南农大植物病理第十章+植物病原物的寄生性和致病性
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第十章植物病原物的寄生性和致病性ppt课件
活的寄主细胞或组织中获得营养物质的能 力。寄主（host），寄生物（parasite）
– 绝大多数植物病原物是寄生物。 – 腐生性(saprophytism)—异养生物从 死的生物或有机质中获得营养的能力。
2019
-
9
2. 寄生性的类型 （1）根据寄生性强弱划分 （a）专性寄生—病原物只能 从活的寄主细胞或组织中获 得所需要的营养物质。 （b）非专性寄生—病原物既 可以营寄生生活，也可以营 腐生生活。
植物对这类毒素的敏感性与其 抗病性可能不一致，（但有的 在一定浓度下也能引起植物敏 感性的差异）。
-
非寄主专化性毒素（非寄主选择性 毒素）（host-non-specific toxin）
这类毒素在寄主植物上没有高 度专化的作用位点，所以产生这类 毒素的病原菌在侵染寄主的过程中 所起的直接作用较小。
-
半纤维素酶：
半纤维素酶是多糖聚合体的复杂混合物， 植物病原真菌分泌的半纤维素酶有：
木聚糖酶 半乳聚糖酶 葡聚糖酶 阿拉伯糖酶 甘露糖酶
这些酶可共同作用，酶解半纤维素，破 坏和分解细胞壁。
-
（3）蛋白酶，淀粉酶，脂 酶等细胞内含物的酶解
-
提示：
不同种类的病原物在致病过程中起主 要作用的酶类有所不同，如： 软腐细菌在致病过程中，主要是果胶酶 起作用。 引起草本植物茎杆倒伏（包括丝核菌）， 起作用的是纤维素酶。 引起湿腐，起作用的仍是果胶酶。 引起木材腐朽，主要是木质素酶起作用。
2019 -
可形成特殊细胞结构--吸器 自然孔口、直接侵入
窄（病毒除外） 不能 侵染健康组织
12
• 二、 寄生专化性 1.寄主范围（host range）—病原 物所能寄生的寄主植物种的范 围。 2.转主寄生(heteroecism) ---病原 物必须在两种亲缘关系较远的 寄主植物上寄生，才能完成生 活史。
– 绝大多数植物病原物是寄生物。 – 腐生性(saprophytism)—异养生物从 死的生物或有机质中获得营养的能力。
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2. 寄生性的类型 （1）根据寄生性强弱划分 （a）专性寄生—病原物只能 从活的寄主细胞或组织中获 得所需要的营养物质。 （b）非专性寄生—病原物既 可以营寄生生活，也可以营 腐生生活。
植物对这类毒素的敏感性与其 抗病性可能不一致，（但有的 在一定浓度下也能引起植物敏 感性的差异）。
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非寄主专化性毒素（非寄主选择性 毒素）（host-non-specific toxin）
这类毒素在寄主植物上没有高 度专化的作用位点，所以产生这类 毒素的病原菌在侵染寄主的过程中 所起的直接作用较小。
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半纤维素酶：
半纤维素酶是多糖聚合体的复杂混合物， 植物病原真菌分泌的半纤维素酶有：
木聚糖酶 半乳聚糖酶 葡聚糖酶 阿拉伯糖酶 甘露糖酶
这些酶可共同作用，酶解半纤维素，破 坏和分解细胞壁。
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（3）蛋白酶，淀粉酶，脂 酶等细胞内含物的酶解
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提示：
不同种类的病原物在致病过程中起主 要作用的酶类有所不同，如： 软腐细菌在致病过程中，主要是果胶酶 起作用。 引起草本植物茎杆倒伏（包括丝核菌）， 起作用的是纤维素酶。 引起湿腐，起作用的仍是果胶酶。 引起木材腐朽，主要是木质素酶起作用。
2019 -
可形成特殊细胞结构--吸器 自然孔口、直接侵入
窄（病毒除外） 不能 侵染健康组织
12
• 二、 寄生专化性 1.寄主范围（host range）—病原 物所能寄生的寄主植物种的范 围。 2.转主寄生(heteroecism) ---病原 物必须在两种亲缘关系较远的 寄主植物上寄生，才能完成生 活史。
