病原寄主抗病性
病害生理与植物抗病性课件
植物抗病性是指植物在受到病菌侵染时，能够抵抗病菌的侵害并维持正常生理功能的能力。根据抗病机制的不同，植物抗病性可分为非寄主抗病性和寄主抗病性两类。
非寄主抗病性是指植物对病菌的侵染具有完全或部分抵抗力，这种抵抗力不依赖于植物的种类，而是与病菌的致病力有关。寄主抗病性是指植物对某些特定病菌的侵染具有抵抗力，这种抵抗力与植物的基因型有关，是植物对特定病菌的识别和防御反应。
02
基因编辑技术
通过基因编辑技术，精确修饰植物的抗病相关基因，提高植物的抗病性，降低农药使用量。
03
生物信息学
利用生物信息学方法，挖掘和分析大量的基因组、转录组和蛋白质组数据，揭示植物抗病的分子机制和进化过程。
在全球范围内发掘和收集抗病基因资源，通过种质创新和基因聚合，培育多抗、广适的抗病新品种。
基因，结合基因编辑技术，定向培育具有优良抗病性状的作物新品种。
通过全基因组选择和基因组关联分析等技术手段，实现抗病性状的精准选择和遗传改良。
03
02
01
气候变化对植物抗病性提出了新的挑战，需要加强抗病性研究和管理，提高作物的适应性和抗逆性。
气候变化
保护和利用生物多样性是提高植物抗病性的重要途径，需要加强生物多样性保护和可持续利用。
生物多样性
加强国际合作与交流，共同应对植物抗病的挑战，共享抗病性研究的成果和资源。
国际合作与交流
THANKS
感谢观看
全基因组关联分析(GWAS)
通过分析大量植物种质资源的基因组数据，寻找与抗病性状紧密关联的基因位点，为抗病育种提供候选基因。
转录组学分析
利用高通量测序技术，对植物在病害胁迫下的转录组进行深度解析，挖掘与抗病性相关的关键基因和调控网络。
植物抗病性的未来展望
病原物与寄主互作机制
共同抗原（ （二）共同抗原（common antigens） ） 研究发现， 研究发现，在亲缘关系远但可以发生亲和互作的 寄主植物和病原物（细菌、病毒或真菌等） 寄主植物和病原物（细菌、病毒或真菌等）之间存 在共同抗原。 在共同抗原。 最早是弗洛尔（Flor）通过研究亚麻锈病提出的， 最早是弗洛尔（Flor）通过研究亚麻锈病提出的， 后来在其他寄主、病原物中也发现， 后来在其他寄主、病原物中也发现，且还发现致病 性强弱不同的致病菌之间也有相同的抗原。 性强弱不同的致病菌之间也有相同的抗原。 共同抗原在确立寄主与病原物之间基本亲和性上 的作用可能是传递互作双方的信号， 的作用可能是传递互作双方的信号，或抑制抗性反 应。 尽管发现病原物与非寄主之间无共同抗原， 尽管发现病原物与非寄主之间无共同抗原，但尚 未证明共同抗原对植物与非致病菌之间的特异性有 关。
（一）外源凝集素（lectin） 外源凝集素（ ） •植物中能够凝集红血球的蛋白质或糖蛋白称外源 植物中能够凝集红血球的蛋白质或糖蛋白称外源 凝集素，也称植物凝集素。最初发现于蓖麻中， 凝集素，也称植物凝集素。最初发现于蓖麻中， 后来发现广泛存在于植物中， 后来发现广泛存在于植物中，对植物本身有一定 的生物学功能。 的生物学功能。 •它存在于植物细胞膜或细胞壁上，是一类结构性 它存在于植物细胞膜或细胞壁上， 它存在于植物细胞膜或细胞壁上 表达的基因产物， 表达的基因产物，按化学组成分为简单蛋白和糖 蛋白两类。 蛋白两类。 •外源凝集素主要与碳水化合物进行结合，能够识 外源凝集素主要与碳水化合物进行结合， 外源凝集素主要与碳水化合物进行结合 别复杂碳水化合物上特定的糖残基， 别复杂碳水化合物上特定的糖残基，与糖发生可 逆性结合而不改变糖苷键的共价结构。 逆性结合而不改变糖苷键的共价结构。
寄主植物的抗病性植物病理学
（一）被动抗病性的物理因素
该类因素是植物固有的形态结构特征，它们 主要以其机械坚韧性和对病原物酶作用的稳定性 而抵抗病原物的侵入和扩展。
1、植物体抵抗病原物侵入的最外层防线——植物 表皮以及被覆在表皮上的蜡质层、角质层等。
2、植物表皮层细胞壁发生钙化作用或硅化作用， 对病原菌果胶酶水解作用有较强的抵抗能力。
第二节 寄主植物的抗病性 一、植物抗病性的概念和类别
（一）概念
植物的抗病性:是指植物避免、中止或阻滞病原物 侵入与扩展，减轻发病和损失程度的一类特性。
抗病性是植物与其病原生物在长期的协同进化中 相互适应、相互选择的结果。病原物发展出不同类别、 不同程度的寄生性和致病性，植物也相应地形成了不 同类别、不同程度的抗病性，通常表现为免疫、抗病、 感病和耐病。
3、气孔的结构、数量和开闭习性也是抗侵入因 素。
4、植物受到机构伤害后，可在伤口周围形成木 栓化的愈伤周皮(wound periderm)，能有效地 抵抗从伤口侵入的病原细菌和真菌。
5、纤维素细胞壁对一些穿透力弱的病原真菌也 可成为限制其侵染和定植的物理屏障。
6、植物细胞的胞间层、初生壁和次生壁都可能 积累木质素(lignin)，从而阻止病原菌的扩展。
在遗传上抗性一般是由多个微效基因控制 的，也叫微效基因抗性或多基因抗性。这种抗 性表现为中度抗病，是稳定和持久的。
3、按照寄主植物的抗病机制区分：
