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1、关于病原物的致病性和寄主的抗病性第一页，本课件共有30页第一节第一节 病原物的致病性及其变异病原物的致病性及其变异一、病原物的致病性及有关概念一、病原物的致病性及有关概念1.1.致致病病性性：(pathogenicity)pathogenicity)指指病病原原物物诱诱发发或或引起植物病害的能力。引起植物病害的能力。2.2.寄生性寄生性(parasitism)parasitism)：寄生物从寄主体寄生物从寄主体内夺取养分和水分等生活物质以维持生存和繁殖内夺取养分和水分等生活物质以维持生存和繁殖的特性的特性。第二页，本课件共有30页3.3.寄生的类型：寄生的类型：活活体体营营养养型型(biotr
2、ophe)(biotrophe)寄寄生生：自自然然情情况况下下，只只能能从从活活的的寄寄主主组组织织中中获获得得营营养养，一一旦旦寄寄主主死死亡亡，病病原原物物也也不不能能生生存存，这这样样的的寄寄生生称称为为活体型营养寄生。活体型营养寄生。（如霜霉菌、白粉菌、锈菌）。常产生吸气，寄生能（如霜霉菌、白粉菌、锈菌）。常产生吸气，寄生能力很强，寄主范围一般较窄。力很强，寄主范围一般较窄。第三页，本课件共有30页死死体体营营养养型型(necrotrophe)(necrotrophe)寄寄生生：寄寄生生物物先先分分泌泌酶酶或或毒毒素素杀杀死死寄寄主主的的组组织织或或细细胞胞，然然后后从从中中吸吸取取养
3、养分分。这这种种类类型型的的寄寄生生物物腐生能力强，又称为兼性寄（腐）生物。腐生能力强，又称为兼性寄（腐）生物。腐生能力较强，寄主范腐生能力较强，寄主范围较广。如立枯丝核菌围较广。如立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)(Rhizoctonia solani)、胡萝卜软腐欧氏菌、胡萝卜软腐欧氏菌（Erwinia carotovora)Erwinia carotovora)等。等。第四页，本课件共有30页4.4.病原物产生的致病性物质：病原物产生的致病性物质：细胞壁降解酶细胞壁降解酶:纤维素酶、果胶酶、木质素酶纤维素酶、果胶酶、木质素酶等等.第五页，本课件共有30页毒素：病原菌产生的
4、有害毒素：病原菌产生的有害代谢物，为低分子量的化代谢物，为低分子量的化合物合物.生长调节剂（各种激素）：生长调节剂（各种激素）：生长素、细胞分裂素、赤生长素、细胞分裂素、赤霉素等霉素等.第六页，本课件共有30页5.5.变种或专化型变种或专化型同一同一种种病原物由于对病原物由于对不同种、属不同种、属的寄主致病力不同，而分的寄主致病力不同，而分为不同的致病变种（为不同的致病变种（pathovar,pv.)pathovar,pv.)或专化型或专化型(forma forma special,f.sp.)special,f.sp.)Puccina graminas Puccina graminas f.
