传染性病害的发生发展规律

传染性病害的发生发展规律第1页/共89页第三章传染性病害的发生发展规律第2页/共89页TableofContents一、病原物的寄生性与致病性二、寄主植物的抗病性三、植物侵染性病害的侵染过程

四、植物病害的侵染循环五、植物病害的流行第3页/共89页一、病原物的寄生性与致病性即植物与微生物共同生活，紧密联系，形成了双方都可以得到好处的互利关系。如豆科植物与其根瘤细菌之间植物与相关微生物之间主要有三种相互关系

有关双方虽然共存于同一环境中，但两者之间没有明显的益、害关系。例如在植物的根围和叶围都有许多非病原微生物。一种生物依赖另一种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)。共生(symbiosis)共栖关系(commensalism)寄生(parasitism)第4页/共89页

寄生性(parasitism)

是指病原物从活的寄主体内获得营养的能力。

1、病原物的寄生性第5页/共89页病原物的寄生性

侵染性病害的病原物大多都是异养生物，必须依靠寄主植物合成的各种营养物质而生存。不同病原物从寄主获得营养的能力不同：有些病原物只能从活的有机体中获取有的病原物只能从死的有机体中获取有的病原物介于二者之间第6页/共89页专性寄生物(obligateparasite)兼性腐生物(facultativesaprophyte)

兼性寄生物(facultativeparasite)专性腐生物(obligatesaprophyte)按病原物从寄主获得营养能力的不同可分为4大类第7页/共89页专性寄生物(obligateparasite)只能从活的有机体中取得营养物质，因此又被称为活体营养生物(biotroph)：即寄主细胞死亡，它们也随着死亡；人工培养基不能培养。如病毒、锈菌、白粉菌、霜霉菌等。第8页/共89页兼性腐生物(facultativesaprophyte)又称强寄生物。以寄生为主，具有一定的腐生能力。可人工培养，但大多生长不良。如外囊菌、外担子菌、黑粉菌等。许多引起叶斑病的病原菌也属此类。第9页/共89页兼性寄生物(facultativeparasite)又称弱寄生物。以腐生生活为主，在特定条件下，也能侵染活的寄主组织。可侵染生活力弱的活体寄主植物或处于休眠状态的植物组织或器官。在人工培养基上生长较好。如杨树烂皮病菌污黑腐皮壳菌及立枯病菌、立木腐朽菌等。第10页/共89页专性腐生物(obligatesaprophyte)又称严格腐生菌或绝对腐生菌，只能在无生命的有机体上生存，不能侵染活的有机体。易人工培养。又称死体营养生物(necrotroph)如木腐菌、鬼笔、地星等。第11页/共89页寄主范围一种寄生物所能寄生的植物种的范围称寄主范围或寄主谱。

2、寄生专化性与生理小种病原物对寄主有一定的选择性，一种病原物只能寄生在一定范围的寄主植物上。第12页/共89页

病原物的寄生范围：

各种寄生物的寄主范围差别很大，有的一两种，如山杨黑星霉；有的上百种，如茄丝核菌。一般而言：寄生性强的病原物寄生范围窄；寄生性弱的病原物寄主范围宽。第13页/共89页许多病原物种下直接分为不同的生理小种。

生理小种（physiologicalrace，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第14页/共89页病原物种下的几个分类单元病原物种内形态相似，但对不同属寄主植物的致病性不同的类群。主要用于植物病原真菌。黄瓜专化型F.oxysporiumf.sp.cucumarinum

西瓜专化型F.oxysporiumf.sp.niveum

棉花专化型F.oxysporiumf.sp.vasinfectum

专化型(formaspecialis，简称f.sp.)第15页/共89页病原细菌中则用致病变种（pathovar，简称pv.