病原物寄生性和病性
一、夺取寄主的生活物质
• 各种病原物都具有寄生性，能够从寄主上获得必要的生活物质。 • 寄主体内或体表的寄生物越多，消耗的养分也越多，从而造成寄主 植物的营养不良、黄化、矮化，甚至枯死等症状。 • 半寄生类对寄主的依赖主要是水分，因此对寄主的影响一般较少， 危害较轻； • 全寄生植物对寄主的损害极大，很快就使寄主黄化致死。
为植物激素，调节细胞分裂、生长、分化、休眠和衰老。 许多病原菌能够产生植物生长调节物质或类似物，诱导产生 徒长、矮化、畸形、赘生、落叶、顶芽抑制和根尖钝化等。
植物生长素（auxins）：吲哚乙酸（IAA），主要是植物 体内吲哚乙酸氧化酶受抑制引起。如：番茄、烟草、马铃薯 被真菌和细菌侵染后体内生长 素含量提高。根癌土壤杆菌常 引起根部肿大。有些病菌产生 吲哚乙酸氧化酶，干扰生长素 对叶片的供应，导致离层形成 和落叶。
有生命就会有希望，有信心就会有成功，
16
有思索就会有思路，有努力就会有收获
赤霉素（gibberellin）：多环类萜。藤仓赤霉引起水稻恶苗病，导致 节间伸长，促进开花和性别分化。最重要的是赤霉酸GA3。赤霉素合成受 抑制可导致生长迟缓、矮化等。
细胞分裂素（cytokinin）：嘌呤的衍生物。可抑制蛋白质和核酸降解， 阻滞植株细胞的衰老。用细胞分裂素处理植物叶片，则叶绿素不被病原菌 破坏，核酸和蛋白质合成增加，营养物质局部积累。
立枯丝核菌(Rhizoctonia solani) 齐整小核菌(Sclerotium rolfsii) 胡萝卜软腐欧氏菌(Erwinia carotovora)
几十种或上百种植物。
有生命就会有希望，有信心就会有成功，
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有思索就会有思路，有努力就会有收获
2、活体营养(biotroph)
植物病原物的寄生性和致病性
营养物质而生
存的能力。
变的能力。
病原物种下的几个分类单元
专化型(forma specialis，简称f.sp.) 病原物种内形态相似，但对不同属寄主 植物的致病性不同的类群。 主要用于植物病原真菌。
例如，小麦杆锈菌Puccinia graminis f.sp. tritici
病原细菌中则用致病变种 （pathovar，简称pv. ）
细菌胞外多糖的产生受遗传因 子控制和环境因子调节。
寄主专化性毒素 (hostspecific toxin，HST)
• 仅对病原菌的寄主植物起作用。 • 玉米小斑病菌Bipolaris maydis T 小种产生的T毒素对T型雄性不育 细胞质的杂交玉米毒性很强，而 对其他玉米品种毒性很弱。 • 大多数 HST 对寄主植物产生毒性 的最低浓度大约在1~10 μg /L。
活体营养病原物的致病作用
• 活体营养的病原物是更高级的寄生物，它们可以从寄主的自然孔
口或直接穿透寄主的表皮侵入，侵入后在植物细胞间隙蔓延，常 常形成特殊的吸取营养的机构，称为吸器，由吸器来吸取寄主细
胞内的营养物质(如霜霉菌、白粉面和锈菌)。
• 活体营养的病原物不能脱离寄主营腐生生活。因此不能人工培养。 • 这些病原物的寄主范围一般较窄，有较高的寄生专化性。 • 这些病原物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
共栖关系 (commensalism)
寄生 (parasitism)
一种生物依赖另一种生物提供营养物质的生 活方式，提供营养物质的一方称为寄主 (host) ， 得 到 营 养 的 一 方 称 为 寄 生 物 (parasite)。
第二节 植物病原物的寄生性和致病性
植物病原物的寄生性和致病性
菊池链格孢毒素 (AK -toxin)
产毒病原菌
菊池链格孢 (A .kiku rch ia na )
苹果链格孢毒素 (AM -toxin)
苹果链格孢 (A. mali)
炭色长蠕孢毒素 (H C-toxin)
炭色长蠕孢 (H .carbonum)
玉米长蠕孢 T 毒素 (H M T-toxin,T-toxin)
