植物体内病原微生物与寄主的作用关系
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。
植物病理学期末考试名词解释总结
植物病理学期末考试名词解释总结植物病理学期末考试名词解释总结1 病因:引起植物生病的因素。
2 病害三角:病原、寄生植物和一定的环境条件三者作用引起病害的观点。
3潜伏侵染:有些病原物在有些寄生植物上只引起很轻微的症状,有的甚至是侵染后不表渐减退甚至消失,一旦环境恢复或农药作用消失,隐症的植物还会重新显症。
4隐症现象:病害症状出现后,由于环境条件的改变,或者使用农药治疗后,原有症状逐现明显症状,而是待条件适宜时,才表现出来的侵染称为潜伏侵染。
5吸器:有些真菌的菌丝长出的,伸入寄主细胞内吸收营养的小分支、呼吸器。
6 无性繁殖:真菌不经过核配和减数分-裂,营养体直接产生后代新个体。
7 有性繁殖:真菌通过性细胞或性器官的结合而产生孢子的繁殖方式。
8同宗配合:单个菌株生成的雌雄器就能完成有性生殖。
9异宗配合:多数菌物需要两个性亲和的菌株生长在一起才能完成有性生殖称为异宗配合10菌物的生活史: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,最后又产生同一孢子的过程。
11多型现象:许多真菌在整个生活史中产生两种或两种以上的孢子的现象。
12单主寄生:大部分菌物在一种寄生植物上就可完成生活史。
13转主寄生: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其生活史。
14 专化性:根据植物病原真菌种对不同寄主属的寄生专化性差异。
15 生理小种:根据专化性以下在形态上没有差别,但对不同寄主植物品种的致病性不同而划分的生物群。
16.原核生物:含有原核结构的单细胞生物。
17.质粒:在有些细菌中还有独立于核质之外的呈环状结构的遗传因子。
18钝化温度(TIP):处理10min后,使病毒失去侵染能力的最低温度。
19稀释限点:保持病毒侵染力的最高稀释度。
20体外保毒(存活)期:在室温下,病毒抽提液保持侵染力的最长时间。
21 全寄生植物:指从寄主植物上获取它自身生活需要的所有营养物质,包括水,无机盐,有机物质的植物。
22 半寄生植物:本身有叶绿素,能进行光合作用合成有机物,但由于根系缺乏需要从寄主获取水或无机盐。
寄主植物与病原物的互作
(二)细胞-细胞识别:识别双方以分子识别实 现细胞间特异性结合、并引发一方或者双方细 胞学专化性反应的过程。
第四节 植物抗病性机制
一、抗病性概念
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。
胞外多糖的产生不仅有利于营养吸收,而且有 助于菌体抵御干燥的损害。许多植物病原细菌 的胞外多糖已证明是重要的致病因子。
第二节 植物病害生理学反应
植物受病原物侵染后会产生一系列异常的 生理生化变化。通常首先是细胞膜透性的改变 和电解质的渗漏,继而出现呼吸作用和光合作 用的变化,核酸、蛋白质、酚类物质和相关酶 等代谢的变化,水分生理以及其他方面的变化。
不一致
(三)致病毒素特征
①致病性与活体外产生毒素的水平有关,并能 从病株中也分离到毒素;
②纯化毒素能重现病害症状; ③植物的感病性与对毒素的敏感性有关; ④失去毒素产生能力的突变体,其致病性也受 到影响。
(四)毒素引起的症状
萎蔫、坏死、褪绿、水渍状
(五)毒素的应用
抗病性鉴定,抗病品种筛选,抗病突变株诱导
1、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、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,菌物孢子在植物表面的吸附萌芽和侵入。
3、接触后识别:发生于病原菌物寄主专化性毒素的致病 作用;病原物对寄主植物保卫素的诱导;病原物致病酶的诱 导合成。
燕麦叶枯病菌(Bipolaris victoriae)产生的维多利亚 毒素(Victorin,V-toxin)具有极强的寄主选择性,稀释 1000万倍仍能使感病燕麦品种表现病状,但抗病品种表 现病状的稀释极限则只有25倍。
植物病害系统复习习题
