植物病理学习题及解答

植物病理学习题及解答一、名词解释及解答1.植物病害：指植物在生物或非生物因子的持续干扰下，生理代谢、组织结构和形态特征上产生一系列连续性的反常变化，最终导致产量降低、品质变劣、植物局部或整株死亡的现象，核心判定标准是存在病理性演变过程，区别于风折、虫咬缺刻、机械嫁接伤口等偶然瞬时损伤，后者不会引发后续的持续性病理紊乱。2.症状：植物受病原物侵染或不良环境胁迫后，在植株不同部位表现出的肉眼可见的异常特征，是病状（植物自身的异常表现）和病征（病原物在病部形成的可见繁殖体或营养体结构）的统称，是田间病害初步诊断的核心依据。3.转主寄生：部分锈菌等专性寄生真菌，必须在两种完全不同分类地位的寄主植物上先后完成不同阶段的生活史，才能完成整个世代循环的寄生特性。例如小麦秆锈菌需要在小麦上完成夏孢子、冬孢子阶段，在小檗上完成性孢子、锈孢子阶段，缺少任意一种寄主都无法完成完整世代。4.准性生殖：半知菌类没有典型有性生殖过程的真菌，通过菌丝融合形成异核体，异核体内的两个不同遗传背景的细胞核偶然融合形成杂合二倍体细胞核，再经过有丝分裂过程中的染色体交换、染色体分离逐步实现单倍体化，最终产生遗传重组后代的生殖方式，是半知菌产生新致病性小种的核心变异途径。5.潜育期：从病原物成功侵入寄主、建立稳定的寄生关系开始，到寄主植物肉眼可见明显症状出现为止的时间段，其时长受病原物种类、寄主抗病性、环境温湿度共同影响，例如致病疫霉侵染马铃薯叶片的潜育期仅为2~3天，小麦散黑穗病的潜育期可达数月。6.系统获得抗性（SAR）：植物受局部病原物侵染后，侵染部位会启动水杨酸信号通路，诱导整个植株的非侵染部位也获得对多种病原物的广谱抗病性，该抗性一般可维持数周到数月，伴随PR蛋白（病程相关蛋白）的大量积累，是植物系统性免疫的核心类型。7.基因对基因假说：由植物病理学家Flor在研究亚麻锈病互作体系时提出，核心内容为：寄主基因组中每存在一个特异性的抗病R基因，病原物基因组中就必然存在一个对应的无毒Avr基因，只有当寄主携带显性抗病R基因、病原物携带对应的显性无毒Avr基因时，两者互作才会触发寄主的抗病反应，其余三类互作组合（寄主感病r/病原物无毒Avr、寄主抗病R/病原物毒性avr、寄主感病r/病原物毒性avr）下寄主均表现为感病。该假说后续被分子生物学验证，R基因编码的NB-LRR类受体蛋白可直接或间接识别Avr基因编码的效应子蛋白，触发过敏性坏死反应阻断病原物扩展。8.垂直抗性：又称小种专化抗性，指寄主品种仅对病原物的部分特定生理小种表现免疫或高抗，对其余小种则表现为高度感病的抗性类型，一般由单基因或少数几个主效基因控制，抗性表型表现为质量性状，具有明显的小种专化性，特点是抗性强但容易随着病原物群体中对应毒性小种的定向选择迅速丧失。9.类病毒：一类侵染高等植物的最小病原物，仅由裸露的共价闭合环状单链RNA构成，没有衣壳蛋白包被，分子量仅为病毒核酸的1/10左右，可在寄主细胞内直接利用寄主的RNA聚合酶完成复制，典型类病毒包括马铃薯纺锤块茎类病毒、柑橘裂皮病类病毒。10.单循环病害：指在一个生长季中只有初侵染，没有再侵染，或者再侵染在病害流行中占比极低的病害类型，这类病害病原物的越冬存活率决定了当年的发病程度，年度间流行的波动相对较小，典型病害如小麦散黑穗病、大豆菟丝子为害。二、填空题及解答1.真菌界传统分类的五个亚门分别为____、____、____、____、____，其对应的典型有性孢子类型依次为卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子、无已知有性态。