一种植物，如水稻白叶枯，仅危害水稻；棉角斑黄单胞菌只为害棉属植物。有的种类寄生范围较宽，可侵染多种植物，甘蓝黑腐病黄单胞菌可以为害许多十字花科植物；如青枯病菌，最多的可达200余种，癌肿土壤杆菌，可以为害643种植物。,.,11,植物病原原核生物的寄生性与致病性1寄生性多数非专性寄生，寄生性的强弱有所不同。少数如植原体，专性寄生。强寄生菌：侵染植物的绿色部分，自然孔口入侵弱寄生菌：侵染植物的贮藏器官或抵抗力较弱的部位。,.,12,2致病性1）毒素主要破坏寄主细胞的半透性，造成原生质中不溶性物质转变为可溶性而外渗，造成细胞水分、养分向间隙外渗，引起腐烂或斑点症状，初期水渍状症状。2）酶果胶酶：分解细胞壁组织，引起崩解，引起的症状多半是腐烂。蛋白酶：使寄主细胞失活，造成细胞坏死，引起坏死症状。水解酶：分解碳水化合物造成细胞死亡，引起斑点。,.,13,3）多糖类物质许多细菌可产生高分子量的多糖物质，阻塞导管，引起萎蔫。4）激素引起畸形，癌肿。,.,14,侵染植物病原细菌不象真菌那样直接穿过角质层或从表皮侵入。一）侵入途径1自然孔口（气孔、水孔、皮孔、蜜腺）气孔：如棉花角斑病。水孔：如水稻白叶枯病和甘蓝黑腐病的病原细菌。蜜腺：梨火疫病。,.,15,2伤口(wounds)以维管束病害为多。自然伤口：风雨、雹、冻害、昆虫等造成。人为伤口：耕作、施肥、嫁接、移栽、疏芽、疏果、打顶、收获、运输等造成。从自然孔口侵入的细菌一般都能从伤口侵入，反之不一定。蔬菜软腐病只能从伤口侵入，很少从自然孔口侵入。,.,16,3叶毛(leafhairs)梨火疫病菌可经由未受伤的叶毛侵入。,.,17,二）决定侵入途径的因素1寄生性的强弱：寄生性弱的细菌一般都是从伤口侵入;寄生性强的细菌，较能适应寄生的生活，就不一定要从伤口侵入。2引起叶斑、叶枯症状的病原细菌，多可从自然孔口侵入，而引起萎蔫、腐烂和瘤肿等症状的则多是从伤口侵入。,.,18,3不同分类地位的细菌侵入途径有所不同。如假单胞菌属和黄单胞菌属，自然孔口侵入为主;土壤杆菌属、棒形杆菌属和欧文氏菌属的以伤口侵入为主。,.,19,三）侵入后的扩展1侵染薄壁细胞组织病害:病菌先在薄壁组织的细胞间隙蔓延，当寄主细胞受到损伤或死亡后再进入细胞内。原因：分泌果胶酶，产生酸性物质，挤向四周使细胞死亡或由于胶状物质渗透压高，使四周细胞产生质壁分离而死亡；分泌毒素，使四周细胞中毒而死。,.,20,2维管束组织病害:通过薄壁组织或水孔后再进入维管束，在木质部或韧皮部扩展。稻白叶枯病菌在薄壁细胞中蔓延很慢，形成局部的枯斑，进入维管束组织后，蔓延加快，形成长条形叶枯症状。,.,21,3瘤肿或其它畸形病害:病菌不深入到内部，它们在表皮细胞间扩展，很少破坏寄主的细胞和组织。但是组织中产生的少量的激素类物质，刺激寄主形成瘤肿等畸形症状。,.,22,四）侵染来源病害的发生一定程度取决于接种体的数量，由于病原细菌繁殖速率极快，少量的细菌很可能在短期内造成病害的大流行。植物病原细菌不产生休眠孢子，但可以在种子、土壤、多年生寄主植物、植物残体、昆虫等上存活。多年生木本植物：病原细菌在枝条或树干上越冬，成为下年初侵染来源。,.,23,一年生草本植物：1种子或其它繁殖材料：一二年生植物主要侵染源，多经系统侵染进入。种子上的细菌可以长期存活。如菜豆萎蔫菌可在菜豆上存活5-24年。2土壤：一般存活期较短，少数较长，如青枯菌、冠瘿菌，但只是保持生活力，不能繁殖，致病力下降。在土壤种存活长短与土壤温度、湿度、深度、土质、土壤微生物、pH等有关。,.,24,3病株残体：是田间重要的来源，许多病原细菌可以在残体组织中长期存活。如：桃穿孔菌X.campestiispv.pruni，可在枝上病斑内越冬，再传至叶片、果实、新枝上引起病害。