第二讲 植物病害的病原

1. 第二讲 植物病害的病原

2. 真菌（菌物界）--引起真菌性病害 原核生物（原核界）-主要是细菌性病害 病毒（病毒界）--引起病毒病和类病毒病 线虫（动物界）--引线虫病 寄生性植物（植物界）-寄生性植物害 生物病原因素 植物病害的病原 植物的营养失调、水分失调 环境污染 化学因素 化学农药的药害 温度不适宜 水分、湿度不适宜 物理因素 光照不适宜 非生物病原因素

3. 真菌在自然界分布很广，种类很多，已描述的约10万种，在淡水、海水、土壤以及地面的各种物体上都有真菌的存在。真菌在自然界分布很广，种类很多，已描述的约10万种，在淡水、海水、土壤以及地面的各种物体上都有真菌的存在。 一、 植物病原真菌（第二章）

4. 植物病原真菌 真菌的特征：真核生物，无叶绿素，营养体简单—丝状体，菌丝体有细胞壁、纤维素、几丁质，少数营养体无细胞结构，营养方式为异养型，需要从外界吸收营养物质，靠孢子进行有性和无性繁殖。

5. （一） 真菌的一般性状 1、真菌的营养体—绝大多数为丝状体 • 营养体的单个细丝称为菌丝，组成真菌菌体的一团菌丝称作菌丝体。 • 基本类型：有隔菌丝和无隔菌丝 • 菌丝的变态：吸器、厚垣孢子、菌套、假根、附着胞、附着枝 • 菌丝组织：有疏丝组织和拟薄壁组织 • 菌丝组织体：菌核、菌索、子座

6. 真菌的一般性状 2、真菌的繁殖 • 无性繁殖：断裂、裂殖、芽殖、原生质割裂 生成游动孢子、孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子 • 有性生殖：质配、核配、减数分裂 生成休眠孢子、卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担子孢子 • 真菌的准性生殖：异核体真菌菌丝细胞中两个遗传物质不同细胞核可以结合成杂合二倍体的细胞核，这种二倍体细胞核在有丝分裂过程中可以发生染色体交换和单倍体化，最后形成遗传物质重组的单倍体的过程

7. 真菌的一般性状 3、真菌的生活史 • 定义：真菌的孢子经过萌发、生长和发育，最后又产 生同一孢子的整个生活过程。 • 包括无性阶段和有性阶段二个阶段 • 有的具有完整的生活史，有的没有完整的生活史，也有的真菌具有较复杂的生活史（如：锈菌一生中产生5种孢子：性孢子、锈孢子、夏孢子、冬孢子、担孢子）

8. （二） 真菌的分类 • 五界系统：原核生物界、原生生物界、植物界、菌物界、动物界 • 八界系统：真菌界、动物界、胆藻界、绿色植物界、眼虫动物界、原生动物界、藻物界，原核生物界 • 菌物界分为粘菌门和真菌门 • 真菌门分为五个亚门：鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门

9. 真菌的分类 营养体 无性繁殖 有性繁殖 • 鞭毛菌亚门 无隔 游动孢子 卵孢子 或原质团 休眠孢子（囊） • 接合菌亚门 无隔 孢囊孢子 接合孢子 • 子囊菌亚门 有隔 分生孢子 子囊孢子 • 担子菌亚门 有隔 （不发达） 担子孢子 • 半知菌亚门 有隔 分生孢子 无或未发现

10. 二、 植物病原原核生物

11. 原核生物 是指无真正的细胞核，遗传物质分散在细胞质中，无核膜包被，仅形成一个圆形或椭圆形的核区的低等生物，包括细菌、放线菌、蓝细菌和菌原体等。

12. 植物病原细菌概述 1．细菌病害的数量和危害仅次于真菌和病毒，属第三大病原物之一。 2．细菌属于原核生物界(Procaryotae)的单细胞生物，有细胞壁，没有细胞核。 3．一般细菌的形态为球状、杆状和螺旋状。大都单生，也有双生、串生和聚生的。植物病原细菌大多是杆状菌，大小为0.5-0.8×1-5μm，少数是球状。 4．大多具鞭毛，着生在菌体一端或两端的叫极鞭，着生在菌体侧面和四周的叫周鞭。 5．植物病原细菌都不产生芽孢。芽孢抗逆性较强。