5、sp.f.sp.tritici tritici Puccina graminasPuccina graminas f.sp.f.sp.avenaeavenaePeudomonas syringaePeudomonas syringae pv.pv.tomatotomatoPeudomonas syringaePeudomonas syringae pv.pv.syringaesyringae第七页，本课件共有30页6.6.生理小种生理小种同种病原物形态相同，但生理生化，致病力有差同种病原物形态相同，但生理生化，致病力有差异，主要表现为对寄主不同品种致病力不同异，主要表现为对寄主不同品种致病力不
6、同，这，这样的生物型或生物型群体称为生理小种。样的生物型或生物型群体称为生理小种。（以（以1 1、2 2、3 3等表示）等表示）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第八页，本课件共有30页第二节第二节 寄主的抗病性及变异寄主的抗病性及变异 一一.寄主的抗病性及其类型寄主的抗病性及其类型1.1.表现型抗性类型表现型抗性类型免疫：寄主对病原物的侵染表现为完全不发病。免疫：寄主对病原物的侵染表现为完全不发病。抗病：寄主对病原物的侵染表现为发病较轻。抗病：寄主对病原物的侵染表现为发病较轻。感病：对病原物的侵染表现为感病：对病原物的侵染表现为 发病较重。发病较重。耐病：寄
7、主受病原物侵染后，发病表现与感病类似，但耐病：寄主受病原物侵染后，发病表现与感病类似，但受病害影响较小。受病害影响较小。第九页，本课件共有30页病株率（）发病株数调查总株数病株率（）发病株数调查总株数严重度：严重度：病情分级（一般采用级）病情分级（一般采用级）分级标准分级标准(略略)病情指数（各级病叶数病情指数（各级病叶数x各级代表值各级代表值）总和）总和x100（调查总叶数调查总叶数x最高级代表值）最高级代表值）（x x x 4 x 0+x）x病情指数病情指数 x 植物抗病性评价及表示方法植物抗病性评价及表示方法第十页，本课件共有30页严重度严重度第十一页，本课件共有30页黄瓜霜霉病严重度分
8、级标准第十二页，本课件共有30页2.2.垂直抗性：一个寄主的品种对某些生理小种有抗垂直抗性：一个寄主的品种对某些生理小种有抗性，对其它小种没有抗性。性，对其它小种没有抗性。特点特点:（1 1）表现为高抗或免疫）表现为高抗或免疫 （2 2）抗性由单基因控制）抗性由单基因控制3.3.水平抗性：一个寄主的品种对病原物所有生理水平抗性：一个寄主的品种对病原物所有生理小种都有一定的抗性。小种都有一定的抗性。特点特点:(1:(1）表现为中等程度抗性）表现为中等程度抗性 （2 2）由许多微效基因综合起作用）由许多微效基因综合起作用第十三页，本课件共有30页二、植物的抗病机制二、植物的抗病机制1.1.植物本身
9、的固有抗性机制：植物本身的固有抗性机制：结构抗性：植物表面的角质层、细胞壁结构等；结构抗性：植物表面的角质层、细胞壁结构等；化学抗性：植物自身产生的抗菌物质，如酚类化合化学抗性：植物自身产生的抗菌物质，如酚类化合物、含硫化合物等；物、含硫化合物等；2.2.诱发的抗病性：诱发的抗病性：产生植物保卫素、病程相关蛋白等产生植物保卫素、病程相关蛋白等第十四页，本课件共有30页Examples of resistance factors:Stomata pore中国柑橘中国柑橘 葡萄柚葡萄柚第十五页，本课件共有30页叶片病健组织间形成木栓层第十六页，本课件共有30页离层离层 Abscission lay
10、er穿孔、疤痕穿孔、疤痕第十七页，本课件共有30页桃穿孔病产生离层第十八页，本课件共有30页乳突乳突 Papillae Papillae 病原真菌侵入时，在植物细胞壁和质膜病原真菌侵入时，在植物细胞壁和质膜之间，与真菌附着胞和侵入钉相对应的位置之间，与真菌附着胞和侵入钉相对应的位置上形成的半球形沉积物，即乳头状突起。上形成的半球形沉积物，即乳头状突起。第十九页，本课件共有30页小麦白粉菌入侵结构、乳突结构第二十页，本课件共有30页Papilla formation and hypersensitive reaction of a potato epidermal cell.A germling
11、 of Phytophthora infestans(blue fluorescent staining)was attempting to penetrate an epidermal cell of a potato leaf.The defence response of the plant cell is reflected by morphological changes:dark brown papilla at the penetration site,brownish coloration and thickened cell wall 第二十一页，本课件共有30页The fo
12、rmation of wall apposition第二十二页，本课件共有30页The tipper(tip)half of the leaf at right was inoculated with TMV,and 7 days later both leaves were inoculated with the same virus over their entire surface.The leaf at left developed numerous local lesions throughout,whereas the previously half-inoculated leaf