一、名词解释1、植物病害系统:病原物和寄主植物通过寄生作用构成的系统称为植物病害系统。
病害可以看作是病原物、寄主和环境的结合体。
病原物、寄主和病害三者是植物病害流行系统内部的主要组分,它们之间的相互关系(相互作用)往往决定了病害系统的主要特征。
我们把“植病流行系统”看作病原物和寄主植物两个种群通过寄生作用构成的开放的和动态的生态系统。
植物病害系统也是农业生态系统的子系统。
2、病害三角:在自然状况下,植物病害的发生涉及寄主植物、病原物与环境三个因素的相互作用,称为“病害三角关系”,简称“病三角”。
3、病害四面体:病害三角加上人类因素而组成的整体,称为“病害四面体”。
4、生态系统:生物群落与其生存环境之间,以及生物种群相互之间密切联系、相互作用,通过物质交换、能量转换和信息传递,成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体,称为生态系统。
5、农业生态系统:农业生态系统是在一定时间和地区内,人类从事农业生产,利用农业生物与非生物环境之间以及与生物种群之间的关系,在人工调节和控制下,建立起来的各种形式和不同发展水平的农业生产体系。
与自然生态系统一样,农业生态系统也是由农业环境因素、绿色植物、各种动物和各种微生物四大基本要素构成的物质循环和能量转化系统,具备生产力、稳定性和持续性三大特性,以及人类生产活动干预的特色。
6、自然植物病害系统:鲁宾逊把自然植被中的病害系统,称为自然病害系统。
7、农田植物病害系统:农田生态条件下的植物病害系统叫农田植物病害系统。
8、设施农业植物病害系统:农作物在温室、大棚、地膜覆盖等人为设施环境下形成的病害系统称为设施农业生态系统。
二、问答及论述题1、为什么说植物病理学可抽象为研究“三个尖尖”和“一个圈圈”的问题?植物病害是一个由寄主植物、病原物和环境因素组成的一个系统。
在这个系统中,三者是相互联系的,由于人们常把这三者画成三角形,即病害三角(这三个角形象地称为“三个尖尖”),故在研究病害三角中各个因素与病害关系时,就成了研究三角形的三个角及它们的关系。
第十一章 寄主植物与病原物的互作
号
致 病 手 段
交
换
识 亲和性分化(A) 别 作 寄主选择性(B) 用 无识别(C)
诱导酶(C) 毒素(A)
萎蔫型(B)
腐烂型(C)
固有酶(A)
基因整合(B)
专 化 性 水 平
侵 入 方 式
直接(D)
自然孔口(E)
伤口(F)
吸 附 性 质
生化性(D)
物理性(E)
(一)抗病性特点:
1、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; 3、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
1、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、小种对寄主植物属、种、 品种的选择
(一)基本概念:由病原物分泌到细胞外的介质中的一类酶。
角 质 胶 酶 酶
病 原 物 胞 外 降 解 酶
细胞壁降解酶
果
纤 维 素 酶
半纤维素酶 蛋 白 粉 脂 酶 酶 酶
细胞内含物降解酶
淀 磷
(二) 胞外酶的致病作用
① 直接侵入:有些植物病原真菌产生角质酶,分
解角质层形成侵入孔而直接侵入植物组织。
②组织离析:果胶降解酶能使组织中细胞分离,导
3、特异性与非特异性:病原物小种对寄主品种的选择性
二、抗病性类型
(一)根据寄主与非寄主 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 免疫性:在寄主范围内的某植物品种不受病原物侵染 避病性:从时间和空间避开病原物侵染 抗病性:抗病原物侵染、系列和扩展的组织结构或生化物质 耐病性:受病原物侵害无明显病变或损失小,抗损和耐害性强
植物病理学名词解释
植物病理学名词解释1.植物病害:植物由于受到病原生物或不良环境的持继干扰,其干扰强度超过了能够忍耐的程度,使植物正常生理功能受到严重影响,在生理上和外观上表现出异常,这种植物偏离了正常状态的现象称植物病害。
2.单主寄生:在同一种寄主上完成其生活史的病原菌称单主寄生。
3.垂直抗性: 即小种特异性抗病性,它对病原物的某一个或多个小种是抵抗或免疫的,而对另一些小种是感病的或高度感病的,即对病原物的某些小种具有抗病性。