13. 植物病原细菌概述 6．细菌都是非专性寄生物，均可在人工培养基上生长。寄生性强的可以侵染绿色叶片，寄生性弱的只能侵染植物的贮藏器官和果实等抗病性较弱部位。 7．一般植物病原细菌的致死温度是48-53℃/10分钟，而要杀死细菌的芽孢则需要120℃左右的高压蒸汽10-20分钟。因此高压灭菌的指标是120℃30分钟。 8．细菌都是以裂殖方式繁殖，即一分为二。在适宜条件下最快20分钟繁殖一次。一般植物病原细菌的最适温度为26-30℃，24-48小时可以在培养基上长出细菌菌落。 9．细菌经常发生变异。人工培养的细菌致病力容易减弱，通过人工接种的方法可以恢复其致病力。

14. （一）形态和结构 • 球状细菌的直径为0.5-1.3μm， • 细菌的形态有球状、杆状和螺旋状，个体大小差别很大。 • 杆状细菌的大小为0.5-0.8μm×1—5μm，也有更小一些的。螺旋状细菌较大，有的可达13一14μm ×1.5μm。 • 细菌大都单生，也有双生、串生和聚生的。 • 植物病原细菌大多是杆状菌，大小为0.5一0.8μm×1—3μm，少数为球状。

16. 细菌的芽孢 • 一些芽孢杆菌在菌体内可以形成一种称作芽孢的内生孢子。 • 芽孢并不是细菌的繁殖器官，因为一个菌体只形成一个芽孢，芽孢萌发也只形成一个细菌。 • 芽孢的抵抗力很强。一般植物病原细菌的致死温度在48—53℃之间，有些耐高温细菌的致死温度，最高也不超过70℃，而要杀死细菌的芽孢，一般要用120℃左右的高压蒸气处理l0—20分钟。

17. 革兰氏染色反应 • 细菌对革兰氏染色的反应有阳性和阴性。 • 革兰氏染色反应与细菌的其他性状有关。例如，革兰氏阳性的细菌能耐高浓度的盐，不易被蛋白酶分解，但是对于碱性染料和除垢剂(如肥皂)则较敏感。 • 对抗菌素的反应也不同，青霉素对革兰氏阳性反应的细菌作用比较大，而链霉素则对阳性反应和阴性反应的细菌都有一定的作用。

18. 革兰氏染色反应 • 营养的要求也不同，革兰氏染色反应阳性的细菌，一般需要较复杂的营养物质。 • 电子显微镜的观察发现，革兰氏阴性细菌的细胞壁不是光滑的。可见，革兰氏染色反应也反映了细菌的组成和结构等本质上的差别，因此它是细菌分类上的一个重要性状。

19. （二）原核生物的繁殖、遗传和变异 • 原核生物都是以裂殖的方式繁殖。细菌繁殖很快，大肠杆菌在适宜的条件下每20分钟就可以分裂一次。在其它条件适合时，温度对细菌生长和繁殖的影响很大。植物病原原核生物的生长适温为26—30℃左右，少数在高温或低温下生长较好，如茄青枯菌的生长适温为35℃，马铃暮环腐病菌的生长适温为20-23℃。 • 原核生物的遗传物质是细胞质内的DNA，主要在核区内，但在细胞中还有单独的遗传物质，如质粒。核质和质粒共同构成了原核生物的遗传信息库一基因组。

20. 原核生物的繁殖、遗传和变异 • 原核生物经常发生变异。细菌在人工培养基上培养到一定时期后一些性状就会发生变化，如植物病原细菌致病力的减弱，可能是由于改变后的生活条件对细菌的选择作用的结果。类似的现象是一种植物病原细菌通过不同的寄主植物，特别是抗性强弱不同的寄主植物，它的致病力可以减弱或增强。

21. （三） 主要类群 • 绝大多数的原核生物是腐生的或自养性的，它们广泛分布在自然界的各种场所，从高山到海洋，从赤道到两极，从植物到动物体内外，都可发现有细菌存在。 • 能够侵染植物引起发病的原核生物称为植物病原原核生物，主要有真细菌和菌原体两大类群，分属于薄壁菌门、厚壁菌门和软壁菌门。 • 薄壁菌门和厚壁菌门的细菌有细胞壁，软壁菌门的成员也称类菌原体，前两者统称为真细菌。

22. 革兰氏染色反应 • 植物病原细菌革兰氏染色反应大多是阴性（红色G-），少数是阳性（紫色G+），这与细菌细胞壁的结构和成分有关（先用结晶紫和碘液处理细胞壁，再用酒精或丙酮脱色）。 • 革兰氏染色反应是细菌鉴别分类的重要依据，此外对抗菌素的反应也不同，青霉素对革兰氏染色阳性的细菌作用较大，但对阴性细菌作用则较小。而链霉素对阳性和阴性细菌都有杀灭作用，应为植物病原细菌大多属阴性细菌，因此农用链霉素在防治植物细菌病害方面广泛应用。