4杂草或其它作物：个别寄主范围宽的细菌，出现生活史中寄主的交叉。5昆虫：较少。如玉米萎蔫病菌，玉米叶甲体内越冬。梨火疫病：蜜蜂、蚂蚁带菌。,.,25,传播1非介体雨水飞溅：雨水可以冲刷、分散粘液状细菌，使细菌便于流动，同时使植物充水，使植物体内外形成一个连续的水膜，为细菌通过自然孔口、伤口及侵入后的扩展提供了条件。雨水是植物病原细菌最主要的传播途径。风：细菌不产生孢子，不能直接由风传播，但风可以吹走小水滴，可以在植株体表造成伤口，大风可以带走土粒、植物残体等。流水：农事操作：整枝、打顶、切刀（马铃薯环腐）,.,26,2介体无壁菌门螺原体（蜜蜂）植原体（叶禅、飞虱）,.,27,植物原核生物病害的诊断,(一)症状识别1菌原体病害的症状特点病株矮化或矮缩，枝叶丛生，叶小而黄化。因此丛生、矮缩、小叶与黄化相结合是诊断菌原体病害症状时必须掌握的关键。2细菌病害的症状特点病植物表现的症状类型主要有坏死（水渍装叶斑）、萎蔫、腐烂和畸形等4类，褪色或变色的较少;有的还有菌脓溢出。,.,28,.,29,病征（细菌的菌脓）,.,30,病征（细菌的菌脓）,.,31,(二)显微镜检查喷菌现象（bacteriaexudation,BE）:电镜观察：螺原体、植原体。,.,32,.,33,分类,薄壁菌门（PhylumGracilicutes）厚壁菌门（PhylumFirmicutes）软壁菌门（PhylumTenericutes）疵壁菌门（PhylumMendosicutes）原核生物界通常分为4个门，7个纲，35个组群。,.,34,分类特征：1形态特征和培养性状：菌体形状与大小、鞭毛、荚膜、芽孢、在固体和液体培养中的形态特征和色素的产生。2生理生化性状：革兰氏染色反应和抗酸染色反应等；细胞壁结构与组分，色素和毒素的生化性状、抗原性、代谢类型、对碳原、氮原和大分子物质的利用能力与分解产物等。3遗传性状：DNA中G+Cmol%、核糖体核苷酸序列、DNA-rRNA同源性等。,.,35,.,36,薄壁菌门,1根癌土壤杆菌(A.tumefaciens)：模式种。寄主广泛，可侵害90多科300余种双子叶植物，尤以蔷薇科为主，引起桃、苹果、葡萄、月季的根癌病。癌肿是由病菌产生的激素引起的。,.,37,植物根癌病又称冠瘿病，各大洲都有分布，寄主范围很广，对核果类果树为害尤重，近年在中国局部地区的桃、葡萄、啤酒花等栽培植物上严重发生。,.,38,根癌土壤杆菌的致病因子是细菌细胞中的质粒，称为Ti质粒（Tumerinducingplasmid）,引起发根症状的质粒称为Ri质粒（Rootinducingplasmid）。,.,39,2欧文氏菌属（Erwinia）1920，Winslow菌体短杆状，0.6-1.0 x1.5-3.0m,多双生或短链状，鞭毛周生多根；兼性好气性；G-,无芽孢；菌落圆形，隆起灰白色；G+C50-58mol%该属大多数种是植物病原菌，引起植物坏死、溃疡、萎蔫、流胶、叶斑及软腐症状。,.,40,常见种：菊欧文菌（E.chrysanthemi）引起多种亚热带植物和观赏植物软腐病。胡萝卜欧文菌（E.carotovara）:俗称大白菜软腐病菌，寄生范围很广，包括十字花科、禾本科、茄科等20多科的数百种果蔬和大田作物。玉米细菌性枯萎病（E.stewartii）和梨火疫病（E.amylovara）梨火疫病，主要发生在西欧和北美，为害梨、苹果等，有细菌火之称，是毁灭性的细菌病害，中国尚未发现此病。,.,41,Stewartswilt,corn,(Erwiniastewartii),.,42,3假单孢菌属（Pseudomonas）,菌体短杆状或略弯，0.5-1.0 x1.5-5.0m,鞭毛1-4根或多根，极生；兼性好气性；G-,无芽孢；菌落圆形，隆起灰白色；G+C58-70mol%，有荧光反应。