（1）被动抗病性(passive resistance) ：植物与病 原物接触前即已具有的性状所决定的抗病性。 （2）主动抗病性(active resistance)：受病
※研究植物的抗病机制，可以揭示抗病性 的本质，合理利用抗病性，达到控制病害 的目的。 ※植物的抗病机制是多因素的，有先天具 有的被动抗病性因素，也有病原物侵染引 发的主动抗病性因素。
植物病理学：病原物的致病性植物的抗病性
兼性寄生物（facultative parasites)
以腐生生活为主，在一定的条件下，也可 以侵害活（obligate saprophytes)
只能在各种无生命的有机体上生存，不能侵染活 的有机体
食品上的霉菌、木材上的腐朽菌、林地上的一些 菌类都是腐生物
病原物还可通过影响植物体内生长调节系统的正常功能 而引起病变。
植物病原菌产生的生长调节物质主要包括生长素、细 胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等几大类。
植物生长素 （吲哚乙酸IAA）
玉米瘤黑粉病菌（Ustilago maydis） 芸薹根肿病菌（Plasmodiophora brassicae） 桃缩叶畸形外囊菌（Taphrina deformans） 根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens） 根结线虫（Meloidogyne spp.）等。 病原菌侵染引起的病株生长素失调，导致一系列生理 变化，最终出现徒长和畸形等病状。
它们的寄生能力很强，但是它们对寄主细胞的 直接杀伤作用较小，这对它们在活细胞中的生 长繁殖是有利的。但是，一旦寄主细胞和组织 死亡，它们也随之停止生育，迅速死亡。
病原生物对寄主的影响，除了攫取寄主的营 养物质和水分外，还对植物施加机械压力以 及产生对寄主的正常生理活动有害的代谢产 物，如酶、毒素和生长调节物质等，诱发一 系列病变，产生病害特有的症状。
死体营养的病原物腐生能力一般都较强，它们能 在死亡的植物残体上生存，营腐生生活，因此都 能人工培养。
这类病原物对植物的细胞和组织的直接破坏强 烈而迅速，在适宜条件下只要几天甚至几小时， 就能杀伤植物的组织，对幼嫩多汁的植物组织 破坏更大。
死体营养的病原物寄主范围一般较广。立枯丝 核 菌 (Rhizoctonia solani) 、 齐 整 小 核 菌 (Sclerotium rolfsii)和胡萝卜软腐欧氏菌(Erwinia carotovora)等，可以寄生几十种甚至上百种植 物。
寄主植物的抗病性
化学防御
快速反应ห้องสมุดไป่ตู้
细胞壁增厚
植物产生次生代谢产物如抗菌化合物、植物碱等，抑制病原菌的生长和繁殖。
植物在受到病原菌侵染时，能够迅速感知并启动防御反应，如产生过敏性反应、引发抗菌蛋白等。
植物在受到病原菌侵染时，能够通过增加细胞壁的厚度来抵抗病原菌的扩张。
抗病性的机制
02
寄主植物抗病性的遗传基础
农业措施
合理的施肥、灌溉、修剪等农业措施，也可以提高植物的抗病性。
抗病性的提高方法
03
02
01
植物抗病性的持久性受遗传因素的影响，不同植物品种的抗病性持久性不同。
遗传因素
环境因素
管理措施
环境因素如气候、土壤等也会影响植物抗病性的持久性。
合理的农业管理措施，如轮作、间作等，可以延长植物抗病性的持久性。
03
02
01
抗病性的持久性
05
寄主植物抗病性的应用前景
1
2
3
抗病育种是指利用寄主植物的抗病性，培育具有抗病性强的新品种，以提高植物的抗病能力。
抗病育种可以通过传统的育种方法和现代基因工程技术来实现，如基因编辑技术、基因转移技术等。
抗病育种是植物抗病性研究的重要应用之一，对于提高植物的产量和品质，减少农药使用，保护生态环境具有重要意义。
跨膜运输
在信号转导过程中，一些分子需要跨膜运输到细胞内或从细胞内运输到细胞外，这一过程对于植物抗病的启动和执行至关重要。跨膜运输涉及特定的转运蛋白和通道蛋白，这些蛋白在抗病反应中发挥着关键作用。
抗病信号转导途径
抗病相关蛋白的功能
防御蛋白：抗病相关蛋白中有一类具有防御功能的蛋白，这些蛋白能够直接与病原菌相互作用，抑制其生长和繁殖。例如，一些抗菌蛋白能够破坏病原菌细胞壁或抑制其代谢过程。
第二章 植物抗病性的概念和
九、个体抗病性和群体抗病性
植物抗病性研究从微观到宏观有多个层次或水平 level） 分子水平、细胞水平、组织学水平、 （ level ） ：分子水平 、 细胞水平 、 组织学水平 、 个体 水平、群体水平、生态系水平到进化水平。 水平、群体水平、生态系水平到进化水平。传统植物病 理学的重点在个体，略扩及组织细胞和群体， 理学的重点在个体，略扩及组织细胞和群体，植病流行 学重点在群体互作和生态系， 学重点在群体互作和生态系，分子植物病理学立足于分 但应用于个体和群体。 子，但应用于个体和群体。不论组成群体的个体是遗传 相同的还是不同的，群体总有一些个体所没有的。 相同的还是不同的，群体总有一些个体所没有的。
四、抗病性的遗传观