）

Pseudomonassyringaepv.phaseolicola菜豆晕斑病菌Pseudomonassyringaepv.Glycinea大豆细菌疫病病菌对不同种寄主植物致病性变化，及在同种植物上形成不同的症状。第16页/共89页致病性(pathogenicity)

是指病原物所具有的破坏寄主和引起病变的能力。

3、病原物的致病性第17页/共89页病原物在寄生过程中，除掠夺寄主植物营养物质外，还能产生对寄主的正常生理活动有害的各种代谢产物，这些代谢产物往往是病原物对寄主造成损害的重要原因。第18页/共89页病原物的致病机制病原物在寄生过程中，除掠夺寄主植物的营养物质外，还能产生对寄主的正常生理活动有害的各种代谢产物，这些物质往往是病原物对寄主造成损坏的主要原因。这些物质有酶、生长调节物质和毒素等。第19页/共89页植物病原物的致病机制1胞外酶病原物产生的与致病性有关的酶很多，主要有： 角质酶（cutinase） 果胶酶（pectinase） 纤维素酶（cellulase） 半纤维素酶（hemicellulase） 蛋白酶（protease）许多病原真菌可以直接穿透植物表皮而侵入。真菌能产生一系列降解表皮角质层和细胞壁的酶，直接侵入过程就是部分地或全部地通过这种化学穿透方式而实现的。第20页/共89页2生长调节物质植物生长调节物质(growthregulators)亦称植物激素，许多病原菌能合成与植物生长调节物质相同或类似的物质，严重扰乱寄主值物正常的生理过程病原菌产生的生长调节物质主要有：生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯诱导产生徒长、矮化、畸形、丛枝等多种形态病变。第21页/共89页3毒素毒素(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。引起坏死、枯萎等症状。第22页/共89页4、夺取寄主的生活物质各种病原物都具有寄生性，能够从寄主上获得必要的生活物质。寄主体内或体表的寄生物越多，消耗的养分也越多，从而造成寄主植物的营养不良、黄化、矮化，甚至枯死等症状。半寄生类对寄主的依赖主要是水分，因此对寄主的影响一般较少，危害较轻；全寄生植物对寄主的损害极大，很快就使寄主黄化致死。第23页/共89页4、寄生性与致病性的关系一般死体营养生物多具有较强的致病性;而活体营养生物寄主的破坏和毒害要缓和。病原物——寄主协同进化的结果第24页/共89页二、寄主植物的抗病性抗病性是指寄主植物抵抗或抑制病原物侵染的能力。1、植物的抗病性的定义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为保持物种生存和繁衍所必需的特性。第25页/共89页抗病性与感病性：植物的抗病性也就是植物与病原物的不易亲和或不易感染的特性。相反，植物与病原物的易亲和或易感染的特性称为感病性。抗病性和感病性是同一个事物的两个方面。如抗病性高的植物叫抗病植物，抗病性低的植物就叫感病植物。植物的抗病仅仅是对一种或几种病原物的抗病，而不可能对所有的病原物都抗病。第26页/共89页二、两种抗病性Vanderplank根据病原物的毒性变化，（即病原物生理小种组成，不同的生理小种代表不同的毒性。）把植物的抗病性划分为两种类型。垂直抗病性：一个作物品种只对病原物的某个或某些病原小种起作用的抗病性是垂直抗病性。水平抗病性：作物的品种对所有的病原物小种均有一定抗性的为水平抗病性。第27页/共89页垂直抗病性病原小种1、植物同病原物的关系是垂直的（如一些栽培品种）；2、抗病性较完全；3、抗病性是由单基因或少数基因控制的；3、当新的病原小种出现，或病原物出现变异时，容易丧失其抗病性。抗性水平特点：第28页/共89页水平抗病性病原小种抗性水平特点：1、植物的抗病同病原物品系之间的关系是水平的（如一些植物的野生种）；2、抗病水平是不完全的或不彻底的；3、抗病性是由多基因控制的；4、抗病性较彻底，不会因为新病原小种的出现而丧失其抗病性。第29页/共89页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化学抗性结构抗性化学抗性角质层蜡质层气孔的结构、数量和开闭习性抗菌化合物酚类物质、皂角苷、不饱和内酯、有机硫化合物等等细胞壁加固和修复木栓层离层侵填体树胶过敏性反应植物保卫素水解酶病程相关蛋白物理抗性物理抗性第30页/共89页抗病基因的来源一般认为病原物的原产地的寄主植物具有较丰富的抗病基因，人们称这一地区为抗病基因中心。植物的抗病性是植物同病原物共处的进化过程中发展起来的。由于病原物的选择压力，那些高度感病的个体被淘汰了，具有抗性的个体保存了下来。但并不是说远离病原物原产地的地区，抗病基因就不存在。只是抗病基因出现的频率较低。第31页/共89页侵染过程: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染后的发病过程。1.接触期contactperiod2.侵入期penetrationperiod3.潜育期incubationperiod4.发病期symptomappearance侵染过程分为4个时期：三、植物侵染性病害的侵染过程