4. 症状: 是寄主内部发生一系列复杂病变的一种表现,包括外部的和内部的。
5. 稀释终点:将感病寄主的汁液(含有病毒)榨出来,加水稀释,超过一定限度时便失去传染力,这个最大稀释度为稀释限点。
6. 生物防治: 是指利用有益微生物及其产品来进行防治病害的方法称生物防治。
7. 异宗配合:单个菌体不能完成其有性生殖,必须与另一个有亲和力的菌体交配后才能完成其有性生殖的称异宗配合。
8. 失毒温度:把病组织的榨出液在不同温度下处理10分钟,在10分钟内使病毒失去传染的处理温度称为该病毒的失毒温度。
9. 拮抗作用:一种微生物产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件,从而抑制或杀死另一种微生物的现象称为拮抗作用。
10.多型性:指真菌在一个生活史中可以产生多种类型孢子的现象称多型性。
11.体外保毒期:病株组织的榨出液在室温(20-22℃)下能保存其传染力的最长时间称为病毒的体外保毒期。
12.交互保护作用:在寄主上接种弱毒株系而能低抗强毒株系侵染的作用称交互保护作用。
13. 因对基因学说:(gene for gene theory)对应于寄主群体的每一个决定抗病性的基因,病原物方面也存在一个决定致病性的基因;反之,应于病原物群体的每一个决定致病性的基因,寄主方面也存在一个决定抗病性的基因。
14. 生理小种:(race):同种、变种、专化型内的病原物的不同群体在形态无差别,在生理特性、培养性状、生化特性、致病性等方面存在差异。
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。
植物病害侵染过程
发病期
发病期(symptom appearance phase)从出现症状 直到寄主生长期结束,甚至植物死亡为止的一段时 期。
症状出现以后然后进入繁殖阶段产生子实体,症 状也随着有所发展。显症期是病原物大量增殖、扩 大危害的时期。
真菌性的病害往往在受害部位产生孢子等子实体, 称为产孢期。
影响产孢的因素: 1、温度
接触期
接触期(contact phase)是指病原物与寄主接触, 或到达能够受到寄主植物外渗物质影响的根围或 叶围后,开始向侵入部位生长或运动,并形成某 种侵入结构的时间,称接触期。
接触期是病原物处于寄主体外的复杂环境中,其中包括物理 的、生化和生物因素的影响。病原物必须克服各种对其不利 的因素才能进一步侵染。
其幅度比生长所要求的温度范围要窄,而有性孢
子产生的温度范围比无性孢子更窄,且要求较低的温 度。
子囊菌:有性孢子越冬后的落叶中产生,其发育
过程需要一个低温阶段。白粉菌,晚秋才产生闭囊壳, 可能主要是受温度的影响。
通常无性孢子产生的最适温度同该菌生长最适温 度基本一致。
有些需高温和低温交替。如,苹果炭疽病菌恒温
3、伤口侵入
包括外因造成的机械损伤、冻伤、灼伤、虫伤; 植物自身在生长过程中造成一些自然伤口,如叶 片脱落后的叶痕和侧根穿过皮层时所形成的伤口 等,都可能是病原物侵入的途径。 所有的植物病原原核生物、大部分的病原真菌、 病毒、类病毒可通过不同形式造成的伤口侵入寄 主。
侵入与环境条件的关系
受寄主的感病期、感病器官、病原物侵入 时环境条件的影响。环境条件中以湿度和 温度的影响最大。
3、光照 光照可以决定气孔的关闭,因而影响侵入。
潜育期
潜育期(incubation phase):病原物从与寄 主建立寄生关系到开始表现明显症状的时 期,是病原物在寄主体内繁殖和蔓延的时 期。
植物病原物的寄生性
xin
pv.phaseolicola
与细胞上的活性位点结合, 从而钝化了鸟氨酸的氨基 甲酰转移酶,导致细胞内 鸟氨酸积累以及精氨酸量 的枯竭
滕氨酸 tentoxin
细链格孢
Alternaria tenuis
环状四肽
与负责能量转移到叶绿素 的称为叶绿体偶联因子的 蛋白质结合并钝化其活性, 抑制ADP向ATP转移的化 合磷酸化。
Einkorn 感 抗 抗 抗
Vernal 抗 抗 抗 感
4. 生物型(biotype)---遗传上一
致的个体所组成的群体。
生物型群---由几个遗传上不一致
的生物型所组成的群体。
Variety---var.
Forma
specialis---f.sp.
