第八章 侵染过程

1、Nanjing Agricultural UniversityNanjing Agricultural UniversityNanjing Agricultural University 第八章侵染过程第八章侵染过程 Infection process infection process ? 也即植物个体遭受病原物侵染后的发病过程。 接触期接触期 病原物的侵染过程受病原物、寄主植病原物的侵染过程受病原物、寄主植 物和环境因素的影响。物和环境因素的影响。 第一节第一节 接触期接触期 指从病原物与寄主植物直接接触，或达到能够受到寄主外 渗物质影响的根围或叶围，向侵入的部位生长或运动， 并与寄主可侵

2、染部位接触，然后至形成某种侵入结构的 一段时间。 分为接触前和接触后两个时期。 接触前的活动接触前的活动 病原物 植物表面 或附近 气流、雨水或昆虫 田间操作工具 寄主植物寄主植物 分泌物分泌物 病原菌病原菌 刺激萌发 诱导形成侵入机构 根围微生物根围微生物病原菌病原菌 抑制或 竞争位点 接触后的活动接触后的活动 叶表面的营养物质， 有些孢子本身分泌的物质。 生长阶段生长阶段 真菌的休眠体萌发后所产生的真菌的休眠体萌发后所产生的 芽管或菌丝的生长、释放的游芽管或菌丝的生长、释放的游 动孢子的游动、细菌的分裂繁动孢子的游动、细菌的分裂繁 殖、线虫幼虫的蜕皮和生长等殖、线虫幼虫的蜕皮和生长等 病原

3、物与寄主病原物与寄主 植物发生植物发生识别识别 物理识别：趋触性物理识别：趋触性 生化识别：趋化性生化识别：趋化性 影响因素影响因素 向化性向化性 向触性向触性 3.Recognition between host and pathogen Directional growth of germ tubes of fungi on leaf surface Germ tubes Spores stomata Recognition between host and pathogen General and specific recognition Pathogen plant cell Atta

4、cking factors in virulence Gene activation Products of avirulence gene Gene activation contact General recognition on surface or metbolites Active resistance factor Gene activation Products of R gene Degrading of cell wall(membrane) detoxin inhibitio n metabolite Avr protein Specific recognition by

5、A/R 环境条件对接触期的影响环境条件对接触期的影响 湿度 温度 光照 绝大部分气流传播的真菌，湿度越高对侵染越有利绝大部分气流传播的真菌，湿度越高对侵染越有利 白粉菌的分生孢子一般可以在湿度比较低的条件白粉菌的分生孢子一般可以在湿度比较低的条件 下萌发，有的白粉菌在水滴中萌发反而不好。下萌发，有的白粉菌在水滴中萌发反而不好。 土传真菌（除鞭毛菌亚门的真菌以外）土壤湿度土传真菌（除鞭毛菌亚门的真菌以外）土壤湿度 过高对于孢子的萌发和侵入是不利的。过高对于孢子的萌发和侵入是不利的。 影响病原物萌发和侵入速度影响病原物萌发和侵入速度 真菌孢子萌发的最适温度一般在真菌孢子萌发的最适温度一般在2025

6、左右左右 一般不受影响，但对某些真菌的萌一般不受影响，但对某些真菌的萌 发有刺激作用或抑制作用。发有刺激作用或抑制作用。 第二节第二节 侵入期侵入期 penetration 一、侵入期 的概念 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、病原物的侵入途径病原物的侵入途径 线虫 寄生性植物 真菌 气孔、排水孔 皮孔、柱头、蜜腺 细菌 真菌 病毒 直接（穿透）侵入直接（穿透）侵入 自然孔口侵入自然孔口侵入伤口侵入伤口侵入 机械作用 化学作用 细菌 真菌 有些真菌先侵入死组织和垂死组织有些真菌先侵入死组织和垂死组织 侵染结构 侵入所需要的时间 病毒病毒 细菌细菌 一旦