抗病性是遗传规定的潜能， 抗病性是遗传规定的潜能，遇到病原物侵染才表现 出来，其具体表现还以病原物致病性如何而异。 出来，其具体表现还以病原物致病性如何而异。抗 病性实际上是寄主-病原物结合体的表现型。 病性实际上是寄主-病原物结合体的表现型。 植物对侵染性病害的抵抗能力是可遗传的， 植物对侵染性病害的抵抗能力是可遗传的，不断进 化的。 化的。 “基因对基因关系” 是其主要的对应关系之一。 基因对基因关系” 是其主要的对应关系之一。 双方群体间的相互选择导致各自遗传结构的变化。 双方群体间的相互选择导致各自遗传结构的变化。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、被动抗病性（passive resistance ） 被动抗病性（ 和主动抗病性（ 和主动抗病性（active resistance） ）
被动抗病性，指植物受侵染前就具备的、或说是不论或 否与病原物遭遇也必然具备的某些既存现状（preformed character），当受到侵染即其抗病作用。 主动抗病性，指受侵染前并不出现、或不受侵染不会表 现出来的遗传潜能，而当受到侵染的激发后才立即产生 一系列保卫反应而表现出的抗病性，又叫这种抗病性为 保卫反应（defence reaction）。
园林植物病害基础知识病原物的寄生性
质而生存的能力。根据获取营养物质能力的强弱一 般可划分为四种类型：
►
1. 专性寄生物 是寄生性最强的一类生物。只 能从活的有机体中吸取营养物质，而不能在无生命 的物体上生长发育。如病毒、类病毒、寄生性种子 植物以及真菌中的锈菌、白粉菌、霜霉菌等。这类 寄生物难于在人工培养基上生长。
►
大 叶 黄 杨 白 粉 病
第二章
第四节
园林植物病害基础知识
性
病原物的寄生性、致病性与植物的抗病
一、本节知识点
1．病原物的寄生性； 2. 病原物的致病性； 3. 植物的抗病性；
二、本节重点
病原物的致病性
三、本节难点
病原物的致病性
第四节 病原物的寄生性、致病性 与植物的抗病性
► 一、病原物的寄生性
► 病原物的寄生性是指病原物从寄主体内获取营养物
► 即特定寄主植物品种所表现的抗性水平对病原物所
有的生理小种都相同。
► ►
寄主植物对病原物侵染的反应，一般可分为以下 几种类型： 感病 寄主植物受病原物侵染后，发病较重称为感 病，发病很严重的称为严重感病。如很多杨树对松 杨栅锈菌感病，但青杨受害最重。 避病 是指感病植物在某种条件下避免发病，或 避免某种病害的盛发。一般是让植物生长期与病菌 侵入期错开，使植物避开病菌的侵害。如适当早播， 使苗木最易感病的时期与病菌大量活动的时期错开， 即可减少苗木猝倒病的发生。
葡 萄 霜 霉 病
专性寄生物
► 2. 强寄生物 以寄生为主，当条件改变时也具有一
定的腐生能力。如外担子菌、外子囊菌、黑粉菌及 多数叶斑病菌和细菌中的黄单胞杆菌。
万 年 青 炭 疽 病
桃 缩 叶 病
►
3. 弱寄生物 以腐生生活为主，在适宜条件下也能 兼营寄生生活。它们很容易在人工培养基上生长。 它在营寄生生活时，常分泌酶和毒素，将寄主的细 胞和组织杀死，从中吸取营养物质。如引起苗木猝 倒病的丝核菌、镰刀菌、腐霉菌和细菌中的青枯假 单胞杆菌等。
植物病理-17-病原致病性与植物抗病性
在生产上垂直抗性不稳定和持久。
水平抗性（horizontal resistance）：寄主和病原物之间没 有特异的相互作用，一个品种对所有小种的反应是一致的，即 非 小 种 专 化 的 , 也 称 为 非 专 化 抗 性 （ nondifferential resistance）。
病原物毒性不依寄主抗性基因的变化而变化，寄主品种没有它 们自己所特有的病原物小种。
在遗传上抗性一般是由多个微效基因控制的，也叫微效基因抗 性或多基因抗性。
这种抗性表现为中度抗病，是稳定和持久的
植物的抗病机制
植物的抗病机制
• 固有抗性/被动抗性 Static/Passive Resistance • 诱发抗性/主动抗性 Induced/Active Resistance
解毒酶，解除小分子代谢物的毒性
病毒外壳蛋白（Coat protein）,沉默抑制子
效应蛋白（Effector Proteins)
Pathogenic mechanisms
• Penetration • Hydrolytic enzymes, cutinases, pectinases • Toxins: NHST, HST • Hormones • Many unknown… (e.g. detoxification, effectors)
• 结构抗性（Physical Resistance）：木栓层、离层、 乳突等
• 化学抗性（Chemical Resistance）：过敏性反应、植 保素、系统诱导抗性等
（一）物理的被动抗病性 1．体表附属物
植物表面有表皮毛，对真菌侵入不利，使孢子很 难接触到水滴和植物组织。
植物的抗病性类别有哪些？
