2016年农科院博士考试高级植物病理学试题

一、名词解释（10分）1.CFU/ml（1分）：每毫升样品中含有的细菌群落总数.2.基因对基因学说（2分）在寄主植物中控制抗病性和感病性的基因与病原菌中控制无毒性和毒性的基因相互对应。针对寄主植物的每一个抗病基因，病原菌迟早也会出现一个相对应的毒性基因。毒性基因只有克服其相对应的抗病基因，才能表现毒性反应。3.过敏性坏死反应（2分）植物对非亲和性病原物侵染表现高度敏感的现象。受侵细胞及其邻近细胞迅速坏死，病原物受到遏制或被杀死，或被封锁在枯死的组织中。4.植物病害的种,生理小种（2分）种是生物分类学上最基础的分类单位。它具有遗传特征的稳定性，又存在一定的变异范围，是由一个模式个体为基础，连同一些具有相同性状的个体共同组成的群体。生理小种是同种病原物的不同群体，在形态上没有什么区别，在生理生化特性、培养特征和致病性等方面存在差异。一般情况下，不同的生理小种对同种作物不同品种的致病性不同。5.革兰氏染色（2分）用于细菌的观察和鉴定。其主要过程是将细菌固定，用结晶紫和碘液染色，用酒精脱色，如果不褪色即仍为紫色则为革兰氏阳性菌；如果呈红色则为革兰氏阴性菌。革兰氏染色反映了细菌的组成和结构等本质上的区别，所以是细菌分类上的一个重要特征。6.植物病程（1分）病原物的侵染过程，即病原物与寄主植物可侵染部位接触，并侵入寄主植物，在植物体内繁殖和扩展，然后发生致病作用，显示病害症状的过程，也是植物个体遭受病原物侵染后的发病过程。二、多选题（5分）三、根据拉丁文或英文缩写写出中文（10个，5分）四、简答题（40分，5分*8）1.绘制田间病害调查表。2.柯赫氏法则。柯赫氏法则是确定某种微生物是侵染性病害病原物时必须遵守的原则。其要点是：（1）在病植物上常伴有一种病原微生物的存在；（2）该微生物可在离体或人工培养的条件下分离纯化而得到纯培养；（3）将纯培养接种到相同品种的健株上，出现症状相同的病害；（4）从接种发病的寄主上再分离到其纯培养物，性状与接种物相同。3.计算病情指数，并列出公式。病情指数表示群体水平上病害发生的程度，公式如下：病情指数=∑﹝病级数×该级病叶（穗、株）数﹞/调查总数×最高病级值×100举例：小麦白粉病病情指数计算，按照0-9级分级标准，共调查100片叶子，其中有40片叶子为0级，20片为9级，30片严重度为6级，10片严重度为4级。则：病情指数=∑（40×0+20×9+30×6+10×4）/（100×9）×100=44.444.如何诊断植物非侵染性病害。（1）进行病害现场的观察和调查，并了解有关环境条件的变化；（2）依据侵染性病害的特点和侵染性试验的结果尽量排除侵染性病害的可能；（3）进行治疗诊断。5.小麦三种锈病的症状。病害名称小麦条锈病小麦叶锈病小麦秆锈病危害部位叶片为主，也可危害叶鞘、茎秆、穗部叶片为主，也可危害叶鞘、茎秆茎秆、叶鞘为主，也可危害叶片和穗部为害时期最早中间最晚夏孢子堆较小，椭圆形，黄色，沿叶脉成行排列，表皮破裂后散出黄色绣粉状物较小，圆形或近圆形，橘红色，不规则散生，表皮破裂后，散出黄褐色粉末最大，长椭圆形，红褐色，排列不规则，表皮破裂后散出锈褐色夏孢子冬孢子堆黑褐色、扁平、短线条状，不破裂黑色，椭圆形，散生或排列成条状，不破裂黑色，大斑，长椭圆形或长条形，破裂6.为什么将线虫列为植物病原物。线虫是一类低等的无脊椎动物，通常生活在土壤、淡水、海水中，其中很多能寄生在人、动物和植物体内，引起病害。其中寄生植物的线虫称为植物病原线虫或植物寄生线虫，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，同时植物寄生线虫对植物的破坏作用主要是通过分泌有毒物质和夺取营养的方式完成，与昆虫对植物的取食有很大区别，因此，习惯上把植物寄生线虫作为病原物来研究。7.植物病毒如何传播。病毒是专性寄生物，在自然界生存和发展必须在寄主间转移。植物病毒从一个植株转移或扩散到其他植株的过程称为传播。根据自然传播方式的不同，可分为介体传播或非介体传播两类。（1）介体传播：eq\o\ac(○,1)昆虫介体：主要为蚜虫、叶婵、飞虱类；eq\o\ac(○,2)土壤中的介体：主要为线虫、真菌等。（2）非介体传播：eq\o\ac(○,1)机械传播：也称汁液摩擦传播；eq\o\ac(○,2)种子和花粉传播；eq\o\ac(○,3)嫁接传播；eq\o\ac(○,4)菟丝子传播。8.品种抗性丧失的根本原因及对策。