• 三、致病性pathogenicity
– 1.定义-病原物破坏寄主,诱发病 害的能力。
果胶酶 :
研究最多的是果胶酶。果胶酶分解细胞 中胶质,引起:
组织浸解,造成软腐症状。 引起细胞死亡(原因:果胶酶降解中
胶层和多糖组分后,初生细胞壁松弛, 壁压下降,原生质膜在低渗透压下胀裂, 导致细胞死亡。)
纤维素酶:
真菌、细菌、线虫都可产生 纤维素酶,起着分解和软化 细胞壁的作用。
半纤维素酶:
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。
•(2) 根据营养方式划分: •(a)活体营养(biotroph) •(b)死体营养(necrotroph)
死体营养与活体营养的主要区别
三、 化学致病作用
• 1、酶的作用 • 2、毒素的作用 • 3、生长调节物质的作用
微生物对植物的寄生
生物肥料
使用含有特定微生物的肥 料,能够改善土壤环境, 提高植物的抗病能力。
化学防治
化学农药
使用化学农药对病原菌进行防治, 具有见效快、使用方便等优点, 但需要注意合理使用,避免对环 境和植物造成不良影响。
土壤消毒
通过使用化学药剂对土壤进行消毒 处理,可以有效杀死土壤中的病原 菌,减少植物被寄生的风险。
04
植物对微生物寄生的防御机制
物理防御
植物表面结构
植物表面的角质层、蜡质层和表皮细 胞等结构可以阻止微生物的附着和入 侵。
毛状体和乳突
气孔和纹孔
植物气孔和纹孔的结构和数量对微生 物的入侵也有影响,部分植物的气孔 会分泌树脂、蜜汁等物质来防御微生 物。
一些植物表面具有毛状体和乳突等结 构,能够通过机械方式阻止微生物的 侵入。
种子处理
对植物种子进行消毒处理,能够杀 死附着在种子表面的病原菌,预防 苗期病害的发生。
06
研究展望
加强寄生微生物的致病机制研究
深入研究寄生微生物的侵染过程
了解寄生微生物如何识别、侵入、繁殖和破坏植物细胞,以及它们与植物之间的相互作用 机制。
探索寄生微生物的基因组和转录组
通过基因组学和转录组学技术,研究寄生微生物的基因表达和调控,揭示其致病性的分子 基础。
生物防御
共生关系
部分植物与微生物之间存在共生关系,这些微生物在植物体内定植并帮助植物防 御其他病原微生物的侵害。
诱导抗性
植物在受到微生物侵染时,会诱导产生抗性基因的表达,合成相关抗性蛋白,增 强对病原微生物的抵御能力。
05
防治微生物对植物寄生的方法
农业防治
01
02
03
轮作
14 植物病理学 第十四章 寄主--病原物的相互作用
(一)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。
四、生长调节物质的作用 许多病原真菌、细菌、植原体、线虫等能 合成与植物生长调节物质相同或类似的物质, 侵染后干扰植株体内激素的正常代谢,从而打 破植株体内的激素平衡,导致植株产生徒长、 矮化、畸形、肿瘤、丛生、花器叶变、产生不 定根等多种病变。 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。
(二)赤霉素 真菌中的镰刀菌、轮枝菌、锈菌和细菌中 的假单胞杆菌等,其中研究最多的是水稻恶苗 藤仓赤霉菌(Gibberella fujikuroi)。 使节间伸长,导致徒长、丛生和畸形等症 状,另有报道赤霉素可以降低植株的抗病性。 水稻恶苗病菌产生的赤霉素是使水稻茎叶徒长 的主要原因。
(三)细胞分裂素 细胞分裂素(cytokinin)是一类与植物 细胞分裂和生长有关的激素,其化学成分为 嘌呤衍生物。细胞分裂素具有延缓组织衰老、 加速细胞分裂、抑制蛋白质和核酸降解等作 用。 细菌中的根癌土壤杆菌、带化病棒状杆 菌,真菌中的外囊菌、锈菌、黑粉菌、根肿 菌等。这些病原菌侵染寄主植物后,往往引 起寄主细胞分裂素失调,导致寄主细胞过渡 生长。
(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。 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。
教学课件第十章病原物的寄生性和致病性
第二节 植物病原物的寄生性和致病性
一、寄生性和致病性概念:
寄生性:是指病原物在寄生植物活体内取得营养物质而生存的能力。 致病性:是指病原物所具有的破坏寄主和引起病变的能力。
二、寄生物的营养方式:
1、死体营养(necrotroph) 2、活体营养(biotroph) 3、兼性寄生物(facultative parasite)