1，植物的抗病性类别有哪些？1)寄主抗病性和非寄主抗病性2)基因抗病性和生理抗病性3)避病、耐病、抗病、抗再侵染4)被动抗病性和主动抗病性5)主效基因抗病性和微效基因抗病性6)垂直抗病性和水平抗病性2，侵染力的指标有哪几个1)孢子萌发速度2)定植速度3)产孢速度3，病原物侵袭手段有哪些？举例说明1)机械伤害大麦网斑病、葡萄黑痘病2)酶解3)毒素黄曲霉毒素4，毒素的作用机理是什么？1)对细胞膜的破坏2)对线粒体的破坏3)对叶绿体的破坏4)影响DNA表达5，致病毒素可分为哪几种？1)选择性毒素hv、hs、hmt2)非选择性毒素黑斑毒素6，生长调节性物质有哪几种？作用各是什么？1)生长素低浓度促进植物生根、发芽，高浓度抑制2)赤霉素保花保果、打破休眠、治疗病害3)细胞分裂素促进细胞分裂，组织培养，促进器官形成4)乙烯抑制生长，促进果实成熟。
去雄催熟保花提高作物品质7，植物病原菌生理小种鉴定的原理及程序是什么？原理：根据供试菌系在寄主上的感抗反应来鉴别小众的类型1)病叶采集2)菌种繁殖3)接种鉴别寄主4)发病调查记载5)小种和新小种的确定8，柯赫氏法则包括什么内容？1)这种微生物的的发生往往与某种病害有联系，发生这种病害往往就有这种微生物存在2)从病组织上可以分离得到这种微生物的纯培养并且可以在各种培养基上研究它的性状3)将培养的菌种接种到健全的寄主上能又发出与原来相同的病害4)从接种后发病的寄主上能再分离培养得到相同的微生物9，症状的类型？1)典型症状2)综合症3)并发症4)隐症现象10，病害发生后光合作用的变化？1)光合速率，降低2)叶绿体功能，数量减少、形态和大小改变、片层损伤、体膜跑囊化、叶绿体核糖体含量下降。
3)光化学反应，活性降低4)二氧化碳吸收量，降低5)光合碳同化，速率降低6)光合产物积累及运输，受阻11，病害发生后核酸和蛋白质的变化？核酸：1)病原真菌：侵染前期，叶肉组织内RNA含量增加，侵染中后期，RNA含量下降。
农业植物病理学生态调控名词解释
农业植物病理学生态调控名词解释植物病理学植物病害名词解释：植物病害是指植物的正常生理机制受到干扰所造成的后果。
病害三角名词解释：需要有病原、寄主植物、一定的环境条件三者共同作用引起病害的观点称为“病害三角”。
病状名词解释：是指发病植物本身所表现出来的反常现象。
病症名词解释：是指病原物在植物体上表现出来的特征性结构。
并发症名词解释：当两种或多种病害同时在一株植物上混发时，可以出现多种不同的类型的症状，这种现象称为并发症。
潜伏侵染名词解释：病原物侵染植物后，由于条件不适于病害的扩展，在相当长的时间内不表现症状，条件适宜，表现症状菌丝名词解释：单根的丝状体吸器名词解释：有些菌物菌丝体形成吸收养分的特殊机构菌核名词解释：由菌丝紧密交织而成的休眠体，内部为疏丝组织，外部为拟薄壁组织。
子座名词解释：由菌丝在寄主表面或表皮下交织形成的一种垫状结构，有时与寄主组织结合而成。
菌索名词解释：由菌丝体平行交织构成的长条形绳索状结构，外形与植物的根有些相似，所以也称为根状菌索。
子实体名词解释：菌物在生长发育过程中，经过营养生长阶段后，进入繁殖阶段，形成各种繁殖体即子实体。
真菌的有性繁殖名词解释：菌物经过性细胞或性器官的结合而产生孢子的繁殖方式。
真菌的无性繁殖名词解释：指菌物不经过性细胞或性器官的结合，直接从营养体上产生孢子的繁殖方式。
子囊果名词解释：子囊菌类菌物有性生殖阶段形成的子实体，其内或上产生子囊，子囊中包含子囊孢子；担子果名词解释：担子菌有性生殖阶段形成的子实体，由双核菌丝组成，其上产生担子和担孢子菌物的生活史名词解释：菌物从一种孢子萌发开始，经过一定的营养生长和繁殖阶段，最后又产生同一种孢子的过程。
菌物的多型性名词解释：在菌物的生活史中，有的菌物可以形成几种不同类型孢子的现象。
单主寄生名词解释：大部分菌物在一种寄主植物上就可以完成生活史。
转主寄生名词解释：有的菌物需要在两种或两种以上不同的寄主植物上才能完成生活史。
第五章病原物的致病性和寄主的抗病性
根据本章所学原理，生产中采用基因多 样性（多基因控制的水平抗病品种或品 种多样化形成群体抗病性），对控制和 稳定病原物群体组成的变化，进而达到 防治病害的目的的战略措施是十分重要 的，也是可持续农业的最佳保障途径之 一。 品种多样性为何能有效控制植物病害的 流行？
图2 图1
苹果煤污病：果实生长后期果面上形成褐色至深褐色病斑， 开头不规则，煤烟状，边缘不清晰，容易擦掉。严重时果 面常布满煤污斑，影响果实着色和外观（图1）。 梨煤污病：梨近成熟时，果面发生黑褐色煤烟状污 斑，边界不清晰，易擦掉，仅影响果实外观和着色 （图2）
自然生态平衡，寄生并不构成植物严重受害。但在农业 生态系中，种间、种内多样性减弱，单一化和集约化种 植，寄生就构成了危害，造成病害流行。 寄生的不一定能致病，致病的不一定是寄生物。
五、寄生专化性和寄主范围
1 寄生专化性：一种寄生物对寄主植物的种类和品种、以及寄主 发育阶段和器官或组织有一定的选择寄生现象。如果树根癌病主 要发生部位根部或茎部。稻粒黑粉病，寄生籽粒。稻叶黑粉寄生 茎叶，小麦白粉不侵染根，MDMV（玉米矮花叶病毒）不侵染小 麦和水稻等等。 2 寄主范围：