该属大多数种是植物病原菌，引起植物叶斑或者和茎秆溃疡症状。,.,43,Agrobacterium,Erwinia,Pseudomonas,.,44,丁香假单胞菌菜豆生致病变种,晕斑病,.,45,丁香假单胞菌流泪致病变种,.,46,4布克氏菌属（Berkholderia）Yabuueni,1993是从假单胞菌属第2组独立出来的。G+C64-68mol%。模式种是引起洋葱腐烂病的洋葱布克氏菌（B.cepacia）.,.,47,.,48,5黄单胞菌属（Xanthomonas）1939，Dowson菌体直杆状，0.4-0.7x0.7-1.8m,单极生鞭毛；绝对好氧；G-；菌落一般为黄色、光滑或粘稠；产生黄单孢菌色素（Xanthomonadins）；G+C63-71mol%。绝大多数成员为植物病原细菌。Vanterin(1995)归属20个种，120个致病变种。,.,49,野油菜黄单胞菌（X.campestris）模式种,俗称甘蓝黑腐病菌。野油菜黄单胞菌禾草致病变种（X.c.Pv.graminis）:引起禾谷类黑颖病。野油菜黄单胞菌柑桔致病变种（X.c.pv.citri）柑桔溃疡病。稻黄单胞菌（X.oryzaepv.oryzae）:侵染水稻引起水稻白叶枯病。,.,50,甘蓝黑腐,.,51,在中国，水稻白叶枯病(X.oryzaepv.oryzae)于70年代初连续3年在长江流域大流行，每年发病面积约133.3万公顷，重病稻田一片枯焦。,.,52,6劳尔氏菌属（Ralstonia）,从假单胞菌属中分离出,普通细菌培养基上菌落隆起、光滑、湿润、灰白色至白色。有些菌株在培养基上可分泌一种水溶性褐色素而使培养基变褐色。在灭菌的马铃薯块上，则能使其变深褐色至黑色。引起植物特别是茄科植物的青枯病茄青枯劳尔氏菌（R.solanacearum），各大洲都有发生，但主要在热带、亚热带及部分温带地区温暖、酷热、潮湿、多雨的条件下严重为害。中国的黄河流域及其以南各省均有发生，但以长江流域以南为害最重。,.,53,茄科植物的青枯病,.,54,7韧皮部杆菌属（Liberobacter）电镜下观察菌体梭形或短杆状，G-。不能人工培养，存在于韧皮部，称为韧皮部难养菌（Phloemfastidiousbacteria,PFB）或韧皮部局限菌（phloem-limitedbacterium,）。过去称为类细菌。,.,55,包括两个种：L.asaticum引起柑桔黄龙病（CitrusHuanglongbing(HLB)）。引起黄梢和青果。L.africanum引起青果病（citrusgreening）。,.,56,亚洲橘虱,.,57,厚壁菌门棒形杆菌属(Clavibactermichiganensesubsp.sepedonicum)马铃薯环腐病(C.michiganensesubsp.sepedonicum)，在欧洲、北美发生普遍。在中国马铃薯主要栽培区都有发生，以北方一季作区和南方冷凉山区较重。无毒种薯生产可减轻为害。,.,58,软壁菌门,1螺原体属（Spiroplasma）菌体的基本形态为螺旋形，繁殖时可产生分枝，分枝亦呈螺旋形。生长繁殖时需要提供甾醇，螺原体在固体培养基上的菌落很小，煎蛋状，直径1mm左右，常在主菌落周围形成更小的卫星菌落。菌体无鞭毛，但在培养液中可以做旋转运动。兼性厌氧菌。基因组大小为5x108-5x109u,DNA中G+C含量为24-31mol%。传病介体：叶蝉、飞虱等。,.,59,柑桔僵化螺原体（S.citri）:引起柑桔僵化病和辣椒脆根病。玉米矮缩螺原体（S.kunkelii）：玉米、高粱和一些禾草。长春花黄花螺原体（S.phoeniceum）:,.,60,玉米矮缩螺原体（S