解答：鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门、半知菌亚门。2.绝大多数植物病原细菌革兰氏染色反应呈____性，仅有棒形杆菌属、链霉菌属、节杆菌属等少数类群呈____性。解答：阴、阳。3.植物病毒的完整粒体基本组成为____和____，部分病毒还额外包含囊膜结构，烟草花叶病毒（TMV）的核酸类型为____。解答：核酸、衣壳蛋白、正单链RNA。4.典型全锈型锈菌生活史中可产生5种不同类型的孢子，依次为____、____、____、____、____。解答：性孢子、锈孢子、夏孢子、冬孢子、担孢子。5.植物侵染性病害的侵染过程按照时间顺序可划分为4个连续阶段，分别是____、____、____、____。解答：接触期、侵入期、潜育期、发病期。6.植物病害大规模流行的三个核心必备要素为____、____、____。解答：大面积连片种植的感病寄主群体、致病性强的病原物小种大量积累、持续适宜病害发生的环境条件。7.植物病原物的侵入途径主要包括三种类型：直接穿透侵入、____、____。解答：自然孔口侵入（气孔、水孔、皮孔、蜜腺等）、伤口侵入。8.植物病害的预测按照预测时长可分为长期预测、中期预测、短期预测，其中针对多循环暴发性叶部病害的流行预警最常用的是____预测。解答：短期。9.病原物越冬越夏的主要场所包括____、____、____、____、介体昆虫体内、野生中间寄主等六大类。解答：种子和无性繁殖材料、病残体、土壤、未腐熟粪肥。10.我国现行的植物保护防控核心方针是____。解答：预防为主，综合防治。三、单项选择题及解答（含解析）1.下列田间观察到的现象中，属于典型植物病害范畴的是：A.强台风导致的树枝折断B.小菜蛾取食甘蓝叶片形成的缺刻C.小麦感染条锈病后功能叶片提前枯死D.果树嫁接时形成的人工伤口解答：选C。解析：其余三个选项都属于偶然瞬时的机械损伤或虫害瞬时取食，不会触发植物后续的连续性病理代谢紊乱，没有典型病理演变过程，不属于植物病害定义的覆盖范畴。2.下列病部表现的结构中，属于病征的是：A.黄瓜感染白粉病后叶片表面生长的白色粉层B.番茄花叶病毒侵染后叶片表现的黄绿相间斑驳C.大白菜软腐病后整个叶球软烂发臭D.小麦纹枯病侵染后茎秆上形成的云纹状病斑解答：选A。解析：白色粉层是白粉菌的菌丝体和分生孢子堆，属于病原物的繁殖体结构，是典型病征；其余三个选项均是寄主植物自身表现出的异常状态，属于病状范畴。3.下列病原物类群中属于原核生物的是：A.南瓜上寄生的白粉菌B.侵染番茄的青枯劳尔氏菌C.侵染烟草的烟草花叶病毒D.大豆田中寄生的中国菟丝子解答：选B。解析：青枯劳尔氏菌属于革兰氏阴性植物病原细菌，是典型原核生物；白粉菌属于真菌（真核）、烟草花叶病毒属于非细胞生物、菟丝子属于高等寄生性种子植物（真核）。4.柯赫氏法则的核心验证步骤的逻辑起点是：A.从病组织上直接分离得到纯病原物接种健康寄主B.所有被检测的发病植株上均稳定存在同一种待验证病原物，且健康植株上不存在该病原物C.接种健康寄主后得到和原病害完全一致的症状D.从接种后的发病植株上再次分离得到和初始分离物完全一致的病原物解答：选B。解析：柯赫氏法则四步的第一步首先要证明待检测病原物和病害存在稳定的伴随关系，排除杂菌污染的干扰。5.下列病害类型中，不存在任何病征的是：A.柑橘炭疽病B.黄瓜细菌性角斑病C.水稻条纹叶枯病毒病D.葡萄霜霉病解答：选C。解析：病毒属于非细胞生物，粒体大小远小于肉眼可见阈值，侵染植物后不会在病部形成肉眼可见的病原物结构，因此病毒病害全程无病征，非侵染性病害同样不存在病征。四、多项选择题及解答（含解析）1.