– （1）概念：一种寄生物能寄生的植物种类的范围。不同寄生物寄主 范围差异很大，寄主范围广的可危害不同科的寄主，寄主范围窄的， 狭到品种。 – （2）寄主范围和寄生性的关系
» 一般“寄生性强，寄主范围窄，寄生性弱，寄主范围广”，例如：番茄 叶霉病只侵染番茄。小麦条锈病只侵染小麦，偶尔也侵染大麦、黑麦和 某些禾本科杂草。 » 小麦赤霉病，可以广到禾谷类多种作物，小麦、大麦、水稻、玉米等； 黑根霉引起的瓜果软腐。 » 但病毒除外，寄生性强，但寄主范围有的很广，如TMV，可侵染36科 236种植物。
第二章 第三-五节 侵染性病害的发生和流行--五节植物病害的诊断
二、植物病害的侵染循环
• 病害循环：是指侵染性病害从一个生长季 节开始发生， 到下一个生长季节再度发生 的过程。它包括病原物的越冬（越夏）、 病原物的传播以及病原物的初侵染和再侵 染等环节， 切断其中任何一个环节， 都能 达到防治病害的目的。
（一）病害的侵染过程
侵入前期
侵
侵入期
染
过
潜育期
程
发病期
第三节 侵染性病害的发生和流行
一、病原物的寄生性、致病性和寄 主的抗病性
• 1、病原物的寄生性 • 指病原物从寄主获得活体营养的能力。 • 2、寄生物分类 • 按照从寄主获得活体营养能力的大小， 可
以把病原物分为4种类型。
（1） 专性寄生物（严格寄生物）
• 寄生能力最强， 只能从活的寄主细胞和组 织中获得营养， 所以也称为活体寄生物。
2、植物抗病性的类型
• （1） 免疫 • （2） 抗病 • （3） 耐病 • （4） 感病 • （5） 避病
抗接触
植物方面
1、按
抗侵入
照发
抗
生的
抗扩展
病 性
时期
抗损害
植物组织结构
固有的特点，如表 面茸毛、密生腊质 层、木栓化等。
机
制
结构抗
生化反应
2、抗 病机理
病性
生物化学 抗病性
植物分泌抑菌
物质、如葱蒜素、 酚、帖、萘和植物 保卫素等物质
• 主要分为自然动力传播、主动传播和人为 传播三大类
• 自然动力传播
（1•）气流： 风力可以将病 菌传到较远的 地方。小麦锈 病菌的夏孢子 可随风传到 1000公里以外
• ② 雨水传播某些真菌、细菌和线虫可以通 过雨水传播。雨水传播的病害， 一般传播 距离较短， 对这类病害的防治， 应注意控 制当地菌源， 防止灌溉水从病田流向无病 田。
第十一章 寄主植物的抗病性
酶抑制剂 几丁结合蛋白
植物保卫素
(phytoalexin，PA)
病原菌刺激或化学或机械损伤后,由植物产生的 低分子量抗菌性次生代谢产物。
在抗、感病坏死周围产生； 活体营养生物亲和性互作不产生PA 病原菌在感病组织中会产生抑制 PA形成的因子； 在30科植物中分离到300种以上具 PA活性的物 质
病程相关蛋白
离层 Abscission layer 穿孔、疤痕
侵填体 tylose
与导管相邻的 薄壁细胞通过 纹孔膜在导管 腔内形成的膨 大球状体。
抵抗维管束病害
PP： perforation plate V:Xylem vessel XP:xylem parenchyma cell T: tylosis
纵 剖 面
南京农业大学“精品课程”
普通植物病理学
Hale Waihona Puke GENERAL PLANT PATHOLOGY
Nanjing Agricultural University
第十一章 植物的抗病 性
disease resistance
研究和学习植物抗病性的机制有助于揭 示抗病性的本质，合理利用抗病性，达
到控制病害的目的。
天然形成的防卫因子
首例发现炭疽病菌（ Colletotrichum circinans） 的侵染与洋葱合成的两种酚类化合物有关
COOH
OH OH
园艺_病原物的致病性防治等
第三章病原物的致病性与寄主的抗病性第一节病原物的寄生性和致病性第二节寄主的抗病性第三章病原物的致病性与寄主的抗病性第一节病原物的寄生性和致病性一、寄生性二、寄主范围和寄生专化性三、病原物的致病性四、病原物寄生性和致病性的变化第一节病原物的寄生性和致病性一、寄生性：寄生性――一种生物依附于其它生物而生存的能力。
植物病原物的寄生性，根据其寄生能力的强弱或获取营养的方式，分为专性寄生物――只能从活的寄主细胞和组织中获取营养物质的生物。
也称活体营养寄生，寄主细胞和组织死亡，寄生关系也终止。
如真菌中的霜霉菌、锈菌、白粉菌、病毒类，寄生线虫。
非专性寄生物――可在活的寄主体上营寄生生活，也可在死亡的有机体上营腐生生活的生物。
也称死体营养寄生，如所有的细菌、大多数真菌。
二、寄主范围和寄生专化性 1、寄主范围：一种寄生物能够寄生的寄主植物的种类数量。
一般而言，寄生性强的寄生物其寄主范围较窄。
十字花科霜霉菌――十字花科桃缩叶病菌――桃寄生性弱的寄生物其寄主范围却很广。
立枯丝核菌――200多种白绢菌――62科200多种紫纹羽菌――100多种但病毒例外，其寄生性强，寄主范围也很广，TMV―36科150多属200多种 2、寄生专化性指寄生物种内的不同个体对寄主植物的致病力或对寄主的选择范围存在差异，这种现象称为寄生专化性。