7、接触随 即侵入。 病原真菌病原真菌 要经过萌发和形成芽 管才侵入，通常为 几小时，很少超过 24小时。 侵入所需要的接种体的数量侵入所需要的接种体的数量 病原物的侵入要有病原物的侵入要有 一定的数量，才能一定的数量，才能 引起侵染和发病引起侵染和发病。 侵入所需的最低数侵入所需的最低数 量称为量称为侵染剂量侵染剂量。 侵染剂量因病原物的种类、寄主品侵染剂量因病原物的种类、寄主品 种的抗病性和侵入部位而不同。种的抗病性和侵入部位而不同。 如许多侵染叶片的真菌，单个孢子如许多侵染叶片的真菌，单个孢子 就能引起侵染；就能引起侵染； 许多细菌要有一定菌量的侵入才能许多细菌要有一定菌量的侵入才能 引起发

8、病；引起发病； 病毒也有一定的稀释限点。病毒也有一定的稀释限点。 侵入与环境条件的关系侵入与环境条件的关系 1、湿度湿度决定孢子能否萌发和侵入决定孢子能否萌发和侵入。如小麦叶锈病菌的夏孢子萌发侵入的 最适温度为1520，在此适温下叶面只有保持6h左右的水膜，病菌即 可侵入叶片。芽管需要有水才能侵入，有水可以在植物表皮处造成软化， 有利于侵染丝前端的酶发挥作用。 2、温度温度影响孢子萌发和侵入的速度影响孢子萌发和侵入的速度。 3、光照光照可以决定气孔的开闭，对于气孔侵入的病原物有影响可以决定气孔的开闭，对于气孔侵入的病原物有影响。 第三节第三节 潜育期潜育期 病原物从与寄主建立寄生关系，到表现明

9、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般规律是：植物病害侵染过程的一般规律是： 病原物的侵入并不表示寄生关系的建立，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。而建立了寄生关系也不表示一定发病。 二、寄生物营养方式寄生物营养方式 死体营养型 （necrotrophic） 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。属于属于 这一类的病原物都是非这一类的病原物都是非 专性寄生的，有时称作专性寄生的，有时称作 死体营养寄生物。死体营养寄生物。 活体营养方型 （biotrophic） 病原物和

10、活活的细胞建立密切的 营养关系，有时称作活体 营养寄生物。 病原物侵入寄主植物后，从寄主植物 获得营养的方式可分为两种： 三、病原物在植物体内繁殖和蔓延的部位 局部侵染局部侵染 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、潜育时间潜育时间 植物病害潜育期的长短是不一样的，一 般10天左右。 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） 第四节第四节 发病期发病期 植物受到侵染后，经过一定的潜育期即表 现症状而发病，从出现症状开始即进入发 病期。 发病期是病原

11、物扩大危害、许多病原物大 量产生繁殖体的时期。 大多数的真菌是在发病后期或在死亡的组 织上产生孢子。通常，有性孢子的产生比 无性孢子更迟一些，有时要经过休眠期才 成熟。 孢子的形成与温度和湿度关系密切。 新产生的孢子往往成为病害再侵染的来源。 第九章第九章 病害循环病害循环 disease cycle 病害从前一生长季节开始发病，到下一 生长季节再度发病的过程，又称作侵染 循环（infection cycle）。 病害循环病害循环 病原物越冬越夏病原物越冬越夏 初侵染初侵染 寄主发病，病原物繁寄主发病，病原物繁 殖殖 传播传播 研究病害循环是病害防治中的一个重要问研究病害循环是病害防治中的一个

12、重要问 题，因为植物病害的防治措施主要是根题，因为植物病害的防治措施主要是根 据病害循环的特征拟定的。据病害循环的特征拟定的。 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。 植物病害循环与病原物的生活史区别植物病害循环与病原物的生活史区别 侵染果实 叶片组织内 的卵孢子 卵孢子从腐烂的叶 组织中释放出来 春天，卵孢子萌 发产生孢子囊 从孢子囊内释 放的游动孢子 游动孢子萌发的 芽管从气孔侵入 侵染叶片 产生油渍 状病斑 果实表面和叶片 背面产生孢子囊 孢子囊通过 风雨传播 孢子囊内分化 产生游动孢子 病组织形成