下列属于真菌无性繁殖产生的孢子类型的有：A.游动孢子B.孢囊孢子C.分生孢子D.子囊孢子E.厚垣孢子解答：选ABCE。解析：子囊孢子是子囊菌有性生殖阶段产生的有性孢子，不属于无性孢子，其余四个选项均为真菌无性阶段产生的繁殖体，其中厚垣孢子是部分真菌营养体菌丝的个别细胞原生质浓缩、细胞壁加厚形成的休眠孢子，属于无性孢子的特殊类型。2.下列关于水平抗性的描述中，正确的有：A.一般由多个微效基因共同控制B.对病原物的所有生理小种均表现出一定程度的抗性，没有小种专化性C.抗性表型为数量性状，表现为发病程度降低、潜育期延长、产孢量减少，很少表现为完全免疫D.抗性不易因病原物群体的小种变异快速丧失，抗病持久性强E.是目前生产上大面积单一品种推广应用的首选抗性类型解答：选ABCD。解析：水平抗性由于没有小种专化性，不存在定向选择出对应毒性小种的问题，抗性持久稳定，是抗病育种中聚合利用的重要性状，但由于其抗性表现为中等抗病，很难实现完全免疫，因此单一品种如果完全只有水平抗性，在病害大流行年份仍会出现较重发病，生产上往往将主效垂直抗性和微效水平抗性结合利用。3.下列病害属于典型种传病害，可通过带菌种子远距离传播的有：A.小麦散黑穗病B.水稻恶苗病C.棉花黄萎病D.大豆花叶病毒病E.苹果树腐烂病解答：选ABCD。解析：苹果树腐烂病的病原物主要在田间病残体和病枝干上越冬，靠风雨和昆虫近距离传播，不通过种子带菌传播，其余四类病害的病原物均可附着在种子表面、潜伏在种胚内部，随种子调运实现远距离跨区域传播，是国内种传病害检疫管控的重点对象。4.下列属于植物病毒非介体传播途径的有：A.田间农事操作中健康植株和病株叶片之间的摩擦接触传毒B.通过带毒接穗嫁接传播C.带毒花粉传播给下一代种子实生苗D.蚜虫刺吸健康植株传毒E.脱毒组培苗繁育过程中操作不当传播病毒解答：选ABCE。解析：蚜虫传毒属于典型的介体生物传播途径，其余四项均不需要依赖特定生物介体完成传播，属于非介体传播范畴。5.下列措施属于植物检疫管控范畴的有：A.禁止从境外传入国内尚未发生的梨火疫病病原物B.在国内调运马铃薯种薯前开展晚疫病检测，杜绝带病种薯进入无病区C.在番茄种植田中喷施杀菌剂防控灰霉病D.建立柑橘无病毒苗木繁育基地，防控柑橘黄龙病传播扩散E.对入境的进口花卉种苗实施隔离种植检疫监测解答：选ABDE。解析：田间喷施杀菌剂防控现有常发病害属于大田生产常规防治措施，不属于植物检疫的管控范畴，其余选项均属于为了防止危险性有害生物人为远距离传播而采取的官方管控措施，属于植物检疫的工作内容。五、简答题及解答1.简述病状和病征的核心区别，分别举3个田间常见实例。解答：首先两者的定义属性完全不同：病状是感病植物自身的细胞、组织、器官发生形态异常后表现出的可见特征，所有植物病害（包括病毒病害、非侵染性病害）都会表现出特定病状，是病害识别的基础特征；病征是病原物在被侵染的寄主病部表面生长形成的营养体、繁殖体或代谢产物聚集形成的可见结构，仅部分侵染性病害会产生明显病征，非侵染性病害和病毒病害不存在病征。常见病状实例：①十字花科蔬菜病毒病的叶片花叶斑驳（变色类病状）；②水稻稻瘟病在叶片上形成的梭形坏死病斑（坏死类病状）；③茄科作物青枯病的植株整株快速萎蔫枯死（萎蔫类病状）。常见病征实例：①各类白粉病病部表面产生的白色粉末状菌丝和分生孢子层；②炭疽病病斑后期产生的黑色小粒点（分生孢子盘）；③甘蓝软腐病细菌病害后期从病部溢出的黄色菌脓。2.简述柯赫氏法则的操作流程，以及针对专性寄生病原物的优化调整方案。