13、 at right developed almost no additional lesions because of acquired local and systemic resistance.From A.F.Ross(1961),Virology 14,329-339 and340-358.第二十三页，本课件共有30页Induced resistance in Arabidopsis plants sprayed with water(A,C,D),salicylic acid(B)or INA(2,6-dichloroisonicotinic acid)and inoculated
14、with spores of Peronospora parasitica 5 days(A,B)or 4 days(C-F)later.At 6(A,B)or 10 days(C-F)after inoculation,individual leaves revealed numerous fungal structures in heavily infected H2O-treated leaves and almost no fungal structures in INA-treated leaves.Plants in A-C and E are normal,whereas tho
15、se in D and F were transformed with a gene that blocks accumulation of salicylic acid,indicating that INA can induce resistance in the absence of salicylic acid accumulation.c=Conidiophores.WaterSA第二十四页，本课件共有30页过敏性坏死反应过敏性坏死反应(necrotic hypersensitive reaction)：是指植物对非亲和性病害病原无侵染表是指植物对非亲和性病害病原无侵染表现的高度敏感
16、现象，此时受侵染细胞及其临近细胞现的高度敏感现象，此时受侵染细胞及其临近细胞迅速坏死，病原物受到遏制或被杀死，或被封在枯迅速坏死，病原物受到遏制或被杀死，或被封在枯死组织中。死组织中。第二十五页，本课件共有30页第二十六页，本课件共有30页rapid and localized cell death at the site of infection in rapid and localized cell death at the site of infection in resistant interactions between plants and pathogens resistant
17、interactions between plants and pathogens Hypersensitive response in pepperHypersensitive response in pepper胡椒胡椒leaf(arrows)leaf(arrows)indicating that a resistance gene is present(left).Bacteria indicating that a resistance gene is present(left).Bacteria were infiltrated into the leaf tissue using
18、a syringe were infiltrated into the leaf tissue using a syringe without a needle(right)without a needle(right)第二十七页，本课件共有30页F IGUR E 5-9(A)Hypersensitive response(HR)expressed on leaves of a resistant cowpea variety following sap inoculation with a strain of a virus that causes local lesions(in this
19、 case,tobacco rings pot virus).The virus remains 10-calized in the lesions.(B)Tobacco leaf showing typical hypersensitive responses(dark areas)24 hours after injection with six preparations of soft-rotting bacteria.Three bacterial strains(1,3,and 6)induced the hypersensitive response,but the others
20、did not.From Bauer et al.(1995),Mol.Plant-Microbe Interact.8,484-491.第二十八页，本课件共有30页第三节第三节 寄主与病原物的相互作用寄主与病原物的相互作用 基因对基因学说（基因对基因学说（gene for gene theorygene for gene theory）植植物物对对某某种种病病原原物物的的特特异异抗抗性性取取决决于于它它是是否否具具有有相相应应抗抗性性基基因因,而而同同时时病病原原物物的的专专一一致致病病性性取取决决于于病病原原物物是是否否具具有有无无毒毒基基因因,也也就就是是说说寄寄主主分分别别含含有有感感病病基基因因(r)(r)和和抗抗病病基基因因(R),(R),病病原原物物分分别别含含有有毒毒性性基基因因(Vir)(Vir)和和无无毒毒基基因因(Avr),(Avr),只只有有当当具具有有相相应应抗抗病病基基因因的的植植物物与与具具有有无无毒毒基基因因的的病病原原物物相相遇遇时时,才才会会激激发发植植物物的的抗抗病病反反应应,其其他他情情况况下二者表现亲和下二者表现亲和,即寄主感病。即寄主感病。第二十九页，本课件共有30页感感谢谢大大家家观观看看第三十页，本课件共有30页