植物病原原核生物

关于植物病原原核生物引言定义：原核生物是具有细胞壁和细胞膜或仅有细胞膜，但没有细胞核的单细胞生物。细菌软体微生物（菌原体和螺原体）种类：约1600种细菌大多数为严格腐生菌少数种为人和动物的病原菌100多种植物病原菌第2页,共41页，2024年2月25日，星期天一、原核生物的一般性状和分类（一）原核生物的形态和结构（二）染色反应（三）生长、繁殖和遗传变异（四）分类地位与主要类群第3页,共41页，2024年2月25日，星期天（一）原核生物的形态和结构一般原核生物形态：球状、杆状、螺旋状结构：单细胞第4页,共41页，2024年2月25日，星期天（一）原核生物的形态和结构2.植物病原原核生物形态：细菌大多为杆状，少数为链丝状，植原体为球形或不规则形，螺原体为螺旋状细胞结构：无荚膜、无芽孢：致死温度48-530C,最高<700C多有鞭毛第5页,共41页，2024年2月25日，星期天（二）染色反应鞭毛染色：用于观察鞭毛数量和着生位置革兰氏染色(Gramstain)：紫色：革兰氏染色反应阳性(G+)红色：革兰氏染色反应阴性(G-)植物病原细菌多为G-，少数为G+第6页,共41页，2024年2月25日，星期天（三）生长、繁殖和遗传变异

生长条件：温度：最适26-300C青枯假单孢杆菌生长最适温度370C马铃薯环腐病菌生长最适温度20-230C致死温度：48-530C,10min.可杀死多数病原细菌pH值：最适7.2，中性略偏碱真菌通常喜欢微酸环境营养条件：多为非专性寄生第7页,共41页，2024年2月25日，星期天（三）生长、繁殖和遗传变异2.繁殖：繁殖方式：细菌裂殖，软体微生物芽殖或裂殖速度：20min繁殖一代第8页,共41页，2024年2月25日，星期天（三）生长、繁殖和遗传变异3.遗传变异：遗传物质核区双链DNA和质粒基因突变：DNA内部的变异人工诱变：辐射或化学诱变自然突变：突变频率1/1x104～1010基因重组：不同来源的DNA重组接合(conjugation)转导(transduction)转化(transformation)第9页,共41页，2024年2月25日，星期天（四）分类地位与主要类群细菌在生物分类系统中的地位最早的分类系统中：细菌属植物界Conard(1939):细菌属于菌物界Murray(1969):原核生物界第10页,共41页，2024年2月25日，星期天（四）分类地位与主要类群伯杰氏细菌鉴定手册(Bergey’sManualofDeterminativeBacteriology,1stEd.,1923)植物病原细菌只属于一个族(TribeErwiniae)7thEdition(1957):5+1AgrobacteriumErwiniaPseudomonasXanthomonasCorynebacteriumStreptomyces第11页,共41页，2024年2月25日，星期天（四）分类地位与主要类群Bergey’sManualofSystematicBacteriology,9thEd.,1994)&InternationalJournalofSystematicBacteriology原核生物界分为四个门：薄壁菌门：细胞壁薄，G-厚壁菌门：细胞壁厚，G+无壁菌门：无细胞壁疵壁菌门：细胞壁不含肽聚糖和胞壁酸第12页,共41页，2024年2月25日，星期天二、植物病原原核生物的主要类群（一）薄壁菌门（二）厚壁菌门（三）无壁菌门第13页,共41页，2024年2月25日，星期天（一）薄壁菌门土壤杆菌属(Agrobacterium)欧文氏菌属(Erwinia)假单孢菌属(Pseudomonas)布克氏菌属(Burkholderia)噬酸菌属(Acidovorax)劳尔氏菌属（Ralstonia)黄单孢菌属(Xanthomonas)木质菌属(Xylella)韧皮杆菌属(Liberobacter)第14页,共41页，2024年2月25日，星期天1.土壤杆菌属(Agrobacterium)又称野杆菌属，俗称农杆菌短杆状1-6根鞭毛，周生或侧生G-第15页,共41页，2024年2月25日，星期天土壤杆菌寄主范围最广土壤习居菌(soilinhabitant)症状：根癌土壤杆菌(A.tumefaciens):冠瘿病或根癌发根土壤杆菌(A.rhizogenes)：发根植株衰弱、矮化第16页,共41页，2024年2月25日，星期天2.欧文氏菌属(Erwinia)短杆状，多根鞭毛周生，G-腐生性强病害：腐烂、萎蔫十字花科软腐病黄瓜细菌性萎蔫病玉米细菌性萎蔫病苹果、梨火疫病第17页,共41页，2024年2月25日，星期天欧文氏菌－大白菜软腐病伤口侵入分泌果胶酶，破坏中胶层，导致细胞离析，组织解体病株、病残体、堆肥或土壤中越冬昆虫、雨水、灌溉水、农事活动传播防治：抗病品种栽培措施储藏条件第18页,共41页，2024年2月25日，星期天欧文氏菌－梨火疫病isopropy第19页,共41页，2024年2月25日，星期天3.假单胞菌属(Pseudomonas)原为最大的植物病原细菌类群根据rRNA的同源性，分出新的属：布克氏菌属(Burkholderia)劳尔氏菌属(Ralstonia)噬酸菌属(Acidovorax)杆状，1-多根鞭毛，极生第20页,共41页，2024年2月25日，星期天假单胞菌－角斑病气孔、伤口侵入薄壁细胞间扩展散生多角形病斑种子或病残带菌风雨、昆虫传播防治丁香假单胞菌（Pseudomonassyringae