它可表现为专化型、变种、生理小种等。
三、病原物的致病性致病性――病原物对寄主植物的组织具有破坏和毒害的能力。
致病作用的表现：第一，吸取寄主体内的养分和水分第二，病原物的新陈代谢产物或受病组织的分解产物，产生了损害寄主植物的物质。
如酶类（p59）、毒素类（p64）、生长调节素类（p67） 1、酶类：角质酶、果胶酶、纤维素酶、木质素酶、蛋白酶…… 2、毒素：是病原物在致病过程中产生的一种使寄主植物有急剧破坏作用的化学物质。
据报道有70～80多种，真菌有70多种，细菌10多种。
如：稻瘟菌――稻瘟菌素、稻瘟醇、香豆素、吡啶羧酸、薄层酸枯萎病菌――镰刀菌酸、萎蔫毒素梨黑星病菌――AK毒素核盘菌――草酸毒素玉米小斑病菌――T毒素立枯病菌――苯乙酸，对苯乙酸青枯病菌――青枯毒素（EPS胞外多糖）假单胞菌――万寿菊叶枯病菌毒素 3、生长调节素：病原物在致病过程中产生的一些与植物本身的生长调节物质相同或相似的物质。
植物寄主与病原物互作及抗病性遗传改良研究进展
植物寄主与病原物互作及抗病性遗传改良研究进展刘水东;郝德荣;何林池【摘要】病原物对寄主有致病能力,而寄主也相应地存在抗病能力.两者在长期的竞争中协同进化,分别形成不同的变异类型,其致病和抗病的机制也多种多样.在寄主与病原物的互作过程中,一般用基因对基因假说来解释两者间的遗传基础.在抗病育种实践中,育种家们采用主效抗病基因、抗病基因轮换利用、多基因聚合、转抗病基因育种来增强品种的抗病能力,并采用抗病多系品种、多品种混种和间作、套种等措施以增加作物群体的遗传多样性来控制病害.深入研究和明确抗病基因的抗病机制,把具有不同抗病机制的抗病基因进行聚合利用,可增强抗病品种的抗病效果和抗病持久性.随着基因克隆和转基因技术逐渐趋于成熟,利用远缘植物的抗病基因改良植物品种的抗病性已成为可能.【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】4页(P133-136)【关键词】植物;寄主;病原物;抗病性;遗传改良【作者】刘水东;郝德荣;何林池【作者单位】江苏沿江地区农业科学研究所,江苏如皋,226541;江苏沿江地区农业科学研究所,江苏如皋,226541;江苏沿江地区农业科学研究所,江苏如皋,226541【正文语种】中文【中图分类】S432.1自然界有数十万种植物和数百万种微生物，但对于某一种植物来说，能够使其致病的微生物(即病原物)的数量却非常有限。
因此，在自然情况下，植物抗病是普遍的，而感病仅在特定情况下发生。
同样，一种病原物所能侵染的植物在植物界中总是少数。
植物对某种病原物表现抗病还是感病取决于植物与病原物之间的相互作用。
植物与病原物的互作是一个复杂的过程，包括植物与病原物之间的相互识别、植物防御因子和病原物致病因子之间的识别竞争等[1]。
近年来，国内外学者根据植物寄主和病原物间的互作机制，在传统和分子生物学方面进行了植物抗病性的遗传改良，取得了一些重要成果，推动了全球农业生产的持续稳定发展。
亚麻锈病病原物效应子基因与寄主抗病性间的共演化作用
亚麻锈病寄主抗病性与病原物效应子基因间的共演化互作摘要：植物-病原物共演化的选择过程是持续的，复杂的，并且随时随地都在发生。
通过对亚麻-亚麻锈病病害系统的全面研究提出了基因对基因假说，它描述了寄主病害防御蛋白与病原菌效应蛋白间的互作。
在这一病害系统中，证明寄主病害防御蛋白与病原菌效应蛋白间的直接互作促进了对这些交互作用的理化性质和进化动力的研究。
该进化动力导致这些生物体间的分子军备竞赛。
亚麻-亚麻锈病病害系统已被细化为互作群体水平，并且分子与群体水平对象的融合代表着一个独特的机会来进一步了解我们知之甚少的寄主-病原体动力学的许多方面。
在此，讨论了亚麻-亚麻锈病病害系统的最新进展和见解，及其对自然条件下的长期共演化动力学和农业生态系统中短期共演化动力学的意义。
关键词：亚麻锈菌；亚麻；TIR-NBS-LRR；效应蛋白；毒力；无毒力；共演化引言与寄生病原物的相互作用已经被假定为植物和动物多样性的维持和演化的一个主要动力。
寄主的感染可导致适应性的降低以及防御和回避机制的选择。
相反的，病原菌被选择以避免频繁地引发其目标寄主体内的防御机制。
然而，尽管对于这些互作反应在分子和群体水平上的认识都取得了重大进步，但是还有主要的问题需要解决：有关寄主抗性和病原物毒力的机制，时间和空间的变异，以及它们对寄主病原物共演化的长期影响。
亚麻-亚麻锈菌间的互作已经成为一个重要的模式系统，用来理解植物病害中寄主-病原物互作的遗传和分子基础，以及自然病害系统中的共演化过程。
亚麻锈菌（Melampsora lini）是侵染亚麻栽培种（Linum usitatissimum）和一些亚麻相关种类，包括澳大利亚本土亚麻品种（L. marginale）(Barrett 等, 2009; Lawrence 等, 2007)。
锈菌病原体是专性活体寄生，依靠活的植物组织生长繁殖。
侵入的真菌菌丝形成特殊的觅食结构--吸器，通过吸器吸取寄主叶肉细胞中的营养物质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