13、藏卵器 并受精形成卵孢子 雄器 葡萄霜霉病的病害循环葡萄霜霉病的病害循环 引自美国植物病理学会网站，作者：Gavin Ash Charles Sturt University, Wagga Wagga, New South Wales, Australia 水稻稻瘟病病害循环 水稻白叶枯病病害循环 第一节第一节 初次侵染和再次侵染初次侵染和再次侵染 初次侵染再次侵染 越冬或越夏的越冬或越夏的 病原物，在植病原物，在植 物的新一代植物的新一代植 株开始生长以株开始生长以 后引起最初的后引起最初的 侵染侵染 受到初次侵染的植受到初次侵染的植 物发病以后，有的物发病以后，有的 可以产生孢子和其可以产

14、生孢子和其 它繁殖体，传播后它繁殖体，传播后 引起的侵染引起的侵染 引起植物生长引起植物生长 季最初的侵染季最初的侵染 引起病害在生长引起病害在生长 季节中的蔓延季节中的蔓延 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，只有初次 侵染而没有再次侵染。 只有初次侵染的病害，只要防止初次侵染， 这些病害几乎就能得到完全控制。如黑穗病 类可以采用种子处理的方法防治。 发生再次侵染的病害，防治上除了注意初次 侵染外，还要解决再次侵染的问题，防治效 率的差异也较大。 病原物的越冬和越夏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何种存活方 式式和

15、在何种存活场所何种存活场所度过寄主休眠期。 病原物的越冬和越夏，与某一特定地区的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。寄主生长的季节性有关。 病原物越冬和越夏的场所，一般也就是初病原物越冬和越夏的场所，一般也就是初 次侵染的来源。次侵染的来源。 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， 在病株残体和土壤以腐生方式生活。 越冬和越夏的方式 专性寄生的真菌专性寄生的真菌不能营腐生活，因此这类病原 物大都在寄主体内越冬越夏，或以休眠的卵 孢子在土壤或病残体越冬或越夏。 越冬和越夏场所越冬和越夏场所 田间病株田间病株 种子种子 苗木和其它繁殖材料苗木和其它繁殖

16、材料 土壤土壤 病株残体病株残体 肥料肥料 一、田间病株田间病株 黄瓜霜霉病菌在北方以连续侵 染的方式夏季在田间露地夏季在田间露地 植物植物和冬季在保护地植物冬季在保护地植物 上传播和危害。 田间病株包括： 寄主植物 其他作物 野生寄主 转主寄主等。 各种病原物都可以其不 同的方式，在田间正在 生长的病株的体内或体 外越冬或越夏。 大白菜软腐病可以在 田间生长的芜菁属寄芜菁属寄 主上越夏主上越夏，冬季在窖冬季在窖 藏的种菜上越冬藏的种菜上越冬。 二、种子、苗木和其它繁殖材料种子、苗木和其它繁殖材料 病原物可以它的休眠体和种子混杂混杂在一起， 以休眠孢子附着附着在种子上， 病原物可以菌丝的形式侵

17、入侵入而潜伏在种子、苗木和其 它繁殖材料的内部内部。 种苗和其它繁殖材料的带菌，常常是下年初次种苗和其它繁殖材料的带菌，常常是下年初次 侵染最有效的来源。侵染最有效的来源。 三、土壤土壤 土壤是病原物在植物体外越冬或 越夏的主要场所主要场所。 u病原物以休眠体休眠体可在土壤中长期存活中长期存活。 u病原物还可以腐生的方式腐生的方式在土壤中存活。 土壤寄居菌 soil invaders 在土壤中病株残体上的 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。 土壤习居菌 soil inhabitants 对土壤的适应性强，在土壤 中可以长期存活，并且能 够在

18、土壤有机质上繁殖。 腐霉属（Pythium） 丝核属（Rhizoctonia） 引 起 萎 蔫 的 镰 孢 霉 属 （Fusarium） 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。然灭菌的作用。 四、病株残体病株残体 绝大部分非专性寄生的真菌和细菌都能 在病株残体中存活，或者以腐生的方式 生活一定的时期。 专性寄生的病毒，有的也能在病残体中 存活一定时期。 病原物在病株残体中存活时期较长，主要原因就是受到 植物组织的保护，对环境因子的抵抗能力较强，尤其是受到 土壤中腐生菌的拮抗作用较小。 残体中病原物存活时间的长短，