第32页/共89页接触真菌孢子：萌发侵入寄主建立寄生关系菌丝在寄主内生长接触期侵入期出现症状寄主发生变化产生孢子症状停止扩展潜预期发病期第33页/共89页1、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，并与寄主可侵染部位接触，然后至形成某种侵入结构的一段时间。第34页/共89页湿度：大多数真菌需要在高的湿度下（相对湿度100％时），孢子才能萌发；有的还必须在水滴中才能萌发。温度：在自然情况下，一般较高的温度，孢子较易萌发，芽管生长也较快。空气：在植物地上部分的表面，有足够的空气供给孢子萌发；孢子在土壤内，如水分太多，孢子萌发会受到一定影响。光照：大多真菌孢子萌发不需要光的照射。营养物质：少数真菌孢子萌发不需要营养，但一定的营养物质可促进孢子的萌发。自然界中叶表面的营养物质对真菌孢子萌发有一定的促进作用。

接触期是病原物的较薄弱环节，在病害防治中，可抓着这一有利时期进行喷药，控制病害。环境条件对接触期的影响第35页/共89页2、侵入期侵入期：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。第36页/共89页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侵入自然孔口侵入伤口侵入细菌真菌各种病原物的侵入途径主要有伤口、自然孔口和直接侵入。第37页/共89页第38页/共89页侵入所需要的时间

病毒 细菌一旦接触随即侵入。

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。第39页/共89页侵入所需要的接种体的数量病原物的侵入要有一定的数量，才能引起侵染和发病。侵入所需的最低数量称为侵染剂量。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。如许多侵染叶片的真菌，单个孢子就能引起侵染；许多细菌要有一定菌量的侵入才能引起发病；病毒也有一定的稀释限点。第40页/共89页侵入与环境条件的关系1、湿度决定孢子能否萌发和侵入。大多数真菌孢子需在水滴中才能萌发。白粉菌的分生孢子一般在低湿度条件下也能萌发，但高湿度对孢子萌发仍然有利，有的白粉菌在水滴中萌发反而不好。2、温度影响孢子萌发和侵入的速度。3、光照可以决定气孔的开闭，对于气孔侵入的病原物有影响。影响病原物侵入的环境条件主要是温度和湿度。第41页/共89页3、

