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1、植植物物病病害害寄寄主主植植物物与与病病原原物物的的互互作作耿月华第第4 4章章病原物的致病性和寄主的抗病性病原物的致病性和寄主的抗病性第一节第一节 病原物的致病性及其变异病原物的致病性及其变异 一、病原物的致病性一、病原物的致病性 1 1、定义：、定义：致病性是病原物所具有的破坏寄主并引起病害的致病性是病原物所具有的破坏寄主并引起病害的特性特性 2 2、几个概念、几个概念 同一种病原物由于致病力不同，在种以下又分为变同一种病原物由于致病力不同，在种以下又分为变种、专化型、生理小种、生物型种、专化型、生理小种、生物型，重点掌握生理小种，重点掌握生理小种概念。概念。（1 1）、变种或专化型：）、
2、变种或专化型：同一种病原物由于对不同属的寄主致病力不同，而同一种病原物由于对不同属的寄主致病力不同，而分为不同的变种。分为不同的变种。（2 2）、生理小种：）、生理小种：同种病原物形态相同，但生理生化、培养性状、致同种病原物形态相同，但生理生化、培养性状、致病力等方面有差异，其差异主要表现为对寄主品种的致病病力等方面有差异，其差异主要表现为对寄主品种的致病力不同，这样的生物型或生物型群体称为生理小种。力不同，这样的生物型或生物型群体称为生理小种。（3 3）、生物型：遗传上一致的个体组成的群体。）、生物型：遗传上一致的个体组成的群体。二、病原物的致病机制（化学致病作用）二、病原物的致病机制（化学
3、致病作用）1 1、酶、酶 果胶酶、裂解酶、纤维素酶、蛋白酶果胶酶、裂解酶、纤维素酶、蛋白酶，主要是分解，主要是分解植物细胞壁的一些酶。植物细胞壁的一些酶。2 2、毒素、毒素 病原物在致病过程中产生的对植物有害的物质。病原物在致病过程中产生的对植物有害的物质。3 3、生长调节剂、生长调节剂 如吲哚乙酸、赤霉素等，与植物组织的瘤肿、徒长有如吲哚乙酸、赤霉素等，与植物组织的瘤肿、徒长有关。关。4 4、胞外多糖、胞外多糖 真菌、细菌、线虫等病原物可分泌不同的粘性物质真菌、细菌、线虫等病原物可分泌不同的粘性物质如粘多糖。一些微管束系统病害的病原物，在木质部中如粘多糖。一些微管束系统病害的病原物，在木质部
4、中分泌的多糖大分子可引起维管束机械堵塞而使植物萎焉。分泌的多糖大分子可引起维管束机械堵塞而使植物萎焉。毒毒素素致致病病的的症症状状：萎萎蔫蔫和和坏坏死死黄瓜枯萎病黄瓜枯萎病豇豆枯萎病豇豆枯萎病花生炭疽病花生炭疽病甘蓝黑斑病甘蓝黑斑病胞外酶致病的主要症状胞外酶致病的主要症状:腐烂腐烂结球甘蓝菌核病白菜软腐病黄瓜疫霉病激素的致病症状激素的致病症状 畸形（徒长、增生、矮化、肿瘤、丛枝）；畸形（徒长、增生、矮化、肿瘤、丛枝）；早衰（衰老、早熟、落叶、落果）早衰（衰老、早熟、落叶、落果）二、病原物与寄主的识别二、病原物与寄主的识别 (一一)概念概念 病原物-寄主植物识别(pathogen-plant r
5、ecognition)是双方实现信息交流的专化性事件，发生在双方互作过程的早期，包括病原物接近、接触和侵染植物三个阶段，能启动或引发寄主植物一系列的病理学反应。(二二)识别类型识别类型 1 1、接触前识别、接触前识别:是指病原物受寄主专化性的理化刺激或引诱，向寄主方向移动(趋向)或生长(向性)的能力。2 2、接触识别、接触识别:发生在寄主植物表面，发生于病原细菌对寄主植物的吸附，真菌孢子在植物表面的吸附萌芽和侵入。3 3、接触后识别、接触后识别：发生于病原物寄主专化性毒素的致病作用；病原物诱导寄主植物保卫素和致病酶 第二节第二节 寄主的抗病性及其变异寄主的抗病性及其变异 一一、寄寄主主的的抗抗