细胞壁降解酶。 果胶酶主要分为水解酶和裂解酶两大类。 果胶水解酶的作用是断裂 -1,苷键。 裂解酶的作用除使糖苷键断裂外,还能消除第五个碳原子上的氢,最 终释放不饱和的二聚物。
植物组织的浸解:主要是果胶酶分解连接细胞的胞间层。 导致细胞死亡的原因主要是由于细胞壁松弛,质膜胀裂所致。
纤维素是一种多糖,由葡萄糖分子链构成,半纤维素是 多糖聚合体的复杂混合物,病原物可产生多种酶对其分解。
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。
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。
影响植物呼吸作用、二氧化碳暗 固定以及其他生理过程
聚乙酮醇
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
倍半萜糖苷
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
维多利亚长蠕孢毒素 (Victorin,H V-toxin)
病原微生物及其寄主的关系
病原微生物及其寄主的关系摘要:近年来微生物再度威胁人类之势,应当引起我们的反思。
微生物对人类的威胁,从某种意义上说,是人类的过度介入、对生态环境的破坏造成的。
面对这个现状,我们要积极研制更加有效的疫苗,通过对敏感的未知病原体的基因检测,建立系统的和标准化的病原微生物分子分型技术、方法和资料库,以能够客观地揭示系列分离菌株之间的流行病学关系,进行传染源和传播途径的分析。
关键词:病原微生物;分型技术;流行病学病原微生物(Pathogenic microorganism):是指存在于自然界,以各种方式侵入人体,引起人类疾病的微生物,包括细菌,病毒和真菌。
1.常见的致病细菌细菌的种类很多,凡能引起人类疾病的细菌,统称为病原菌或致病菌(pathogenic bacterium)。
细菌在人体内寄生、增殖并引起疾病的特性称为细菌的致病性或病原性(pathogenicity),致病性是细菌的特征之一。
病原菌的致病作用与其毒力、侵入机体的数量、侵入途径及机体的免疫状态密切相关。
1.1 葡萄球菌属(Staphylococcus)是一群革兰氏阳性球菌,常堆聚成葡萄串状。
多数为非致病菌,少数可导致疾病。
葡萄球菌是最常见的化脓性球菌,也是医院交叉感染的重要来源。
其致病物质包括:血浆凝固酶、葡萄球菌溶血素、杀白细胞素、肠毒素(可污染牛奶、肉类、鱼虾、蛋类)、表皮溶解毒素等。
人类对致病性葡萄球菌有一定的天然免疫力,只有当皮肤粘膜受创伤后,或机体免疫力降低时,才易引起感染,患病后所获免疫力不强,难以防止再次感染。
应注意个人卫生,皮肤创伤应及时处理,合理用药,避免滥用抗生素。
1.2 链球菌(Streptococcus)是化脓性球菌中的一类常见细菌,广泛存在于人及动物的粪便和健康人的鼻咽部,引起各种化脓性炎症。
其主要致病物质有:链球菌溶血素、致热外毒素、透明质酸酶、链激酶、链道酶和M蛋白等。
链球菌感染的防治原则与葡萄球菌相同。
链球菌主要通过飞沫传染,应对病人和带菌者及时治疗,以减少传染源。
侵染过程26
1、湿度
湿度高低和持续时间的长短决定孢子能否萌发和 侵入,是影响病原物侵入的主要因素。 多数病原物要求高湿的条件才能保证侵入成功, 高湿条件持续的长短又影响病原菌的侵入率,有的甚 至要求有水膜存在。
2、温度
影响萌发和侵入的速度。 1)大多数病原物接种体萌发的最适温度与侵入寄 主的温度是一致的。 小麦条锈病菌:最适温度范围是9~13℃
3、伤口侵入
包括外因造成的机械损伤、冻伤、灼伤、虫伤;
植物自身在生长过程中造成一些自然伤口,如叶片 脱落后的叶痕和侧根穿过皮层时所形成的伤口等,
都可能是病原物侵入的途径。
所有的植物病原原核生物、大部分的病原真菌、
病毒、类病毒可通过不同形式造成的伤口侵入寄主。
伤口侵入的意义:
1) 以伤口作为侵入的途径;
一、定殖(colonization)
病原物侵入后,首先在寄主上定殖,建立寄生 关系,从寄主获得水分和养分并从侵染点向四周扩 展,进一步生长、繁殖。但是寄主并不单纯是被动 供给水分和营养物,对病原物的侵入有一定的反应。 因此,潜育期也是病原物和寄主植物相互作用的时 期。 植物病原物的侵入并不表示与寄主建立了寄生 关系,建立了寄生关系的病原物能否进一步发展而 引起病害,还要受寄主植物的抵抗力和环境因素等 很多条件影响。
(2)对寄主的影响 主要表现为影响植物的生理特性,改变分泌产 物或分泌营养物的数量,从而影响病菌的侵染。 例如草莓丝核菌所引起的草莓立枯病,低温时 比高温时发病重,这是因为草莓在低温下分泌的氨 基酸量大,而这些氨基酸对病原菌生长起着重要的 促进作用。
