第十章 植物病原菌寄生性和致病性

环四肽
聚乙酮醇
甘蔗长蠕孢毒素 (HS-toxin)
甘蔗长蠕孢 (H.sacchari)
倍半萜糖苷
维多利亚长蠕孢毒素 (Victorin,HV-toxin)
维多利亚长蠕孢 (H.victoriae)
多肽和倍半 萜复合物
诱发细胞膜透性改变和电解质外 渗等一系列代谢变化。 Vb 基因 具 的燕麦敏感
2．毒 素(toxin)
生物型：病原物在生理生化上存在一定 差异的个体组成的群体。
青枯病菌（ Ralstonia Solanacearum ）
生物型： 根据对3糖3醇的利用
测试项目 乳 糖 麦 芽 糖 Biovar Ⅰ Biovar Ⅱ _ _ + + Biovar Ⅲ + + Biovar Ⅳ _ _
纤维二糖
甘 露 醇 山 梨 醇 卫 矛 醇
但在寄主组织死亡以后，可以继续发展和形成孢子。这
类病原物称为半活养生物。 以叶斑病菌为典型（稻瘟病菌、高梁炭疽病菌）
3．死体营养寄生
病原物侵入杀死寄主植物组织，然后在杀死的组织
中进行腐生生活。这类病原物叫死养生物。 如：丝核菌、菌核病菌、白绢病
死体营养病原物
生 化 形 态 特 征 生 态 学 特 征
毒素名称 产毒病原菌 菊池链格孢 (A.kikurchiana) 苹果链格孢 (A. mali) 炭色长蠕孢 (H.carbonum) 玉米长蠕孢 T 小种 (H.maydis)
第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性
菊池链格孢毒素 (AK-toxin) 苹果链格孢毒素 (AM-toxin) 炭色长蠕孢毒素 (HC-toxin) 玉米长蠕孢 T 毒素 (HMT-toxin,T-toxin)
6. 接合(conjugation)
接合是一种依靠细胞与细胞接触的两个细胞株间的 遗传交换过程。
7.
转化（transformation）
转化是指一个细菌吸收另一个细菌的遗传物质， 而获得一些新的遗传特性的现象。
8. 转导（transduction）
第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性

转导是指供体细菌的遗传物质通过噬菌体转移给受
3．生长调节素
第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性
生长调节素（growth regulators）是广泛存在于植物 体内，起调节代谢和生长发育的重要活性物质
主要是产生畸形症状
赤霉素：节间过度伸长，徒长。（水稻恶菌病菌） 乙烯：受侵染后，体内含量增加，落叶、落花、落 果。（棉花黄萎病菌） 吲哚乙酸：受侵染后，体内含量增加，寄主细胞分 裂加快，形成肿瘤。（十字花科根肿病菌）
体细菌，导致受体细菌基因改变的现象。
9．适应性变异
病原物通过适应外界环境条件而获得的一种新能力。 如： 病原物在抗病品种上继代接种，多代后可提高 病菌对某些品种的致病力；

病原物在感病品种继代接种，致病力下降。
病原物在人工培养基上多次转代培养，致病力 下降，甚至致病力丧失。
10．病毒基因组相互交换 第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性 同一组分的不同区段相互交换 不同组分间相互交换
4．准性生殖
在异核现象的基础上，两异核融合形成双倍体，经 非整倍体分裂进行遗传物质重组；并在分裂中逐渐丢 失染色体，使细胞重新回到单倍体，这个单倍体不同 于分裂前的单倍体。
5.
第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性

质粒转移
根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens）的 Ti质粒转移给放射土壤杆菌（A. radiobacter），前者 由致病菌变为非致病菌，后者则由非致病菌变为致病 菌。
第二节 植物病原物的致病性



第一节 植物病原物的寄生性
一、生物的营养方式
自养营养方式–––自养生物 异养营养方式––––异养生物
腐生物(sprogen)： 在异养生物中，凡能从无生命有 机体中获取养分和能量的称为腐生物(sprogen)。 寄生物(parasite)：在异养生物中，能从生命有机体 取得养分和能量的称为寄生物(parasite)。
活体营养病原物
寄主细胞迅速杀死 产生毒素 不形成特殊的机构 伤口或自然孔口侵入
不迅速杀死 很少或不产生 形成吸器 自然孔口侵入
寄主范围广 寄主范围窄 能够腐生生活 寄生生活 侵染病残、衰老的组织 侵染健康植物的各个生 育期
4. 第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性