解答：柯赫氏法则的标准四步流程为：第一步，对所有采样的发病植株进行镜检观察，确认所有病株的病组织内部都稳定存在同一种形态特征一致的病原物，且所有健康对照植株上均未发现该病原物，建立病原物和病害的稳定伴随关系；第二步，从病组织的发病边缘处分离纯化，得到该病原物的纯培养物，明确记录纯培养物的各项形态、生理生化性状；第三步，将纯化后的纯培养物接种到和原发病植株遗传背景一致的健康寄主上，在适宜的环境条件下培养管理，观察接种后的植株是否表现出和田间原病害完全一致的典型症状；第四步，从接种后新产生的病组织中再次分离病原物，对分离得到的病原物进行形态、分子鉴定，确认其和最初分离得到的纯培养物完全一致，验证完成后即可判定该微生物是对应病害的致病菌。对于专性寄生、无法在人工合成培养基上生长的病原物（如病毒、霜霉菌、白粉菌、锈菌），无法完成传统步骤中的人工纯培养环节，需要对柯赫氏法则进行优化：将分离纯化的病毒粒体、专性寄生菌的孢子悬浮液直接接种到健康寄主上，后续完成后续的症状验证和病原物重分离步骤即可，目前该优化版本已经被植物病理学领域广泛认可。3.简述植物病原线虫的致病机制。解答：植物病原线虫的致病作用主要分为三类：第一类是直接取食为害，线虫利用口针穿刺寄主细胞，吸收细胞内的营养物质，造成植物根系或地上部组织的机械损伤，破坏植物的水分和养分吸收运输系统，典型如根结线虫在根系上形成根结，导致植株地上部黄化矮化；第二类是分泌有毒代谢物干扰寄主正常代谢，线虫在取食过程中会从食道腺分泌多种纤维素酶、果胶酶、蛋白酶和效应子蛋白，降解寄主细胞壁，抑制寄主的防御反应，诱导寄主细胞分化形成特殊的取食结构（如合胞体、巨细胞），维持线虫的长期寄生；第三类是间接诱发复合侵染，线虫造成的大量伤口为土壤中的真菌、细菌病原物提供了侵入通道，大幅加重枯萎病、立枯病等土传病害的发生程度，部分线虫还可以作为介体传播植物病毒，进一步扩大病害的为害损失。六、论述题及解答结合小麦条锈病的病害循环特点，论述抗病品种“抗性丧失”的发生机制，以及对应的田间防控优化策略。解答：小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型引起的典型气传多循环真菌病害，是我国小麦生产上危害最严重的病害之一，其病原物完全专性寄生，可产生大量夏孢子随高空气流传播上千公里，在适宜条件下潜育期仅为7~10天，一个生长季可发生3~5次再侵染，流行年份可造成小麦减产30%以上，甚至绝收。我国上世纪60年代推广的“碧玛1号”、90年代推广的“洛夫林10号”、近年推广的部分携带单一抗条锈基因的主栽品种，均在推广3~5年后出现大面积抗性丧失，其背后的发生机制可以从三方面解析：第一，病原物层面的变异是抗性丧失的核心内因。小麦条锈菌的毒性变异途径包括基因突变、异核体融合、体细胞重组三大类，由于其专性寄生、繁殖系数极高（单个夏孢子堆可产生上千个夏孢子），病原物群体的基数极大，自然突变出毒性突变体的概率非常高，当田间大面积连片种植携带单一R基因的小麦品种时，该品种产生的定向选择压会快速将群体中原本占比极低的对应毒性小种的比例提升到90%以上，成为田间的优势小种，直接导致原有抗病品种完全丧失抗性。上世纪50年代我国条锈菌群体中自然突变出的条中1号小种，就是因为刚好能克服碧玛1号携带的Sr1抗锈基因，迅速取代原有优势小种，导致全国范围内碧玛1号大面积感病，被迫全部退出生产。第二，寄主层面的单一化种植是抗性丧失的人为驱动因素。过去很长一段时间，我国小麦主栽品种的抗条锈基因背景高度单一，北方冬麦区80%以上的主栽品种都携带Yr9单一抗条锈基因，田间连片种植面积超过1000万公顷，这种极端单一的寄主选择压直接导致条锈菌群体中针对Yr9基因的毒性小种在短短数年内完成积累，直接引发1990年全国小麦条锈