原因:（1）农业种植区域化，大面积种植同一品种，导致菌种致病性变异加快；（2）抗病基因单一化，通过定向选择，往往使其抗性迅速丧失。（3）抗病品种在推广使用过程中因机械混杂，天然杂交，突变等因素会出现感病植株，多年累积后会导致品种退化。（4）病原物变异速度快，品种抗性保持年限短。（5）新的病原小种的产生，新病害的引入。（6）环境条件的影响，凡对病原物有利而对植物抗病品种的环境条件不利的因素都会使品种抗病性发生变化。对策:（1）提高自身抗病素质，扩大亲本来源，采用多抗品种；（2）改进育种目的：培育多抗或水平抗性品种，同时采用改革育种方法，采用抗病亲本作母本；（3）群选育种：因地制宜的选育抗病品种，避免环境条件对抗病品种的影响；（4）抗病品种的合理布局：抗病品种轮换种植，使抗病基因在时间和空间上都不具有连续性，防止单一化种植某一抗性品种；（5）加强提纯扶壮，不断提高抗病力；（6）改进栽培措施使环境条件有利于抗病性表现。（7）在病原菌易变异地区及时用药扑灭新的病原物。五、论述题（二选一作答）（40分）1.如果你发现一种新病害，设计研究方案。（15分）发现一种新的病害，我会从以下三个方面着手研究。一、病害的识别与诊断（1）根据田间调查以及侵染型病害和非侵染性病害的特点来判断病害属于哪种类型；（2）若为非侵染性病害，则判断发病原因，通过改善相应条件即可缓解或恢复。（3）若为侵染型病害，则依据柯赫氏法则来诊断。（4）利用植物病害诊断检测技术准确诊断致病病原物类型。植物病害诊断检测技术主要包括：病原物的分离培养和接种鉴定技术、电子显微镜检测技术、生物学测定技术、生理生化测定技术、免疫血清检测技术、分子生物学鉴定技术、及专家系统与网络远程诊断技术。二、抗病品种的选育及抗病基因的定位（1）分离并纯化病原微生物，对现有品种进行抗性鉴定，选取抗病性好且农艺性状优良的品种作为抗病育种种质资源；（2）基因定位：创建分离群体，BSA混池测序（RNA-seq），筛选与抗病基因连锁的分子标记，构建抗病基因的连锁图谱，扩大群体进行精细定位。三、病原与寄主的互作研究（1）选择一对遗传背景相似但对病原物分别表现抗病和感病的姊妹系作为材料，接种后，取合适的时间点取样。（2）利用转录组（RNA-seq）和蛋白组（itraq、质谱分析）技术，可对样品进行定性定量研究，筛选差异基因和差异蛋白，进行生物信息学分析，可以找到病原与寄主互作的关键基因和关键蛋白。对这些关键基因和关键蛋白可进行qRT-PCR，VIGS,Co-IP等实验验证。2.阐述种传细菌病害的综合防治。（15分）（1）植物检疫：严格检疫制度，加强产地检疫，杜绝病菌传播。（2）农业防治：eq\o\ac(○,1)使用无病繁殖材料，为确保无病种苗生产，必须建立无病种子繁殖制度。种子生产基地需建设在无病或轻病地区，并采取严格的防病和检验检疫措施。eq\o\ac(○,2)建立合理的种植制度，合理轮作，打断部分生态环境的连续性，中断病害循环。eq\o\ac(○,3)保持田园卫生，田园卫生措施包括清除收获后遗留田间的病株残体，生长期拔除病株与铲除发病中心，施用净肥以及清洗消毒农机具等，这些措施都可显著减少病原物接种体数量。eq\o\ac(○,4)加强栽培管理，如改进栽培技术，合理调节环境因子，改善栽培条件，调整播期，合理施肥等，创造有利于植物生长发育而不利于病害发生的环境条件。（3）选育和种植抗病品种：利用抗病品种是防治病害最经济有效的措施。在推广抗病品种时要注意选择抗病基因丰富的品种，还要注意对不同抗病基因品种的合理布局，减缓品种抗病性丧失程度。（4）生物防治：主要是利用病原菌的生防菌来进行防治。（5）物理防治：指利用物理原理和方法防治植物病害，如热力处理、辐射处理、嫌气处理、汰除处理等。（6）化学防治：eq\o\ac(○,1)种子处理：用化学药剂处理种子，包括浸种、拌种、包衣等方法。eq\o\ac(○,2)土壤消毒：在播种前或播种时对土壤进行化学药剂处理，可有效抑制土传和种传病害。植物病害的防治要坚持“预防为主，综合防治”的原则，统筹考虑多种因素，因时因地制宜，综合运用上述防治措施，以达到控制病害的目的。3.农业防治的措施及原理。试阐述“预防为主，综合防治”这一方针。（15分）原理：农业防治是在全面分析寄主植物、病原物和环境因子三者相互关系的基础上，运用各种农业调控措施，压低病原物数量，提高植物抗病性，创造有利于植物生长发育而不利于病害发生的环境条件。农业防治措施大部分都是农田管理的基本措施，可与常规栽培管理结合进行。