23. （四） 植物病原细菌分类 根据目前公认的五界生物分类系统，细菌属于原核生物界。由于原核生物形态简单、差异较小，内部的分类系统还不完善。目前比较公认的是《柏杰氏细菌鉴定手册》（第九版，1994）分类系统。

24. 1、原核生物界分类系统 • 原核生物界通常分为4个门，7个纲，35个组群。 • 薄壁菌门：有壁较薄。革兰氏染色反应阴性，包括大多数植物病原细菌。 • 厚壁菌门：有壁较厚。革兰氏染色反应阳性，包括棒形杆菌属、芽孢菌属和链霉菌属。 • 软壁菌门：菌体无壁，包括类菌原体。 • 疵壁菌门：属没有进化的原细菌或古细菌。包括产甲烷细菌和高盐细菌。

25. 2、植物病原细菌的分类单元 • 长期以来，植物病原细菌仅限于5—6个属：土壤杆菌属、欧氏杆菌属、甲单胞杆菌属、黄单胞杆菌属和棒状杆菌属。近十年来，又陆续新建了一些植物病原细菌属。现在植物病原细菌的主要类群有接近20个属，其中重要的植物病原有10个属。（P113表3-2）。 1. 细菌属的形状特征：形态特征和培养性状、生理生化性状、遗传性状。 2. 细菌种分类单元：基因种-细菌分类学家、分类种-植物病理学家。

26. 植物病原细菌的分类单元 3. 亚种(subspecies)：细菌种下类群种在培养特性、生理生化和遗传学某些性状有一定差异的群体。 4. 致病变种(pathovar.)：简称.Pv.，细菌种下以寄主范围和致病力差异来划分的组群。 5. 生化变种(biovar)：细菌种以下按生理生化性状差异来划分的组群，不考虑致病性等其他性状的异同。

28. 1）土壤杆菌属(Agrobacterium) • 土壤杆菌属是薄壁菌门根瘤菌科的一个成员，土壤习居菌、菌体短杆状，单生或双生，鞭毛1—6根，周生或侧生。好气性，代谢为呼吸型。革兰氏反应阴性，无芽孢。 • 营养琼脂上菌落为圆形、隆起、光滑，灰白色至白色，质地粘稠。不产生色素。 • 侵染寄主引起肿瘤症状（含有“致瘤质粒”(tomor inducine plasmid,俗称为Ti质粒)，有的能引起寄主产生不定根（含有“致发根质粒”rhizogen inducine plasmid,俗称Ri质粒)。主要引起各种癌肿病。

29. 2）布克氏菌属(Burkholderia) • 布克氏菌属是由假单胞菌属中的rRNA第二组独立出来的。 • 茄青枯布克氏菌(B.solanacearum)能引起多种作物，特别是茄科植物的青枯病。 • 在组合培养基上形成光滑、湿润、隆起和灰白色的菌落。 • 病菌的寄主范围很广，可以为害30余科，100多种植物。病害的典型症状是全株呈现急性凋萎，病茎维管束变褐，横切后用手挤压可见有白色菌脓温出。 • 病菌可以在土中长期存活，是土壤习居菌。病菌可随土壤、灌溉水和种薯、种苗传染与传播。侵染的主要途径是伤口，高温多湿有利发病。

30. 3）欧氏杆菌属(Erwinia) • 属薄壁菌门。菌体短杆状，周生多根鞭毛。菌落灰白色，革兰氏染色反应阴性。主要引致腐烂，如大白菜软腐病。 • 胡萝卜欧氏菌(E.carotovora)俗称大白菜软腐病菌，寄生范围很广，包括十字花科、禾本科、茄科等20多科的数百种果蔬和大田作物，大多由伤口侵染，或介体动物传带侵染，引起肉汁或多汁的组织软腐，尤其是在厌氧条件下最易受害，多在仓库中贮藏期间表现症状。

31. 4）假单胞菌属(Pseudomonas) • 假单胞菌属是薄壁菌门假单胞菌科的模式属。 • 菌体短杆状或略弯，单生，大小为0.5—1.0μm ×1.5—5.0μm，鞭毛1—4根或多根，极生。 • 革兰氏阴性，严格好气性，代谢为呼吸型。无芽孢。 • 营养琼脂上的菌落圆形、隆起、灰白色，有荧光反应，有些种产生褐色素扩散到培养基中。 • 已发现的植物病原细菌有一半属于此属，主要引起叶斑、腐烂和萎蔫等症。黄瓜细菌性角斑病、茄科青枯病、桑疫病等。