3、光照
一般光照对真菌孢子的萌发影响不大,但光照
四、环境条件的影响
湿度、温度对接触期病原物的影响最大。
1、湿度
植物病害
植物病害:指植物在其生命过程中受寄生物侵害,或受不良环境影响,而在生理细胞和组织上发生一系列病理变化过程,外部呈现不正常现象,引起产量降低或者品质变劣的现象。
病害三角:植物病害需要有病原物、寄生植物和一定的环境条件。
三者配合才能发生,三者共存于病害系统中相互依存,缺一不可,这三者的关系称为病害三角或病害三要素。
植物病害的症状:植物生病后的不正常表现植物病害的病状:指寄主植物本身的不正常现象植物病害的病征:指病原物在病部的特征性表现,并不是所有的植物病害都有病征表现。
传染性病害:由生物病原物引起的病害(系生物病原物侵染造成的,可以在植物之间传染的病害)非传染性病害:是由非生物病原物引起的植物病害(系外界环境的非生物因素造成的,在植物间不会传染的病害,又称非侵染性病害)无性繁殖:指真菌不经过性细胞或性器官的结合,而从营养体上直接产生孢子的繁殖方式,所产生的孢子称为无性孢子。
有性繁殖:指真菌经过性细胞或性器官的结合而产生孢子的方式所产生的孢子称为有性孢子单主寄生:在一种寄主上就能完成生活史,又叫同住寄生(多数真菌)转主寄生:必须在两种或两种以上植物上生活才能完成生活史真菌的多形性:在真菌的生活史中,有的真菌可以产生几种不同类型的孢子,这种现象称为真菌的多形性子囊果:子囊包在有菌丝组成的包被内,形成具有一定结构的子实体。
革兰氏染色反应:是细菌分类的一个重要性状,植物病原细菌革兰氏反应多为阴性,少数为阳性。
病毒:是一组DNA或RNA核酸分子,包围在蛋白和脂蛋白外壳内,在合适的寄主细胞借助于寄主蛋白合成体系,物质和能量完成复制,伴随核算突变发生变异。
病毒粒体:是病毒的基本存在形式,度量单位是纳米。
植物病毒的钝化温度:病毒在病株粗枝叶中,经恒温水浴处理10分钟及丧失侵染力的最低温度。
植物病毒的体外存活期:病毒在病株粗枝叶中,置于20~22℃室温下,能保持侵染里的最长时间。
病毒的复制增生:病毒分别合成核酸和蛋白质,再组装成子代病毒粒体的这种特殊繁殖方式称复制增生病毒的移动:病毒从植株的某一部位扩散到另一部位的过程(植株内扩散)病毒的传播:病毒从某一植株扩散到另一植株的过程(植株间扩散)寄生性植物:植物由于根系或叶片退化,活着缺乏足够的叶绿素不能自养,必须从其他植物上获取营养物质而营寄生生活。
植物免疫学名词解释考点
致病性:是指病原物所具有的破坏寄主和病变的能力。
抗病性:是指植物减轻或克服病原物致害作用的可遗传特性寄生性:病原物在寄主植物活体内取得营养物质而生存的能力协同进化:在长期进化中,寄主和病原物相互作用、相互适应,各自不断变异而又相互选择病原物发展出种种形式和程度的致病性,寄主也发展出种种形式和程度的抗病性。
多源进化:活体营养和死体营养并存,各自有不同的进化来源。
非寄主抗病性:某种植物的所有个体对某种病原菌表现的抗病性基因抗病性:由基因或基因型决定的抗病性,侧重品种间差异生理抗病性:植株生理生化状态决定的抗病性,侧重栽培和环境的影响。
避病:由于某种原因,使本质上并非抗病的植物,最易感病的阶段与病原物的侵染期相错,或者缩短了寄主感病部分暴露在病原物之下的时间,从而避免或减少了受侵染的机会。
耐病:植物能忍受病害,在产量和质量方面不受严重损害的性能。
被动抗病性:植物本身所具有的物理和化学物质。
主动抗病性:在病原物侵染时形成的结构抗性和化学抗性。
主效基因抗病性:几个独立的主效基因存于同一个基因型中。
微效基因抗病性:多个微效基因决定的抗病性。
毒性谱:指病原菌小种能够侵染的寄主品种数目。
侵袭力:不同小种在同一品种诱发病害强度相同,但在侵染过程中表现的差异。
毒力频率:一种病原物群体中的对一定抗病品种有毒力的菌株的出现频率。
联合致病性:一种病原物群体中对2个以上被测品种有毒力的菌株出现的频率。
典型症状:一种病害在不同阶段或不同抗病性的品种上或者在不同的环境条件下出现不同的症状,其中一种常见症状成为该病害的典型症状。
综合症:有的病害在一种植物上可以同时或先后表现两种或两种以上不同类型的症状,这种情况称谓综合症。
并发症: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。
隐症现象:病害症状出现后,由于环境条件的改变,或者使用农药治疗后,原有症状逐渐减退直至消失。
被动抗病性:植物与病原物接触前所具有的抗病性。
普通植物病理学-第九章病原物的致病性和寄生性