• 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。
活体营养病原物的致病作用
• 活体营养的病原物是更高级的寄生物，它们可以从寄主的自然孔 口或直接穿透寄主的表皮侵入，侵入后在植物细胞间隙蔓延，常 常形成特殊的吸取营养的机构，称为吸器，由吸器来吸取寄主细 胞内的营养物质(如霜霉菌、白粉面和锈菌)。
寄主细胞迅速杀死
态 特
产生毒素
征 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
生
态 学
寄主范围广
特 征
能够腐生生活
寄主范围窄 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
第三节 植物病原物的致病机制
• 病原物接触寄主后，引致寄主植物发病 的机理一般涉及机械穿透、营养物质掠 夺和化学致病作用等。
许多病原物种下直接分为不同的生理小种。
Xanthomonas oryzae pv. oryzae 水稻白叶枯菌
水稻品种
小种
0 I II III IV V VI VII
金刚 30 Tetep 南粳15 Java 14 IR 26
产毒病原菌
菊池链格孢 (A .kiku rch ia na )
苹果链格孢毒素 (AM -toxin)
苹果链格孢 (A. mali)
炭色长蠕孢毒素 (H C-toxin)
炭色长蠕孢 (H .carbonum)
玉米长蠕孢 T 毒素 (H M T-toxin,T-toxin)
• 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。
活体营养病原物的致病作用
• 活体营养的病原物是更高级的寄生物，它们可以从寄主的自然孔 口或直接穿透寄主的表皮侵入，侵入后在植物细胞间隙蔓延，常 常形成特殊的吸取营养的机构，称为吸器，由吸器来吸取寄主细 胞内的营养物质(如霜霉菌、白粉面和锈菌)。
寄主细胞迅速杀死
态 特
产生毒素
征 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
生
态 学
寄主范围广
特 征
能够腐生生活
寄主范围窄 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
第三节 植物病原物的致病机制
• 病原物接触寄主后，引致寄主植物发病 的机理一般涉及机械穿透、营养物质掠 夺和化学致病作用等。
许多病原物种下直接分为不同的生理小种。
Xanthomonas oryzae pv. oryzae 水稻白叶枯菌
水稻品种
小种
0 I II III IV V VI VII
金刚 30 Tetep 南粳15 Java 14 IR 26
植物病理学 第10章 植物病原物的寄生性 图文
病原物和寄主亲和性互作的侵染机理
第十章 植物病原生物在病害互作 中的作用
第一节 共生、共栖和寄生
• 自然界植物和微生物之间的三种关系(P282)
共生(symobiosis):一种植物与微生物共同生活，紧密联系 所形成的双方相互依存的互利关系
共栖（Commensalism）：植物和微生物共存于同一生境 中，相互之间无明显的益害关系；
• 专化型（forma speci Nhomakorabeais, f.sp):病原物种内对寄主植物的科或属具有不 同致病能力的专化类型。
• 致病变种（pathovar, pv):在植物病原细菌中，根据病原菌寄生的寄主 种内不同亚种寄主植物上的症状特点的不同而划分的。
• 小种（race):病原物“种”下的一个分类术语。通常指病原物不同菌 株间在一组鉴别品种上表现毒性（virulence)分化差异的类群，它们 在形态、生化形状上无明显差异。
➢ 生长调节物质（植物激素）: 植物生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、
脱落酸 ➢ 植物先天免疫抑制子:
、
非寄主抗性：非寄主对某种病原物的抗性。 寄主抗性： 在寄主范围内的植物种或品种对病原物的抗性； 小种专化抗性：植物的品种对病原物的小种的抗性。
植物先天免疫系统可探测非自身产生的病原物相关分子模式（PAMP) 或微生物相关分子模式(MAMP)等