植物病原物的寄生类型的传统划分
3．异核作用（异核现象） 第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性
植物病原真菌的单个菌丝细胞或孢子中含有两个 以上遗传性不同的细胞核的现象，叫作异核现象。具 有异核现象的个体称为异核体，异核体的致病性有变 异。 小麦杆锈菌38、56生理小种都不能侵染 Khapli品种，但是，其异核体能侵染该品种。
三、病原物致病性的变异
第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性 1．有性杂交
具有有性生殖过程的植物病原菌，在受精卵的减数 分裂过程中，发生基因重组和分离，产生的子代，其致 病性有异于亲代

2. 突 变
是指细胞中遗传物质发生突然的变化 ，包括基因的 突变和染色体的畸变。 自然突变 人工突变
2．植物病原物种下分类与寄主关系 第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性 生理小种：在病原物种或变种内，对植物 不同的品种具有寄生致病能力的类群；它 们在形态上相同，但在培养性状，生理生 化特性以及寄生致病特性上有差别的生物 类群。
第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性
Xanthomonas oryzae pv. oryzae 水稻白叶枯菌
水稻品种 0 金刚 30 Tetep 南粳15 Java 14 IR 26 R R R R R I S R R R R II S S R R R III 小 种 IV V S S R R S
VI S R S R R
VII S R S S R
S S S S S S R S R R
2．植物病原物种下分类与寄主关系 第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性
二、生物之间的共生、共栖和寄生关系
第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性 共生：即两种分类上不同的生物紧
密接触，有关双方都可以从这种相互联
系中，在营养和支持等方面得到好处， 这种互利关系称共生。
二、生物之间的共生、共栖和寄生关系
共栖：两种生物共同生长在相互联
系的条件下，双方没有明显的益、害关 系；有的一方可以从对方得益或受害， 但对对方并没有有害或有益的影响；有 的双方互利互惠。
科学家发现蛤 与细菌奇特共栖
二、生物之间的共生、共栖和寄生关系
第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性 寄生：一个生物生活在另一个生物的体内或 体外，摄取其营养，供自己生长和繁殖，并使 后者遭受损害的现象。

具有这种寄生能力的生物叫寄生物（parasite） 被寄生物寄生的生物叫寄主或宿主（host） 寄生物寄生寄主种类的多少叫寄主范围
稻瘟病菌能引起水稻生病，称为能致病，但它却不能引
起小麦生病则称为不能致病。
二、病原物产生的致病物质
第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性 主要的致病物质是酶，毒和生长调节剂：
这些物质有的是病原物正常代谢产物排出细胞外的； 有的是病原物和寄主相互作用后产生的； 有的是正常寄主组织中的产物，只是在有病植物中积 累过多。
二、生物之间的共生、共栖和寄生关系
第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性 植物病原物的寄生性（parasitism）就是指病
原物依Hale Waihona Puke Baidu于活的寄主植物，从寄主植物获取
营养物质的能力。
三、植物病原物的寄生类型
第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性
1．活体营养寄生
病原物只能在活的植物中生活和发育，从活 组织中得到营养并完成生活史。这类病原物叫
活养生物。
（如霜霉菌，白粉菌，锈菌，黑粉菌，病毒）。
一般认为，活养生物是更高级的寄生物。
如真菌中的高级类群它们侵入寄主后常形成特殊的 吸取营养的机构——吸器，这对它们在活细胞中的生长
繁殖是有利的。
2．半活体营养寄生 第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性
病原物象活养生物一样，能从活组织中获得营养，
四、植物病原物的寄生专化现象
第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性 1．概 念
寄生专化现象 是指病原物对寄主植物的寄生是有
选择性的，这种选择性表现为病原物对寄主植物的一定 科、属、种或品种的寄生选择性或适应能力。 病原物具有这种选择性即表示它具有寄生专化性 。 寄生专化与专性寄生两概念的差别。
第十章
植物病原物的寄生性和致病性
主讲：孙现超
sunxianchao@163.com
西南大学植物保护学院
本章要点
第一节 植物病原物的寄生性