）第21页,共41页，2024年2月25日，星期天劳尔氏菌-茄科植物青枯病地上部急性凋萎茎（块茎）维管束变色伤口侵入维管束扩展种薯、苗、病残、土壤带菌田园卫生无病种苗抗病品种生物防治第22页,共41页，2024年2月25日，星期天噬酸菌－哈密瓜黑斑病“V”病斑种子带菌病残体带菌防治：检疫种子处理田园卫生轮作第23页,共41页，2024年2月25日，星期天4.黄单孢菌属(Xanthomonas)植物病原细菌中较大的类群短杆状，单鞭毛极生，G-菌落常为蜜黄色代表性病害：水稻白叶枯病十字花科植物黑腐病棉花细菌性角斑病柑橘溃疡病第24页,共41页，2024年2月25日，星期天黄单孢杆菌－水稻白叶枯病越冬带菌种子稻桩带菌侵入途径水孔伤口沿叶脉扩展传播种传暴风雨灌溉水第25页,共41页，2024年2月25日，星期天黄单孢杆菌－十字花科黑腐病“V”病斑叶脉变黑第26页,共41页，2024年2月25日，星期天5.木质菌属(Xylella)新建属，原称作类立克次氏体(rickettsialikeorganism,RLO),木质部难养菌(fastidiousxylem-limitedbacteria)短杆状，无鞭毛，G-,细胞壁波纹状营养要求荷刻第27页,共41页，2024年2月25日，星期天木质菌属－葡萄皮尔氏病叶蝉传播取食时侵入木质部扩展第28页,共41页，2024年2月25日，星期天6.韧皮部杆菌属(Liberobacter)寄生于韧皮部，早期称作类立克次氏体(rickettsialikeorganism,RLO)、韧皮部难养菌(fastidiousphloem-limitedbacteria)、类细菌短杆状、无鞭毛、G-不能进行人工培养第29页,共41页，2024年2月25日，星期天韧皮部杆菌－柑橘黄龙病传播与侵入嫁接传播木虱传播韧皮部扩展防治：昆虫防治苗木的高温处理田园卫生第30页,共41页，2024年2月25日，星期天（二）厚壁菌门植物病原细菌棒状杆菌属(Clavibacter)棒状或不规则状，无鞭毛，G+，细胞壁厚所致病害症状：萎蔫马铃薯环腐病番茄溃疡病第31页,共41页，2024年2月25日，星期天棒形杆菌－马铃薯环腐病症状：病叶边缘上卷、脉间变黄、枯焦病薯维管束变褐、腐烂挤压病薯有菌脓从维管束溢出随病薯越冬切刀传播伤口侵入韧皮部扩展第32页,共41页，2024年2月25日，星期天棒形杆菌－番茄溃疡病症状：叶片脉间变黄茎部产生暗褐色条斑、深陷维管束变褐果实病斑小，有白色晕圈随病残、种薯越冬风雨、水流、农事操作传播伤口侵入第33页,共41页，2024年2月25日，星期天（三）无壁菌门植物病原生物症状黄化丛枝粗缩叶蝉传播第34页,共41页，2024年2月25日，星期天Y.Doi(1967)等首次证明翠菊黄化病和桑萎缩病由类菌原体引起：在“黄化”病株维管束内观察到类菌原体的存在；通过四环素类抗生素处理，病株内菌体数量下降，病害随之减轻；青霉素无效。之后，发现200多种植物病害与菌原体有关第35页,共41页，2024年2月25日，星期天1.植原体(Phytoplasma)原称作类菌原体(Mycoplasma-likeorganism,MLO)菌体物细胞壁，圆形、椭圆形、有时为丝状或哑铃形不能进行人工培养叶蝉带菌（循回型）常见病害：枣疯病、梧桐丛枝等第36页,共41页，2024年2月25日，星期天黄化、丛枝、叶变小第37页,共41页，2024年2月25日，星期天2.螺原体属(Spiroplasma)菌体无