寄生（parasitism)：一种生物依赖另一种生物提供的营养 物质的生活方式。（寄生物parasite与寄主host）
植物病害的病原物都是异养生物，自身不能制造营养物质， 大都需依赖对植物的寄生而生存。
第二节 植物病原物的寄生性和致病性
一、两种不同的性状 寄生性（Parasitism)：寄生物从寄主获取营养物质
10 植物病原物的寄生性和致病性
植物病原物的毒素不仅可以在植物体 内产生，也可以在人工培养条件下产生。 提取后用以处理健康寄主植物，都能 使其产生各种病状（如失绿、坏死、萎蔫 等），与病原物侵染所引起的病状相同或 相似。
寄主选择性毒素与非寄主选择性毒素
依据对毒素敏感的植物范围和毒素对寄主种或品种有无 选择作用可将植物病原菌产生的毒素划分为寄主选择性毒 素 (host selective toxin) 与 非 寄 主 选 择 性 毒 素 (host-nonselective toxin)两大类。 寄 主 选 择 性 毒 素 亦 称 寄 主 专 化 性 毒 素 (host specific toxin，HST)，是一类对寄主植物和感病品种有较高致病性 的毒素。这类毒素与产生毒素的病原菌有相似的寄主选择 性，能够诱导感病寄主产生典型的病状，在病原菌侵染过 程中起重要作用。
线虫则先利用口针(stylet)反复穿刺，最后穿透 植物表皮细胞壁，头部或整个虫体进入植物细 胞中。 一些病原真菌在植物表皮下的组织中形成了实 体时，亦施加相当大的机械压力，致使细胞壁 角质层扩张、突起和破裂，子实体外露。
三、酶
帮助病原物侵入寄主、引致植物组织及细胞解体、 降解细胞内含物以供自己吸收利用。 病原物产生的与致病性有关的酶很多，主要有角 质酶、细胞壁降解酶（果胶酶、纤维素酶、半纤 维素酶、木质素酶等）、细胞膜和细胞内含物降 解酶（蛋白酶、淀粉酶、脂酶等）。 许多病原真菌可以直接穿透植物表皮而侵入。真 菌能产生一系列上述酶类，直接浸入过程就是部 分地或全部地通过这种化学穿透方式而实现的。
非寄主选择性毒素亦称非寄主专化性毒素（non-host specific toxin，NHST），这类毒素没有严格的寄主专化性 和选择性，不仅对寄主植物而且对一些非寄主植物都有一 定的生理活性，使之发生全部或部分症状。植物对毒素的 敏感性与其抗病性可能不一致。 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， ，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。 引起电解质渗漏，干扰离子平衡以及降低多酚氧化酶活性。
十寄生性与致病性
寄生虫病的流行因素
01
自然因素
气候、地理环境、植被、水源等自然因素是影响寄生虫病流行的重要因
素。例如，某些寄生虫需要在特定的温度和湿度条件下才能繁殖和传播。
02 03
社会因素
社会经济发展水平、卫生条件、人口流动、文化教育程度等社会因素也 会影响寄生虫病的流行。例如，卫生条件差、人口流动大、文化教育程 度低的地方更容易发生寄生虫病流行。
02 寄生虫的生存策略
寄生虫的生命周期
寄生虫的生命周期通常包括在 宿主体内的寄生阶段和在环境 中的传播阶段。
寄生虫在宿主体内寄生时，会 经历一系列的发育和繁殖过程， 最终产生新的感染性虫体。
寄生虫在传播阶段通常通过特 定的传播途径，如接触、食物、 水源等，进入新的宿主体内。
寄生虫的繁殖策略
寄生虫通常通过无性繁殖或性繁殖的方式进行繁殖，其中有些寄生虫可以同时进行 无性和有性繁殖。
寄生性的分类
内寄生
寄居在寄主体内，如又附着在寄主体 表，如蚜虫。
附着在寄主体表，如虱子、跳蚤等。
寄生性的进化
寄生性的进化是由于生物在漫长的进化历程中，逐渐适应了从寄主身上获取营养 和生存资源的方式。
寄生性的进化通常是通过生物的形态、生理和行为等方面的适应性变化来实现的 ，这些变化使得寄生生物能够更好地适应寄主的生活环境并获取更多的营养。
病理学检查
对可疑组织进行病理学检查， 观察寄生虫对组织的损害程度
。
寄生虫病的预防措施
加强个人卫生
勤洗手、勤洗澡、勤换衣，避免接触污染水 源和食物。
环境卫生