32. 5)黄单胞菌属(Xanthomonas) • 黄单胞菌属是薄壁菌门一个成员。菌体短杆状，多单生，少双生，单鞭毛，极生。 • 革兰氏阴性。严格好气性，代谢为呼吸型。 • 营养琼脂上的菌落圆形隆起，蜜黄色，产生非水溶性黄色素。 • 黄单胞菌属的成员都是植物病原菌，模式种是野油菜黄单胞菌。俗称甘蓝黑腐病菌。

33. 6）棒形杆菌属(Clavibacter) • 菌体短杆状至不规则杆状，无鞭毛，不产生内生孢子. • 革兰氏反应阳性。好气性，呼吸型代谢，营养琼脂上菌落为圆形光滑凸起，不透明，多为灰白色。 • 马铃薯环腐亚种(C.michiganensis subsp.sepedonicum)病菌可侵害5种茄属植物引致马铃薯环腐病。病菌大多借切刀的伤口传染，病株维管束组织被破坏，横切时可见到环状维管束组织坏死并充满黄白色菌脓，稍加挤压，薯块即沿环状的维管束内外分离，故称环腐病。

34. （五） 植物类菌原体(MLO) • 1967年，日本学者土居养二（Doi，Y）首先从桑萎缩病电镜切片中中发现了类菌原体(Mycoplasma like orgnism，MLO)，其属于原核生物界无壁菌门。 • 目前已知约有300中植物发生菌原体病害，如桑萎缩病、枣疯病、苹果缩果病、梨衰退病、水稻黄矮病、甘薯丛枝病、泡桐丛枝病和椰子死亡黄化病等。

35. 1、类菌原体的主要类群 （1）螺原体属（Spiroplasma）：菌体的基本形态为螺旋形，繁殖时可产生分枝，分枝亦呈螺旋形。植物病原螺原体只有3个种，主要寄主是双子叶植物和昆虫。如柑桔僵化病、玉米矮化病和蜜蜂的爬蜂病等都是螺原体侵染所致。叶蝉是传染螺原体的媒介昆虫，从吸食到传染也须经2—3周的循回期，接种后到发病的潜育期约4—6周。螺原体也可以在多年生宿主假高梁的体内越冬存活，也可在介体叶蝉体内越冬。

36. 类菌原体的主要类群 （2）植原体属（Phytoplasma）：植原体属即原来的类菌原体(Mycoplasma—Like Organism,MLO)，菌体的基本形态为圆球形或椭圆形。菌体大小为80—1000nm。目前还不能在离体条件下培养它们。日本学者土居养二(Doi，Y)首先从桑萎缩病病组织切片中发现了病原体，称之为类菌原体(MLO)，传播介体是桑菱纹叶蝉。在国内，除桑萎缩病外，还有枣疯病、泡桐丛枝病、水稻黄矮病、水稻橙叶病和甘薯丛枝病等，亦是由这类菌原体侵染所致。

37. 2、类菌原体的基本特性 1. 球形，无细胞壁，只有单位膜。 2. 可以人工培养，在培养基上形成“荷包蛋”状菌落。 3. 对四环素类药物敏感，可用于诊断和治疗。对青霉素和链霉素不敏感，因无细胞壁。 4. 引致黄化、矮缩、丛生、小叶等症状。 5. 必须依赖昆虫介体传播。叶蝉和飞虱等刺吸式口器是主要媒介。

38. （六） 植物原核生物病害的诊断 • 一）症状识别 1．菌原体病害的症状特点 病株矮化或矮缩，枝叶丛生，叶小而黄化。因此丛生、矮缩、小叶与黄化相结合是诊断菌原体病害症状时必须掌握的关键。 2．细菌病害的症状特点 病植物表现的症状类型主要有坏死、萎蔫、腐烂和畸形等类，褪色或变色的较少；有的还有菌脓(ooze)溢出。

39. 植物原核生物病害的诊断 • 二)显微镜检查 除了菌原体引起的病害以外，由细菌侵染所致病害的病部，无论是维管束系统受害的，还是薄壁组织受害的，都可以在徒手切片中看到有大量细菌从病部喷出，这种现象称为喷菌现象(bacteria exudation，BE)。喷菌现象为细菌病害所特有，是区分细菌病害或真菌、病毒病害的最简便的手段之一。

40. 植物原核生物病害的诊断 • 三)分离培养与侵染性试验 由于菌原体尚不能在人工培养基上培养，因此分离有困难，但螺原体己可以分离培养。对于菌原体病害，可采用菟丝子介体接种作桥梁接种传染到长春花上作鉴定的办法，证明其有无侵染性，从而完成柯赫氏法则的诊断程序。