五、生长调节物质的作用
许多病原真菌、细菌、植原体、线虫等能 合成与植物生长调节物质相同或类似的物质, 侵染后干扰植株体内激素的正常代谢,从而打 破植株体内的激素平衡,导致植株产生徒长、 矮化、畸形、肿瘤、丛生、花器叶变、产生不 定根等多种病变。
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。
一种生物生活在其他活的生物上,借以获得生存所必 须的主要营养物质,这种生物称寄生物,提供营养者 称寄主。根据病原物寄生和腐生的程度,可把他们概 括为两大类。
1、专性寄生物:只能从活的植物细胞和组织中获取 所需要的营养物质。其营养方式为活体营养型 (biotrophe) 。 如 : 在 病 原 真 菌 中 , 锈 菌 、 白 粉 菌 、 霜霉菌都是专性寄生菌。病毒、线虫、寄生性种子植 物,也是专性寄生物。
(四)乙烯
乙烯(ethylene)是一种促进成熟和衰老、抑 制生长的生长调节物质,它在植物中普遍存在。
一、寄生性与致病性:
寄生性是指病原菌在寄主植物活体内取得营养 物质而生存的能力。 致病性是指病原物所具有的破坏寄主和引起病 变的能力。
由于寄生物消耗寄主植物的养分和水分,当然 会对寄主植物的生长和发育产生不利影响,但 并不是寄生性强致病性就强。
二、寄生物从寄主植物获得养分的方式:
死体营养(necrotroph) :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,
C1酶:纤维素-----葡萄糖链; CX酶(β-1,4-内切葡聚糖酶) :
葡萄糖链-------纤维二糖; β-葡萄糖苷酶(纤维二糖酶) :
纤维二糖------葡萄糖。
3.半纤维素酶(hemicellulase)
生物进化中的病原体与宿主关系
生物进化中的病原体与宿主关系生物进化是一个漫长而复杂的过程,其中病原体与宿主之间的相互作用是非常重要的一环。
在进化过程中,病原体与宿主之间建立起一种特殊的关系,这种关系既有竞争与冲突,又有合作与共生。
本文将探讨生物进化中病原体与宿主关系的各个方面。
1. 病原体的进化策略病原体是指能引起疾病的微生物,它们通过寄生于宿主体内完成自己的生命周期。
为了生存和繁殖,病原体演化出一系列的进化策略。
首先,病原体通过遗传变异产生抗药性,以逃避宿主免疫系统的攻击。
其次,病原体可以选择攻击易感个体,以提高自身传播和繁殖的机会。
此外,一些病原体还会利用突变来改变自身的外部形态,使之更好地适应宿主环境,从而增加传播的成功率。
2. 宿主的抗病反应宿主作为病原体的寄主,它们也在不断演化以应对病原体的挑战。
宿主通过免疫系统来识别和排除入侵的病原体。
免疫系统可以分为先天免疫和获得性免疫两部分。
先天免疫是宿主生物固有的免疫能力,它能迅速应对各种病原体的入侵。
获得性免疫则是在接触到病原体后产生的针对特定病原体的免疫反应。
宿主的免疫系统不断演化,以应对病原体的多样性和进化。
3. 病原体与宿主的博弈病原体与宿主之间的相互作用可以形容为一场博弈。
宿主通过免疫系统来防御病原体的入侵,而病原体则通过各种策略来逃避宿主的免疫攻击。
这种博弈有时候是一种平衡状态,即病原体可以存活在宿主体内,但不会引起明显的疾病症状。
然而,当病原体或宿主发生变异时,这种平衡可能会被打破,导致疾病的爆发。
4. 共生关系的进化除了竞争和冲突,病原体与宿主之间也可以建立起一种共生关系。
共生关系是指两个物种在长期共存的过程中相互依赖和互利的关系。
在某些情况下,病原体可以提供有益的功能,例如协助宿主消化食物或防御其他病原体的入侵。
宿主也为病原体提供了一个稳定的生存环境。
这种共生关系在进化的过程中形成,并为两个物种的生存和繁殖提供了便利。
总结起来,生物进化中病原体与宿主之间的关系是一个复杂且多样的过程。
病害三角原理
病害三角原理
病害三角原理是指在植物病害的发生过程中,必须同时存在着三个因素,即病原体、寄主植物和环境条件。
这三个因素相互作用,才能导致植物病害的发生和扩散。
其中病原体指引起植物病害的病菌、病毒、真菌、细菌等微生物;寄主植物指能够被病原体侵染的植物种类;环境条件包括温度、湿度、土壤质量、气候等因素。
如果三者之一缺失或不足,植物病害就不会发生或难以发展。
因此,疾病防治的关键在于控制这三个因素,即病原体,寄主植物和环境条件。
同时,病害三角原理也提示我们要加强对病原体、寄主植物和环境条件的研究,以期更好地预防和治疗植物病害。
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植物体内病原微生物与寄主的作用关系