潜育期病原物从与寄主建立寄生关系，到表现明显的症状为止，这一时期就是病害的潜育期。潜育期是病原物在植物体内进一步繁殖和扩展的时期，也是寄主植物调动各种抗病因素积极抵抗病原为害的时期。第42页/共89页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。如各种叶斑病系统侵染:病原物从侵染点向其他部位蔓延，甚至引起全株性的感染。如丁香花叶病第43页/共89页潜育时间各种植物病害潜育期的长短差异较大。叶斑病一般7-15天左右枝干病害一般十多天至数十天潜育期的长短影响因素：病原物的生物学特性寄主种类环境（以温度的影响最大，湿度并不重要）第44页/共89页4、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。发病期是病原物扩大危害、许多病原物大量产生繁殖体的时期。第45页/共89页发病期——影响病原物子实体产生的因素营养的影响：一般认为，“饥饿”可促进真菌孢子的产生，如叶斑病。湿度：一般情况，高的湿度有利于病菌子实体的产生。温度：较低的温度，有利于真菌有性孢子的形成。光照：有些真菌孢子的产生需要光照的刺激（如杨树溃疡病菌）。第46页/共89页潜伏侵染和复合侵染潜伏侵染：病原物侵入寄主植物以后，由于寄主或环境条件的限制，病原物暂时停止活动，但仍保持其生命力，待环境条件合适，病原物再重新扩展，使植物发病，这种现象称潜伏侵染（炭疽病和溃疡病往往有潜伏侵染现象）。复合侵染：某种植物病害的发生，是由于两种或两种以上病原物同时或先后侵染而造成的。而两种病原物单独侵染均不能造成危害。如美国山核桃苗的根腐病（同时受线虫和腐霉侵染）。第47页/共89页

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，称作侵染循环（infectioncycle）。四、植物病害的侵染循环病原物的越冬（或越夏）病原物的传播方式和途径病原物的初次侵染和再次侵染第48页/共89页研究病害循环是病害防治中的一个重要问题，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。第49页/共89页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。植物病害循环与病原物的生活史区别第50页/共89页(一)病原物越冬或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。第51页/共89页2、越冬和越夏场所田间病株病株残体种子、苗木和其它繁殖材料土壤和肥料昆虫及其他传病介体第52页/共89页①田间病株田间病株包括：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。如果是多年生植物，一旦感病，大多病原物就可在植物体内长期存活，成为初次侵染来源。如病毒病等系统侵染性病害。清除重病植株，可以减少初次侵染来源。第53页/共89页②病株残体枯枝、落叶、落果、死根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。第54页/共89页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，一般决定于残体分解的快慢。剪除病植物上的病枯枝，清除地上的枯枝、落叶、落果等并烧毁，可以大大减少初次侵染来源。第55页/共89页③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在一起，以休眠孢子附着在种子上，病原物可以菌丝的形式侵入而潜伏在种子、苗木和其它繁殖材料的内部。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。第56页/共89页④土壤