改善居住和工作环境的卫生条件，减少寄生 虫的滋生和传播。
饮食卫生
注意食物的清洁和卫生，避免食用生的或未 煮熟的肉类、鱼类和贝类等。
植物病原物的寄生性和致病性
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。具 Vb 基因 的燕麦敏感
非寄主选择性毒素亦称非寄主专化性毒素（non-host specific toxin，NHST），这类毒素没有严格的寄主专化性 和选择性，不仅对寄主植物而且对一些非寄主植物都有一 定的生理活性，使之发生全部或部分症状。植物对毒素的 敏感性与其抗病性可能不一致。
目前已发现一些病原细菌和真菌可以产生 水解蛋白质的蛋白酶，这类酶能水解蛋白质 中的肽键，其中很多也能水解酯键，而且多 数都是非专化性的。
有些病原物能产生磷脂酶，可能会对降解 植物细胞壁有一定作用。
四、毒 素
毒素(toxin)是植物病原真菌和细菌代谢过程中产 生的，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。
真菌菌丝(芽管)和高等寄生植物的胚根首先接触 并附着在植物表面，继而其前端膨大，形成附着 胞，由附着胞产生纤细的侵入钉(penetration peg)， 对植物表皮施加巨大的机械压力，并分泌相应的 酶类，软化并穿透角质层和细胞壁而侵入。
线虫则先利用口针(stylet)反复穿刺，最后穿透 植物表皮细胞壁，头部或整个虫体进入植物细 胞中。
半纤维素是由半乳糖、葡萄糖、木糖、 阿拉伯糖、甘露糖等多种糖类物质构成的 异质多糖。
半纤维素酶：包括木聚糖酶、半乳聚糖 酶、葡聚糖酶、阿拉伯聚糖酶、甘露聚糖 酶等，均属于聚糖水解酶。
在这些酶和其他酶类的共同作用下，半 纤维素可被降解为各类寡糖和单糖。
（三）细胞膜和细胞内含物降解酶
植物病原菌还能产生一些降解细胞膜和细 胞内物质的酶，如蛋白酶、脂酶、淀粉酶等， 用以降解蛋白质、类脂和淀粉等成份。
（一）植物生长素 （吲哚乙酸IAA）
植物病原寄生性与致病性
植物病原的寄生性与致病性习题及参考答案一、名词解释1 寄生性：病原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大的特性，称为病原物的寄生性。
2 专性寄生物：采用寄生物在自然条件下必须在活的寄主上寄生，才能正常地生长发育并完成其生活史的生活方式的寄生物。
营专性寄生的寄生物一旦离开寄主活体便不能继续生长繁殖，甚至不能存活。
3 致病性：病原物在寄生过程中所具有的破坏寄主并引起病害的特性，称为病原物的致病性。
4 寄主：是指为寄生生物包括寄生虫、病毒等提供生存环境的生物。
寄生生物通过寄居在宿主的体内或体表，从而获得营养，寄生生物往往损害宿主，使生病甚至死亡。
5 死体营养：是寄生物先杀死寄主植物的细胞和组织，然后从中吸取养分。
营这种生活方式的生物称作死体寄生物。
6 活体营养：是从活的寄主中获得养分，并不立即杀伤寄主植物的细胞和组织。
这种营养方式的生物称为活体寄生物。
7 半活体营养：既能进行寄生又能进行腐生生活获取营养的方式叫半活体营养，这种生物称为兼性寄生物。
8 毒素：毒素是植物病原真菌和细菌代谢过程中产生的，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。
9 寄主选择性毒素：寄主选择性毒素亦称寄主专化性毒素，是一类对寄主植物和感病品种有较高致病性的毒素。
10 非寄主选择性毒素：非寄主选择性毒素亦称非寄主专化性毒素，这类毒素没有严格的寄主专化性和选择性，不仅对寄主植物而且对一些非寄主植物都有一定的生理活性，使之发生全部或部分症状。
11 毒性：一般是指外源化学物质与生命机体接触或进入生物活体体内后，能引起直接或间接损害作用的相对能力，或简称为损伤生物体的能力。
也可简单表述为，外源化学物在一定条件下损伤生物体的能力。
12 生理小种：简称为“小种”。
病原真菌在种以下的一个分类单位。
通常指在形态学上没有差异，但在生理生化性状和致病性上有稳定差异的菌株群体。
13 生物型：是指基因型相同的个体总称，即纯系或无性繁殖系。