病原寄主抗病性习题一、名词解释1 抗病性：指植物与病原物在长期进化和相互作用的复杂过程中，逐渐形成和表现出各种抵御有害病原物的特征和能力。
2 免疫：免疫是指机体免疫系统识别自身与异己物质，并通过免疫应答排除抗原性异物，以维持机体生理平衡的功能。
3 耐病：植物受到病原物侵染后发病较轻或充分发病后对产量或品质影响较小的特性。
4 避病：植物最易感病阶段因接触病原物的机会减少而不发病或发病较轻的现象。
5 被动抗病性：是植物的固有性状所决定的抗病性，这些性状在接触病原物之前就已存在。
被动抗病性涉及复杂的物理抗病因素和化学抗病因素，这些因素的作用是非专化性的，多用以说明植物一般抗病性、定量抗病性或非寄主抗病性的机制。
在许多情况下，植物固有的形态结构和生理生化性状不足以提供足够的保护作用，但可以显著延迟或减少病原物的侵入与扩展。
6 主动抗病性：是植物受病原物侵染后所表现出来的抗病性，针对病原物的正在侵染而言。
7 病程相关蛋白：植物在受病原物侵染过程中诱导产生的一类低分子蛋白质。
也称PR蛋白或b蛋白。
已知有些PR蛋白与植物的抗病性有关。
8 植物保卫素：植物保卫素是由植物与病原物相互作用，或植物遭到机械损伤或物理、生理刺激后，由植物产生的抗生物质，是植物抗病的因素之一。
9 交互保护作用：又称交叉保护。
当一种或一株病毒侵染寄主植物后，可保护寄主不再受另一种或另一株相关病毒侵害的现象。
先侵染的病毒刺激寄主产生某种免疫功能，对同类型的或有亲缘关系的病毒产生颉颃反应，如抑制或干扰了后一种病毒的合成或对寄主的毒害。
10 垂直抗性：垂直抗病性又称小种特异性抗病性或专化性抗性，即寄主品种对病原菌某个或少数生理小种免疫或高抗，而对另一些生理小种则高度感染。
如果将具有这类抗病性的品种对某一病原菌不同生理小种的抗性反应绘成柱形图时，可以看到各柱顶端的高低相差悬殊，所以称为垂直抗病性。
11 水平抗性：水平抗病性又称非小种特异性抗病性和非专化性抗性，即寄主的某个品种对所有小种的反应是一致的，对病原菌的不同小种没有特异反应或专化反应。
若把具有这类抗性的品种对某一病原菌不同小种的抗性反应绘成柱形图时，各柱顶端几乎在同一水平线上，所以称水平抗性。
12 物理抗性：指植物先天具有以及后天诱导产生的具有抵抗病原物侵染的能力的抗病结构。
13 生化抗性：动植物的细胞或组织中发生一系列的生理生化反应，产生对病原物有毒害作用的物质，来抑制或拮抗病原生物的侵染，称为生化抗性。
二、问答及论述题1 什么是垂直抗性(主效基因抗性),其特点有哪些?答：垂直抗性：垂直抗病性又称小种特异性抗病性或专化性抗性，即寄主品种对病原菌某个或少数生理小种免疫或高抗，而对另一些生理小种则高度感染。
特点：如果将具有这类抗病性的品种对某一病原菌不同生理小种的抗性反应绘成柱形图时，可以看到各柱顶端的高低相差悬殊。
2 从“基因对基因学说“出发解释农作物抗病性丧失的现象。
答：“基因对基因学说”是关于病原菌的致病基因与其寄主抗病基因之间互作关系的一种理论。
由美国农学家福劳尔根据亚麻锈病的一系列研究，于1954年提出。
认为寄主群体中每有一种控制特殊抗病的基因，在病原菌的群体中，就存在一种相应的决定致病的基因。
在这两种基因之间，一方是否存在，取决于另一方的有无，并在双方基因的相互作用下产生特定的表型。
是寄主和寄生物共同演化的产物，可以由表型的特征鉴别出来。
对改进病原菌小种的鉴定方法和植物病理生理学研究方法，以及进行植物抗病育种有重要意义。
农作物抗病性丧失从此学说来看，是对病原菌群体中具对应毒性基因的稀有小种或突变菌系发挥强大的定向选择作用，使毒性小种迅速积累，最终成为优势小种，因病原菌小种或菌系组成变化而引起作物抗病品种严重发病。
3 植物抗病性有不同的分类办法,你认为哪种办法最能反映抗病性的本质?答：植物抗病性是指植物避兔、中止或阻滞病原物侵入与扩展,减轻发病和损失程度的一类特性。
抗病性是植物普遍存在的、相对的性状，可以根据不同的目的，利用不同的标准区分为不同的类型。
按照寄主抗病的机制不同，可将抗病性区分为主动抗病性和被动抗病性;根据寄主品种与病原物小种之间有无特异性相互作用，可呕分为小种专化性抗病性和非小种专化性抗病性;根据抗病性的遗传方式，可区分为主效基因抗病性和微效基因抗病性;根据抗病性表达的病程阶段不同，又可区分为抗接触(避病)、抗侵入、抗扩展、抗损失(耐病)和抗再侵染。
通常认为按照寄主抗病的机制不同,将抗病性区分为主动抗病性和被动抗病性最能反映抗病性的本质。
4 举例说明植物被病原物侵染后所发生的主要生理变化。
答：植物被各类病原物侵染后,发生一系列具有共同特点的生理变化。
植物细胞的细胞膜透性改变和电解质渗漏是侵染初期重要的生理病变，继而出现呼吸作用、光合作用、核酸和蛋白质、酚类物质、水分生理以及其它方面的变化。
研究病植物的生理病变对了解寄主一病原物的相互关系有重要意义。
例如,小情感病品种被条锈菌侵染的初期，病株光呼吸强度和暗呼吸强度略有降低，显症则明显上升,产孢盛期达到高峰,发病末期减弱乃至停止呼吸。