6、病病性性：寄寄主主植植物物抵抵抗抗病病原原物物侵侵染染危危害害的的性能。性能。（一）抗病性特点：（一）抗病性特点：1、是植物普遍存在的、相对的性状；、是植物普遍存在的、相对的性状；2、是植物的遗传潜能，受病原物互作性质和环境条件影响；、是植物的遗传潜能，受病原物互作性质和环境条件影响；3、病原物寄生专化性越强，寄主植物的抗病性分化越明显；、病原物寄生专化性越强，寄主植物的抗病性分化越明显；（二）植物对病原物侵染的反应（二）植物对病原物侵染的反应 1、亲合性与非亲和性：病原物对植物成功侵染和致病与否、亲合性与非亲和性：病原物对植物成功侵染和致病与否 2、专化性与非专化性：病原物种、小种对寄主植物
7、属、种、专化性与非专化性：病原物种、小种对寄主植物属、种、品种的选择品种的选择二、抗病性类型二、抗病性类型（一）根据寄主与非寄主（一）根据寄主与非寄主 寄主抗性寄主抗性：在病原物寄主范围内的植物对某种病原物的抗性 非寄主抗性：非寄主抗性：非寄主植物对某种微生物（病原物）的抗性（二）根据寄主植物对病原物侵染的反应机制和抵抗能力（二）根据寄主植物对病原物侵染的反应机制和抵抗能力 免疫：免疫：在寄主范围内的某植物品种不受病原物侵染,完全不发病。避病避病：从时间和空间避开病原物侵染 抗病：抗病：抗病原物侵染、系列和扩展的组织结构或生化物质，发病轻。耐病：耐病：受病原物侵害无明显病变或损失小，抗损和耐害
8、性强 感病感病:发病重 三、植物的诱发抗性三、植物的诱发抗性 植物经病原物侵染或接种，物理、化学物质刺激或处理后产生的抗病性。诱发抗性是一种针对病原物再侵染的抗病性。（一）过敏性坏死反应（一）过敏性坏死反应(necrotic hypersensitive reaction)是植物对不亲和性病原物侵染表现高度敏感的现象植物受病原物侵染的细胞及邻近细胞迅速死亡，病原物被遏制、饿死或封锁在植物坏死组织中是植物发生最普遍的一种防卫反应（二）植物保卫素（二）植物保卫素(phytoalexin)是植物受病原物侵染或非生物因子刺激后产生或积累的一类低分子量抗菌性的次生代谢产物，主要有酚类、黄酮和类黄酮、芪类
9、、萜类、聚乙炔等。（三）病程相关蛋白（三）病程相关蛋白(pathogenesis related protin,PR蛋白）蛋白）是植物受病原物侵染或非生物因子刺激后产生的一类水溶性蛋白。主要功能是攻击病原物，降解细胞壁大分子，降解病原物毒素，抑制病毒外壳蛋白与植物受体分子结合等。（2 2）、垂直抗病性和水平抗病性）、垂直抗病性和水平抗病性 、垂直抗病性垂直抗病性（vertical resistancevertical resistance）寄寄主主品品种种抗抗病病力力和和病病原原物物小小种种之之间间有有特特异异的的相相互互作作用用,即即某某品品种种对对病病原原物物的的某某些些生生理理小小种种能
10、能抵抵抗抗,但但对对另另外外一一些些不能抵抗不能抵抗,其抗性是小种专化的。其抗性是小种专化的。遗传上，抗性是由单基因控制，遗传上，抗性是由单基因控制，生产上表现免疫或高抗，生产上表现免疫或高抗，流流行行学学上上主主要要抵抵抗抗病病原原物物建建立立侵侵染染点点，起起到到在在发发病病初初期减少菌量的作用。期减少菌量的作用。抗性容易因小种变化而丧失。抗性容易因小种变化而丧失。、水平抗病性水平抗病性(horizontal resistance):(horizontal resistance):寄寄主主品品种种与与病病原原物物小小种种之之间间没没有有特特异异的的相相互互作作用用,一一个个品品种种对对同同