土壤是病原物在植物体外越冬或越夏的主要场所。病原物以休眠体可在土壤中长期存活。病原物还可以腐生的方式在土壤中存活。第57页/共89页土壤寄居菌(soilinvaders)土壤习居菌(soilinhabitants)土壤中腐生的病原菌可分为2大类第58页/共89页土壤寄居菌(soilinvaders)在土壤中病株残体上的存活期较长，但是当病株残体腐败分解后不能单独在土壤中存活。大部分植物病原真菌和细菌都属于这一类。第59页/共89页土壤习居菌(soilinhabitants)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）、丝核属（Rhizoctonia）、引起萎蔫的镰孢霉属（Fusarium）对于这一类病原物，可进行土壤消毒，苗圃地轮作可以减少初次侵染来源。第60页/共89页⑤肥料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，其中的病原物可以长期存活而引起感染。第61页/共89页玉米瘤黑粉菌是由肥料传播的，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。肥料第62页/共89页（二）病原物的传播越冬过后的病原物，必须传播到新的寄主上才能发生侵染。防止病原物的传播可使病害的侵染循环中断，控制病害的发生。第63页/共89页病原物的传播方式第64页/共89页主动传播有些病原物可以通过自身的活动做短距离传播，称主动传播。如真菌的游动孢子，根状菌索，线虫的蠕动等，但这些传播距离有限，只能在小范围蔓延。第65页/共89页各种病原物的传播方式不同（重点）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。病原物主要的传播方式是被动传播。第66页/共89页气流(风)传播：真菌的子囊孢子和担孢子主要靠气流传播。雨水(水流)传播：是真菌的分生孢子和细菌的主要传播方式。昆虫等介体传播：病毒和植原体由刺吸式口器的昆虫传播；另外，梨火疫病由蜂传播，油橄榄肿瘤病由橄榄蝇传播；松材线虫病由松褐天牛传播，栎枯萎病由小蠹虫传播等。人为传播：种子、苗木的调运；农事操作等第67页/共89页气流传播1、产生孢子的真菌很容易随气流传播。真菌孢子数量大、且小而轻。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1-2万米以上的高空和远离海岸的大洋上空都可发现真菌的孢子；但可传播距离并非就是有效传播距离，因部分孢子在传播的途中死去，而且活的孢子须遇到感病的寄主和适宜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，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，采用抗病品种最为有效。第68页/共89页雨水传播1、植物病原细菌和大多数分生孢子之间均有胶质存在，只有通过雨水的稀释，溶化后才能从组织中或子实体中散出，然后在雨滴的溅散下传播。鞭毛菌的游动孢子也是由雨水传播。2、风雨交加是某些病菌传播的最佳时期。3、雨水传播的距离一般都比较近，只有几十米远。对于雨水传播病害的防治，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。第69页/共89页生物介体传播昆虫、螨和某些线虫是植物病毒的主要生物传播介体。昆虫也是一些细菌病害的传播介体。昆虫是一些线虫病害的传播介体。如松褐天牛传播松材线虫。鸟类除了传播桑寄生和槲寄生的种子以外，还能传播梨树火疫病等细菌。这类病害在防治中可以考虑消灭介体昆虫。第70页/共89页人为因素传播1、各种病原物都能以多种方式由人为的因素传播。人为的传播因素中，以带病的种子、苗木和其它繁殖材料的调运最重要。农产品和包装材料的流动与病原生物传播的关系也很大。2、人为传播可以是远距离传播，不受自然条件和地理条件的限制。而农事操作可近距离传播病害，如TMV病毒是接触传染的；农机具也可传播病害，如犁地时机具带土传病。3、植物检疫的作用就是限制这种人为的传播，避免将危害严重的病害带到无病的地区。第71页/共89页

三、初次侵染和再次侵染

初次侵染再次侵染病原物越冬或越夏后，在植物新的生长季节首次引起植物发病的过程称为初次侵染受到初次侵染的植物发病后，病原物在寄主体外或体内产生大量的繁殖体并传播至健康植物上，进行重复的侵染称再次侵染引起植物生长季最初的侵染引起病害在生长季节中的蔓延第72页/共89页潜育期短的病害，再次侵染可重复发生，造成病害流行。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。第73页/共89页梨-桧锈病、苹果-桧锈病(有初侵染、无再侵染)第74页/共89页葡萄霜霉病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藏卵器并受精形成卵孢子雄器葡萄霜霉病的病害循环

引自美国植物病理学会网站，作者：GavinAsh

CharlesSturtUniversity,WaggaWagga,NewSouthWales,Australia侵染果实第75页/共89页决定有无再次侵染的因素病原物的生活史；如松落针病菌。侵染发生的条件；如毛竹枯梢病菌。潜育期过长；如竹杆锈病菌。传播媒介的限制；如松材线虫。第76页/共89页再侵染病原物越冬越夏→初侵染→寄主发病，病原物繁殖

传播侵染循环第77页/共89页五、植物病害的流行在一个地区的一定时间内，植物病害发生面积广，发病程度严重，造成损失巨大的现象称病害流行。第78页/共89页第79页/共89页①病原因素：必须有大量的毒性强致病力强的病原物的存在，并能很快地传播到寄主体上。对环境有广泛的适应力。②植物因素:易于感病的寄主植物大量而集中地存在是病害