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病菌对不同种寄主植物致病性变化， 及在同种植物上形成不同的症状。
病原物种下的几个分类单元
生理小种（physiological race，通常简称小种） 专化型或致病变种内形态相似、但对同 一寄主植物不同品种表现出不同致病性 的群体
许多病原物种下直接分为不同的生理小种。
Xanthomonas oryzae pv. oryzae 水稻白叶枯菌
南京农业大学“精品课程”
普通植物病理学
GENERAL PLANT PATHOLOGY
Nanjing Agricultural University
第十章 植物病原物的寄 生性和致病性
植物与相关微生物之间主要有三种相互关系
共生 (symbiosis) 即植物与微生物共同生活，紧密联系，形 成了双方都可以得到好处的互利关系。如 豆科植物与其根瘤细菌之间 有关双方虽然共存于同一环境中，但两者之 间没有明显的益、害关系。例如在植物的根 围和叶围都有许多非病原微生物。
营养物质而生
存的能力。
变的能力。
病原物种下的几个分类单元
专化型(forma specialis，简称f.sp.) 病原物种内形态相似，但对不同属寄主 植物的致病性不同的类群。 主要用于植物病原真菌。
例如，小麦杆锈菌Puccinia graminis f.sp. tritici
病原细菌中则用致病变种 （pathovar，简称pv. ）
环四肽
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
病原物致病生化因子
生长调节物质
• 植物生长调节物质(growth regulators)亦称植物激素，
病原物致病生化因子
• 胞外多糖为病原物表面和释放到环境中的大分子碳 水化合物。在细菌中又称黏质(slime)或黏质层 (slime layer)。
脂多糖(LPS) 荚膜(定型结构)
疏松结构
在自然环境中和寄主植物中生长的细 菌都可以产生胞外多糖。
• 胞外多糖的产生有利于菌体吸附寄主和吸收营养。 • 也有助于菌体抵御干燥的损害。 • 许多植物病原细菌的胞外多糖还是重要的致病因子。
病原物致病生化因子
毒素
• 毒素 (toxin) 是指病原物产生的一类小剂量即可对 寄主有明显损伤和致病作用的次生代谢产物。 • 它们可以是多糖、糖肽或多肽一类化合物或者是 杂环类有机化合物等。 • 有些化学物质，当浓度高到一定程度时，也会对 植物的生长产生不利的影响或毒害作用，这些物 质就不能称为毒素。
水稻品种
0
金刚 30 Tetep 南粳15 Java 14 IR 26 R R R R R
小
I
S R R R R
种
IV V
S S R R S
II
S S R R R
III
VI
S R S R R
VII
S R S S R
S S S S S S R S R R
死体营养病原物的致病作用
• 死体营养的病原物，一般从寄主植物的伤口或自然孔口侵 入，通过它们所产生的酶或毒素等物质的作用，杀死寄主 的细胞和组织，然后以死亡的植物组织作为生活基质，再 进一步伤害周围的细胞和组织。 • 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。 • 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。
第三节 植物病原物的致病机制
• 病原物接触寄主后，引致寄主植物发病 的机理一般涉及机械穿透、营养物质掠
夺和化学致病作用等。
• 这些在病害发生过程中发挥重要作用的 病原物机械穿透和代谢产物被称为病原 物的致病因素(pathogenicity factor)。
Pathogenicity factors produced by pathogens in function on plant cell
寄主专化性毒素 (hostspecific toxin，HST)
• 仅对病原菌的寄主植物起作用。 • 玉米小斑病菌Bipolaris maydis T 小种产生的T毒素对T型雄性不育 细胞质的杂交玉米毒性很强，而 对其他玉米品种毒性很弱。 • 大多数 HST 对寄主植物产生毒性 的最低浓度大约在1~10 μg /L。
.