41. 三、植物病毒

42. 1 病毒的概念 • 病毒是一类个体极微小的、无细胞结构的、专性寄生的分子生物。 • 病毒可为害植物、动物、人、细菌、放线菌等。其中 • 引起植物病害的病毒称为植物病毒。 • 目前所知，有５００－６００多种植物病害是由病毒引起的。农作物、果树、林木、花卉、牧草等植物上也有许多的病毒病。如许多作物、果树、花卉上的花叶病、矮化病、黄化病等。

43. 2．植物病毒的基本形态和组成 • 病毒的个体称为粒体，病毒的粒体极其微小，要用电子显微镜才能看到。 • 植物病毒的粒体形态主要有杆状、线状、球状、弹状四种。 • 病毒粒体主要由核酸心轴和蛋白质外壳两部分组成。（有的还有包膜与心髓等构造）

45. 3．植物病毒的理化特性 • （1）钝化温度（失毒温度）：把病组织汁液在不同温度下处理10分钟后，使病毒失去侵染力的最低温度。大多在55-70度，TMV在97度。 • （2）稀释限点（稀释终点）：把病组织汁液连续稀释，其仍能保持病毒侵染力的最大稀释限度（即最小稀释浓度）。如CMV为10-4、TMV为10-6（是最大稀释倍数的倒数） • （3）体外存活期（体外保毒期）：在室温下（20-22度）病组织汁液所能保持其侵染力的最长时间。（数天到数月）

46. 4．植物病毒的增殖和寄生 • 病毒产生新个体的方式比较特别，一般不用繁殖而用增殖一词来表达。病毒的增殖过程又称为粒体复制。 • 病毒的复制是指病毒的核酸在寄主细胞内，通过改变寄主细胞的代谢，利用寄主细胞的物质和能量，来完成病毒自身的核酸复制和粒体增殖的过程。 • 病毒的寄生病毒是一种严格的细胞内专性寄生物，病毒在侵入寄主时以核酸进入细胞内寄生，通过改变寄主细胞的代谢，并利用寄主细胞的物质和能量进行核酸的复制和蛋白质外壳的组装而实现其增殖。因此病毒只能在活细胞内寄生，是严格的细胞内专性寄生物。

47. 5．植物病毒的侵染及症状特点 • 植物病毒的侵入途径主要通过是微伤口（机械伤口，传毒介体造成伤口）侵入。

48. 植物病毒的侵染及症状特点 • 病毒的传播方式病毒的传播可分为介体传播和非介体传播两种方式。 • 介体传播――病毒依附在其它生物体上，借其它生物体的活动而进行的传播及侵染。 • 植物病毒的介体种类很多，主要有昆虫、螨类、真菌、线虫、菟丝子等。在介体传播中昆虫、螨类、线虫的传播是最为主要的，因此这类传播又常常称作虫媒传播。 • 非介体传播――在病毒的传播方式中没有其它有机体的介入而实现的传播和侵染。 • 非介体传播包括汁液摩擦传播、花粉和种子传播、无性繁殖材料和嫁接传播等。

49. 植物病毒的侵染及症状特点 • 汁液摩擦传播 也叫机械传播，在田间主要通过植株间接触、农事操作、农机具及修剪工具污染、人和动物活动等造成传毒。如烟草花叶病毒属和马铃薯Ｘ病毒属只有此种传播方式； • 种子带毒传播 主要通过种子带毒，造成早期侵染和远距离传播。种传病毒的寄主以豆科、葫芦科、菊科植物为多，而茄科植物却很少；种传病毒大多可以机械传播，症状常为花叶。 • 由花粉直接传播的病毒数量并不多，约有十几种，多数是木本寄主。 • 嫁接可以传播任何种类的病毒和类病毒； • 植物一旦感染病毒，在植物体中除生长点外各部位均可带毒，因此球茎、块根、接穗芽、苗木等繁殖材料都可以带毒，是重要的植物检疫对象；

50. 植物病毒的侵染及症状特点 • 病毒病的症状特点：植物感染病毒后主要表现为花叶、黄化、畸形和坏死等症状。 • 变色：主要为花叶和黄化。如烟草花叶病（由TMV引起） • 坏死：如马铃薯X病毒感染烟草，出现坏死斑；柑桔衰退病和榆树韧皮部坏死引起根部死亡。 • 畸形：如马铃薯皱缩病叶片边缘皱缩而变形；马铃薯卷叶病因淀粉聚集，使叶片变得厚而坚硬，蕨叶、耳状突起、叶片穿孔；小麦病毒病出现丛枝、丛蘖。