19、一般决定于残体分解 的快慢。 无论是休眠孢子的萌发或病株残体上孢子的产生，都 与环境条件有关，尤其是温度和湿度的影响最大。 五、肥料肥料 病原物可以随着病株的残体混入肥料内，病菌的休眠病原物可以随着病株的残体混入肥料内，病菌的休眠 体也能单独散落在粪肥中。粪肥如未充分腐熟，其中体也能单独散落在粪肥中。粪肥如未充分腐熟，其中 的病原物可以长期存活而引起感染。的病原物可以长期存活而引起感染。 玉米瘤黑粉病是由肥料传播的，它的冬孢子不仅能够在肥料 中存活，而且可以不断以芽生的方式产生小孢子。经过动物 消化道后，排出的粪便中仍具侵染能力。 病害循环病害循环 病菌以病菌以冬孢子冬孢子在土壤、病残体、粪肥

20、和种子表面在土壤、病残体、粪肥和种子表面越冬越冬， 春、夏季，越冬的冬孢子萌发，春、夏季，越冬的冬孢子萌发，产生担孢子和次生担孢产生担孢子和次生担孢 子，随风传播至玉米的幼嫩组织或叶鞘内子，随风传播至玉米的幼嫩组织或叶鞘内，穿透寄主表，穿透寄主表 皮或从伤口侵入叶片、茎干、节部、腋芽和雌、雄穗等皮或从伤口侵入叶片、茎干、节部、腋芽和雌、雄穗等 幼嫩组织。幼嫩组织。 侵入的菌丝在侵入点附近表现症状。侵入的菌丝在侵入点附近表现症状。分泌生长素和吲哚分泌生长素和吲哚 乙酸，刺激玉米细胞膨大乙酸，刺激玉米细胞膨大。冬孢子成熟后飘散，可以引。冬孢子成熟后飘散，可以引 起再侵染。起再侵染。 第三节第三节

21、病原物的传播病原物的传播 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: 真菌主要以气流和雨水传播 细菌多半是雨水和昆虫传播 病毒主要靠生物介体传播 寄生性种子植物可以由鸟类和气流传播 线虫主要由土壤，灌溉水以及水流传播。 一、气流传播气流传播 1、产生孢子的真菌很容易随气流传播。孢子是真菌繁殖的主要形式，真菌 产生孢子的数量很大，而且孢子小而轻。某些细菌可以随气流传播，土 壤中的细菌和线虫也可被风吹走。 2、气流传播距离一般比较远，在1万2万米以上的高空和离海岸600英里 的大洋中都可以发现真菌的孢子；但可以传播的距离并

22、不就可以传播的距离并不就 是传播的有效距离是传播的有效距离，因为部分孢子在传播的途中死去，而且活 的孢子还必须遇到感病的寄主和适应环境条件才能引起侵染。 3、借气流远距离传播的病害防治比较困难借气流远距离传播的病害防治比较困难，因为除去 注意消灭当地越冬的病原体以外，更要防止外地传入的病原物的侵染， 有时就有必要组织大面积联防，能得到更好的防治效果，采用抗病品种 最为有效。 二、雨水传播雨水传播 1、植物的病原细菌和真菌的黑盘孢目和球壳孢目的分生孢子（胶质）多半 都是由雨水传播的。鞭毛菌的游动孢子是由雨水传播的。雨水传播对雨水传播对 细菌病害更为重要。细菌病害更为重要。 2、雨水传播的距离一般都比较近，只有几十米远。雨水传播的距离一般都比较近，只有几十米远。 3、对于这类雨水传播的病害的防治，只要能消灭当地菌对于这类雨水传播的病害的防治，只要能消灭当地菌 源或者防止它们的侵染，就能取得一定的效果。源或者防止它们的侵染，就能取得一定的效果。 4、灌溉水也能传播病害，应当避免串灌和漫灌。、灌溉水也能传播病害，应