防卫抑制子 胞外多糖
病原菌
胞外酶 毒素 生长调节素
致病生化因子
防卫激发子
受体 信号物质 基因
蛋白
代谢紊乱
细胞核
植物细胞
一、机械穿透
• 病原真菌、高等寄生植物和线虫可以通过对植物表面施加机械压力 而侵入。 • 真菌菌丝(芽管)和高等寄生植物的胚根首先接触并附着在植物表面， 继而其前端膨大，形成附着胞，由附着胞产生纤细的侵入钉 (penetration peg)，对植物表皮施加巨大的机械压力，并分泌相应 的酶类，软化并穿透角质层和细胞壁而侵入。 • 一些病原真菌在植物表皮下的组织中形成了实体时，亦施加相当大 的机械压力，致使细胞壁角质层扩张、突起和破裂，子实体外露。 • 寄生性种子植物可以形成吸器穿透寄主表皮，与寄主的维管束组织 相连。 • 线虫则先利用口针(stylet)反复穿刺，最后穿透植物表皮细胞壁，头 部或整个虫体进入植物细胞中。
共栖关系 (commensalism)
寄生 (parasitism)
一种生物依赖另一种生物提供营养物质的生 活方式，提供营养物质的一方称为寄主 (host) ， 得 到 营 养 的 一 方 称 为 寄 生 物 (parasite)。
第二节 植物病原物的寄生性和致病性
寄生性
病原物在寄主植 物活体内取得 致病性 病原物所具有的破 坏寄主和引起病
非寄主专化性毒素 (non-
host-specific toxin，
NHST)，
• 影响病原菌的寄主植物和
一些非寄主植物。 • 引起烟草野火病的烟草假 单 胞 菌其他植物都可以产 生症状。
毒素的作用机理很复杂，但一般涉及四个方面：
• 一是毒素与寄主植物细胞膜上的某种蛋 白质产生相互识别作用； • 二是影响寄主细胞膜的透性，导致寄主 细胞内电解质的渗漏； • 三是影响寄主体内某些酶的活性，抑制 寄主核酸与蛋白质的合成； • 四是作为一种抗代谢物，抑制寄主某些 生长必需的次生代谢物的产生。
表10-1 几种重要的寄主选择性毒素
毒素名称 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) 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) 化学成分 环氧十三 烯酸脂 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 诱发细胞膜透性改变和电解质外 渗等一系列代谢变化。具 Vb 基 因的燕麦敏感
各种生长调节物质是植物体细胞分裂、生长、分化、休眠和衰老
所必需的。 • 许多病原菌能合成与植物生长调节物质相同或类似的物质，严重 扰乱寄主值物正常的生理过程，诱导产生徒长、矮化、畸形、赘 生、落叶、顶多抑制和根尖钝化等多种形态病变。
• 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。
病原菌产生的生长调节物质主要有： 生长素 细胞分裂素 赤霉素 脱落酸 乙烯
也随之停止生育，迅速死亡。
死体营养病原物
生 化 形 态 特 征
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
生 态 学 特 征
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
细菌胞外多糖的产生受遗传因 子控制和环境因子调节。
Xanthomonas oryzae pv. oryzae 水稻白叶枯菌 Xanthomonas oryzae pv. oryzicola 水稻细菌性条斑
Pseudomonas syringae pv. phaseolicola 菜豆晕斑病菌 Pseudomonas syringae pv. glycinea大豆细菌疫病
二、夺取寄主的生活物质
• 各种病原物都具有寄生性，能够从寄主上获得必要的 生活物质。 • 寄主体内或体表的寄生物越多，消耗的养分也越多， 从而造成寄主植物的营养不良、黄化、矮化，甚至枯 死等症状。 • 半寄生类对寄主的依赖主要是水分，因此对寄主的影 响一般较少，危害较轻； • 全寄生植物对寄主的损害极大，很快就使寄主黄化致 死。
病原物致病生化因子
胞外酶酶
• 病原物产生的与致病性有关的酶很多，病原物产生的 酶类主要有 角质酶（cutinase） 果胶酶（pectinase） 纤维素酶（cellulase） 半纤维素酶（hemicellulase） 蛋白酶（protease）
• 许多病原真菌可以直接穿透植物表皮而侵入。真菌能 产生一系列降解表皮角质层和细胞壁的酶，直接侵入 过程就是部分地或全部地通过这种化学穿透方式而实 现的。