一、 生物之间的营养方式 二、生物之间的共生、共栖和寄生关系 三、 植物病原物的寄生类型 四、植物病原物的寄生专化现象
一、致病性概念 二、病原物产生的致病物质 三、病原物致病性的变异
_
_ _ _
+
_ _ _
+
+ + +
_
+ + +
第二节 植物病原物的致病性
一、致病性的概念
病原物的致病性是指病原物对寄主植物引起 病害的能力。
寄生性和致病性是病原物具有的两种不同的性状： 寄生性是指寄生物和寄主之间营养关系上的联系， 而致病性则表示病原对寄主的破坏作用。 病原物的致病性是针对不同种类的寄主而言，水稻
1．酶
第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性

主要有角质酶、细胞壁降解酶、蛋白酶、淀
这些酶能够降解高等植物细胞壁中的多聚碳水化合物
粉酶、脂酶等。
，离解植物细胞壁，破坏原生质，毁坏整个细胞结构。
如：果胶水解酶和果胶裂解酶——分解果胶，参 与对细胞壁的解离，症状中的软腐和水渍状同这些酶
有关。
如：纤维素酶——在几种纤维素的作用下，纤维 素最终被裂解为葡萄糖分子。
2．植物病原物种下分类与寄主关系 第 一 节 植 物 病 原 物 的 寄 生 性 同种病原物在寄生致病能力上存在差异，即有 寄生专化现象。
变种或专化型：同种病原物内，对植物不
同科和属的寄生致病力为变种或专化型。
大斑病菌分玉米专化 型S.turcica f. sp．zeae和对高粱专 化型S．turcica f.sp．sorghi
化学成分 环氧十三 烯酸脂
环四肽
主要作用 作用于细胞膜蛋白，改变膜透性， 引起电解质外渗，抑制 mRNA 和 蛋白质的和成 作用于质膜蛋白和叶绿体基粒片 层，引起电解质外渗，影响 ATP 酶活性 影响植物呼吸作用、二氧化碳暗 固定以及其他生理过程 作用于线粒体，破坏氧化磷酸化 过程，减少细胞 ATP 含量。具 T 型雄性不育细胞质的玉米敏感 主要作用于细胞膜，使膜去极化， 离子平衡失调，原生质体胀裂
专性寄生物（obligate parasite）：病原物必须在
活的寄主植物上生存，不能腐生。 如：锈菌、白粉菌、霜霉菌、病毒。
兼性腐生物（facultative
saprophyte）：以寄
生生活为主，寄主死亡后，可以营腐生生活。 如：叶斑病菌
兼性寄生物（facultative parasite ）：以腐生生 活为主，在寄主生活力衰弱时，也可以营寄主生活。 如：菌核病
第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性 非专化性毒素（ host-non-specific toxin ）， 这类毒素对寄主无严格选择性，有的在非寄主 品种上也有可能产生症状。
烟毒素，诱发叶片失绿（烟草野火病菌）； 镰刀菌酸(fusaric acid)是多种镰孢菌真菌产生的一 种致萎毒素，其主要效应是抑制呼吸作用，改变细 胞渗透性，引起电解质渗漏，干扰离子平衡以及降 低多酚氧化酶活性。
2．毒 素(toxin)
第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性 毒素是病原真菌、细菌的代谢产物，能在非 常低的浓度范围内干扰植物正常生理功能，对 植物有毒害的非酶类化合物。 毒素有两种类型： 专化性毒素（host specific toxin），对寄 主有选择性。
几种重要的寄主选择性毒素
三、病原物致病性的变异
第 二 节 植 物 病 原 物 的 致 病 性 病原菌致病性变异的种类
毒性变异—毒性基因与抗病 基因相互作用的结果，导致 毒性增强或减弱； 侵袭力变异—病原物小种在 萌发率、侵染率、潜育期、 产孢量等方面的变异； 致病谱变异 增加 减少 CK
弱 毒 株
强 毒 株
烟草赤星病菌致病力测定