措施：（1）使用无病繁殖材料，可以有效防止病害传播，压低初侵染接种体数量。（2）建立合理的种植制度，可以调节农田生态环境，改善土壤肥力，有利于作物生长发育，减少病原物存活，中断病害循环。如与非寄主植物轮作，病原物因缺乏寄主而迅速消亡，中断病害循环。（3）保持田园卫生。田园卫生措施包括清除收获后遗留田间的病株残体，生长期拔除病株与铲除发病中心，施用净肥以及清洗消毒农机具等，这些措施都可显著减少病原物接种体数量。（4）加强栽培管理，如改进栽培技术，合理调节环境因子，改善栽培条件，调整播期，合理施肥等，创造有利于植物生长发育而不利于病害发生的环境条件。预防为主，综合防治方针：“预防为主，综合防治”是我国植保工作的总方针，也是植物病害综合治理的基本原则。预防在植物病害防治中极其重要，它包括两层含义：一是阻止传播，通过检疫措施预防危险性病害的传播，控制其蔓延和危害；二是做好预防，在病害发生之前采取积极措施，把病害消灭在未发生前或初发阶段。对于单循环病害，主要在病菌侵入之前做好预防，对于多循环病害，重点预防再侵染的发生，防止病害流行。综合防治是对有害生物进行科学管理的体系。它从农业生态系总体出发，根据有害生物和环境之间的相互关系，充分发挥自然控制因子的作用，因地制宜的协调应用必要的措施，将有害生物控制在经济受害允许水平之下，以获得最佳的经济、生态和社会效益。在综合防治中，要以农业防治为基础，因时、因地制宜，合理运用化学防治、生物防治、物理防治等措施，兼治多种病害。4.以一种病害为例，阐述所有的防治方法。（15分）小麦白粉菌是一种流行性真菌病害，主要侵染小麦的叶片、茎等地上部位。现以白粉菌为例，阐述所有防治方法。（1）植物检疫：严格检疫制度，利用立法和行政措施防止病原物的人为传播；（2）农业防治：eq\o\ac(○,1)使用无病繁殖材料，可以有效防止病害传播，压低初侵染接种体数量；eq\o\ac(○,2)建立合理的种植制度，如与非寄主植物轮作。小麦白粉菌是专性活体寄生菌，轮作使病原物因缺乏寄主而迅速消亡，中断病害循环。eq\o\ac(○,3)保持田园卫生，田园卫生措施包括清除收获后遗留田间的病株残体，生长期拔除病株与铲除发病中心，施用净肥以及清洗消毒农机具等，这些措施都可显著减少病原物接种体数量。eq\o\ac(○,4)加强栽培管理，如改进栽培技术，合理调节环境因子，改善栽培条件，调整播期，合理施肥等，创造有利于植物生长发育而不利于病害发生的环境条件。对于小麦白粉菌来说，可调整播期，使小麦避开白粉菌的高发期。（3）选育和种植抗病品种：利用抗病品种是防治病害最经济有效的措施。在推广抗病品种时要注意选择抗病基因丰富的品种，还要注意对不同抗病基因品种的合理布局，减缓品种抗病性丧失程度。（4）生物防治：主要是利用病原菌的生防菌来进行防治，如小麦白粉菌的生防菌枯草芽孢杆菌菌株QST713已被制成生物农药。（5）物理防治：指利用物理原理和方法防治植物病害，如热力处理、辐射处理、嫌气处理、汰除处理等。（6）化学防治：eq\o\ac(○,1)种子处理：用化学药剂处理种子，包括浸种、拌种、包衣等方法。eq\o\ac(○,2)土壤消毒：在播种前或播种时对土壤进行化学药剂处理，可有效抑制土传病害和一些气传病害。eq\o\ac(○,3)叶从喷药：是防止作物生长期气传病害最有效地施药方法。如在小麦生长期对叶片喷施三唑酮、多菌灵等化学农药，可有效抑制白粉菌。植物病害的防治要坚持“预防为主，综合防治”的原则，统筹考虑多种因素，因时因地制宜，综合运用上述防治措施，以达到控制病害的目的。5植物病害诊断的8个基本步骤。（10分）（1）进行田间观察，了解相关环境的变化。（2）症状的识别与描述。（3）询问病史，查阅相关档案。（4）若在病植株上看不到任何病症，也分离不到病原物且往往大面积同时发生同一症状，没有发病中心，则考虑非侵染性病害的可能。对其进行治疗诊断，若能恢复，则判断为非侵染性病害。（5）采样检查，对病原物进行室内鉴定。（6）利用柯赫氏法则对侵染性病害进行诊断，包括病原物的分离，纯化，接种和病原物的再分离等。（7）进行专项检测，如镜检，血清学检测，传播介质检测，噬菌体检测等来判断病原物的类型。（8）初步排除法得出结论。6.绘制一种土传或气传真菌病害的生命周期，详细阐述各个部分。（10分）小麦白粉菌是一种气传真菌病害，是一种专性寄生的活体营养型真菌。这种活体寄生菌以有性生殖和无性生殖交替的方式存在于小麦的整个生长周期，是多循环病害。小麦发育前期，白粉菌进行无性生殖，菌