小麦感病品种接种条锈菌后净光合速率持续降低，显症和产孢以后剧烈下降,降幅可达健株正常值的50%左右。
烟草花叶病毒侵染寄主后,由于病毒基因组的复制，主体内病毒RNA含量增高，寄主RNA,特别是叶绿体rRNA的合成受抑制，引|起严重的黄化症状。
在细菌病害方面，由根癌土壤杆菌侵染所引起的植物肿瘤组织中,细胞分裂加速,DNA显著增多，組还产生了健康植物组织中所没有的冠瘿碱一类的氨基酸衍生物。
5 试比较植物被动抗病性因素与主动抗病性因素的异同。
答：植物的抗病机制是多因素的，有先天具有的被动抗病性因素，也有病原物侵染引发的主动抗病性因素。
植物被动抗病的物理因素是植物固有的形态结构特征，它们主要以其机械坚韧性和对病原物酶作用的稳定性而抵抗病原物的侵入和扩展。
表达被动抗病性的植物具有多种类型的化学抗病因素，可能含有天然抗菌物质，或能够抑制病原菌某些酶的物质，也可能缺乏病原物寄生和致病所必需的重要化学成分。
病原物侵染引|起的植物代谢变化，导致亚细胞、细胞或组织水平的形态和结构改变,产生了物理的主动抗病性因素。
抗病物理因素可能将病原物的侵染局限在细胞壁、单个细胞或局部组织中。
化学的主动抗病性因素主要有过敏性坏死反应、植物保卫素形成和植物对毒索的降解作等，研究这些因素不论在植物病理学理论上或抗病育种的实践中都有重要意义。
6 为什么说植物保卫素是重要的主动抗病性因素?答：植物保卫素是植物受到病原物侵染后或受到多种生理的、物理的刺激后所产生或积累的一类低分子抗菌性次生代谢产物。
植物保卫素对真菌的毒性较强。
有人用马铃薯晚疫病菌非亲和性小种接种抗病马铃薯品种块茎的切片,导出过敏性坏死反应,间隔一定时间后即使再按种亲和性小种，也不能引起侵染。
据此推测顶先按种非亲和性小种诱导马铃薯切片产生并扩散出一种抗菌物质，从而提出了植物保卫素假说。
现在已知21科100种以上的植物产生植物保卫素，豆科、茄科、锦葵科、菊科和旋花科植物产生的植物保卫素最多。
90多种植物保卫素的化学结构已被确定,其中多数为类异黄酮和类萜化合物。
异黄酮植物保卫素主要由豆科植物产生，例如豌豆的豌豆素、豆的菜豆素、基维酮，桓苜蓿和三叶草等产生的大豆素等。
类萜植物保卫素主要由茄科植物产生，例如马铃薯块茎产生的日齐素、块茎防疫素,甜椒产生的甜椒醇等。
7 试说明诱发抗病性的特点和可能的机制。
答：诱发抗病性(诱导抗病性)是植物经各种生物预先接种后或受到化学因子、物理因子处理后所产生的抗病性，也称为获得抗病性。
显然，诱发抗病性是一种针对病原物再侵染的抗病性。
在植物病毒学的研究中，人们早已发现病毒近缘株系间有“交互保护作用”。
当植物寄主接种弱毒株系后，第二次接种同一种病毒的强毒株系，则寄主抵抗强毒株系，症状减轻,病毒复制受到抑制。
在类似的实验中，人们把第一次接种称为“诱发接种”,把第二次接种称为“挑战接种”。
后来证实这种诱发抗病性现象是普遍存在的，不仅同一病原物的不同株系和小种交互接种能使植物发生诱发抗病性，且不同种类、同类群的微生物交互接种也能使植物产生诱发抗病性。
不仅如此，热力、超声波或药物处理致死的微生物、由微生物和植物提取的物质(葡聚糖、糖蛋白、脂眵糖、脱乙酰几丁质等)，甚至机械损伤等在-定条件下均能诱发抗病性。
诱发抗病性有两种类型，即局部诱拨抗病性和系统诱发抗病性。
局部诱发抗病性只表现在诱发接种部位。
系统诱发抗病性是在接种植株未行诱发接种的部位和器官所表现的抗病性。
8 植物被病原物侵染后所发生的主要生理变化有哪些?答：植物被各类病原物侵染后,发生一系列具有共同特点的生理变化。
植物细胞的细胞膜透性改变和电解质渗漏是侵染初期重要的生理病变，继而出现呼吸作用、光合作用、核酸和蛋白质、酚类物质、水分生理以及其它方面的变化。
研究病植物的生理病变对了解寄主一病原物的相互关系有重要意义。
例如,小情感病品种被条锈菌侵染的初期，病株光呼吸强度和暗呼吸强度略有降低，显症则明显上升,产孢盛期达到高峰,发病末期减弱乃至停止呼吸。
小麦感病品种接种条锈菌后净光合速率持续降低，显症和产孢以后剧烈下降,降幅可达健株正常值的50%左右。
烟草花叶病毒侵染寄主后,由于病毒基因组的复制，主体内病毒RNA含量增高，寄主RNA,特别是叶绿体rRNA的合成受抑制，引|起严重的黄化症状。
在细菌病害方面，由根癌土壤杆菌侵染所引起的植物肿瘤组织中,细胞分裂加速,DNA显著增多，組还产生了健康植物组织中所没有的冠瘿碱一类的氨基酸衍生物。
9 什么是诱发抗病性?答：诱发抗病性是植物经各种生物预先接种后或受到化学因子、物理因子处理后所产生的抗病性，也称为获得抗病性。
显然，诱发抗病性是一种针对病原物再侵染的抗病性。
10 如何合理利用寄主抗性?答：利用寄主抗性是综合治理中一项有特殊作用的措施。
例如防治桃小食心虫，利用品种间的抗性差异，在一代发生期仅对“感虫”的金冠品种喷药“挑治”，其他品种则不需要喷药；防治苹果轮纹病，重点“照顾”红富士品种；防治苹果斑点落叶病，重点对新红星施以专用杀菌剂等，这样就大大地缩减了农药用量。