11、种种病病原原物物的的所所有有生生理理小小种种的的反反应应是是一一致致的的,即即非小种专化的；非小种专化的；生产上表现中抗水平；生产上表现中抗水平；遗遗传传上上抗抗性性是是由由多多基基因因控控制制的的，许许多多微微效效基基因因综综合合起起作用；作用；流流行行学学上上可可以以阻阻碍碍病病原原物物在在寄寄主主体体内内扩扩展展繁繁殖殖，起起到到减缓病害在田间发展速率的作用。减缓病害在田间发展速率的作用。抗性稳定而持久。抗性稳定而持久。抗病性的性状抗病性的性状抗病性的两种类型抗病性的两种类型垂直抗性垂直抗性(小种抗性）小种抗性）（Verticul resistance)水平抗性水平抗性（非小种抗性）（非
12、小种抗性）(Horizontal resistance）抗性基因数抗性基因数单基因或寡基因多基因基因表现水平基因表现水平主效、质量性状、过敏性反应微效、数量性状、非过敏性反应专化性程度专化性程度专化（特异）非专化（非特异）环境影响程度环境影响程度小大抗性的持久性抗性的持久性低高（三）两种遗传抗病性及其性状比较（三）两种遗传抗病性及其性状比较 三、抗病性的变异三、抗病性的变异 抗病性的变异有两方面含义：抗病性的变异有两方面含义：（1 1）、）、寄主抗病性本身在遗传上发生的变异寄主抗病性本身在遗传上发生的变异:即即病病原原物物小小种种的的致致病病性性未未变变,而而寄寄主主的的抗抗病病性性由由于于遗
13、传原因而发生了变异。遗传原因而发生了变异。（2 2）、寄寄主主抗抗病病性性本本身身在在遗遗传传上上未未发发生生变变异异,但但在在不同条件下不同条件下,其抗病性表现发生的变化。其抗病性表现发生的变化。抗性来源抗性来源抗性机制抗性机制抗性基础物质抗性基础物质固有抗性固有抗性（被动抗性）（被动抗性）结构抗（机械抗性）蜡质层、角质层、细胞壁等厚度；气孔、水孔、皮孔等形态分布；植株形态生化抗性（化学抗性）植物分泌的毒物（酚类、有机酸、解毒酶诱发抗性诱发抗性（主动抗性、（主动抗性、获得抗性）获得抗性）结构抗性（机械抗性）木栓化、木质化、鞘，侵填体、胶质物生化抗性（化学抗性）植物保卫素、抗毒素、病程相关蛋白
14、根据抗性来源和机制根据抗性来源和机制 第三节第三节 寄主与病原物的相互关系和作用寄主与病原物的相互关系和作用 一、基因对基因学说（一、基因对基因学说（gene-for-gene theorygene-for-gene theory）定义：定义：对应于寄主上的每一个决定抗病性的基因，病原物对应于寄主上的每一个决定抗病性的基因，病原物也存在一个决定致病性的基因（反之亦然）。也存在一个决定致病性的基因（反之亦然）。任何一方的有关基因只有在另一方相对应的基因任何一方的有关基因只有在另一方相对应的基因作用下才能被鉴定出来（在寄主群体中有一控制抗病性作用下才能被鉴定出来（在寄主群体中有一控制抗病性的抗病基
15、因，那么在病原物中就会存在或产生一种克服的抗病基因，那么在病原物中就会存在或产生一种克服这种抗病性的致病基因，这种作用是相对的）。这种抗病性的致病基因，这种作用是相对的）。二定向选择和稳定化选择二定向选择和稳定化选择 1 1、定向选择：、定向选择：种植的寄主抗病品种有利于病原物相应的毒性基因的种植的寄主抗病品种有利于病原物相应的毒性基因的发展而使病原物群体发生变异发展而使病原物群体发生变异.2 2、稳定化选择：、稳定化选择：通通过过寄寄主主群群体体的的抗抗病病性性对对病病原原物物的的选选择择作作用用而而使使病病原原物群体组成趋向稳定物群体组成趋向稳定。如如生生产产上上采采用用不不同同抗抗性性的的品品种种搭搭配配种种植植，合合理理布布局局，使使田田间间抗抗性性（基基因因）多多样样化化，病病原原物物小小种种竟竟争争都都处处于于劣劣势势，使病原物趋于稳定。使病原物趋于稳定。因此，正确利用作物品种的群体抗病性，对于控制病因此，正确利用作物品种的群体抗病性，对于控制病原物群体组成的变化，在生产上有着策略上的意义。原物群体组成的变化，在生产上有着策略上的意义。谢谢谢谢