摘要:病原微生物与宿主细胞接触并能够识别后,侵入寄主体内,与寄主发生了一系列的作用机制,并从分子生物学的角度解释这些作用机理。
关键词:分子生物学、病原微生物、寄主
病原微生物是指可以侵犯生物体,引起感染甚至传染病的微生物,或称病原体。
病原体中,以细菌和病毒的危害性最大。
病原微生物指朊毒体、寄生虫(原虫、蠕虫、医学昆虫)、真菌、细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体、病毒。
Abstract : Pathogenic microbes and host cell contact and able to identify, uncovered body, and host had a series of mechanism of action, and from the Angle of molecular biology explain these mechanism.
一、病原物与寄主互作机制
(一)、病原微生物和寄主的识别
识别是病原微生物与寄主接触后短时间便发生物质和信息相互作用,激发一系列生理生化及组织反应,从而决定最终感病或抗病后果。
两者接触部位包括胞壁和胞壁、质膜与质膜、吸胞与胞质、胞壁与质膜、胞内菌丝与胞质以及核酸与胞质(病毒)。
识别机制主要有外源凝集素、共同抗原、激发子、抑制子、蛋白质共聚学说等
1、外源凝集素(lectin)
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。
它存在于植物细胞膜或细胞壁上,按化学组成分为简单蛋白和糖蛋白两类。
外源凝集素主要与碳水化合物进行结合,能够识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。
2、共同抗原(common antigens)
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微生物(细菌、病毒或真菌等)之间存在共同抗原。
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,或抑制抗性反应。
3、激发子(elicitor)
指能诱导任何植物产生防御反应的分子。
激发子类型多样,从激发的防御反应类型来看,可分为种族特异(race-spacific)和非特异(普通)激发子
4.、抑制子(suppressor)
抑制子是由病原微生物产生的能够抑制寄主防御反应的化学物质。
可能通过阻塞激发子与外源凝集素的结合而起作用,即与寄主细胞表面互补结合位点的结合而起作用。
5、蛋白质共聚学说(protein for protein copolymerization theory
此假说是范氏(Vanderplank,JE)1978年提出的。
认为在基因对基因的假说中,病原物和寄主的识别来自蛋白质对蛋白质的识别,这个识别基于蛋白质和蛋白质之间的共聚作用。
(二)、病原物的寄生性和致病性
1、寄生即表示生物之间的相互关系,又表示生物生存和营养方式。
四种寄生关系:
(1)、共生(symbiosis)关系: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。
例如豆科植物与其根瘤细菌之间的关系。
(2)、共栖(commensalism)关系:即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。
(3)、拮抗关系,即双方共同存在时,一方的生活对另一方的生活有不利的影响。
(4)、寄生(parasitism)关系,一种生物生活在其他活的生物体上,从活的生物上获取它的营养物质,这种现象叫寄生现象。
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)。
2、致病性是指病原物所具有的破坏寄主和引起病变的能力。
二、病原物的致病机制
(一)、机械损伤
病原真菌、高等寄生植物和线虫可以通过穿透植物表面而侵入,造成伤口,有些为其他病原物的侵入提供通道,引起二次侵染。
一些真菌和线虫在寄主体内进行繁殖、钻穿和扩展,造成内部组织损伤和维管组织堵塞。
一些病原真菌在植物表皮下的组织中形成子实体,成熟时亦可突破寄主表皮外露,造成表皮组织破裂和水分大量散失,如锈病。
(二)、夺取营养
病原微生物侵入后,首先必须和寄主建立寄生关系,从寄主获得营养和水分,生长和繁殖。
对大多数病原物来说,由于其个体、体积与寄主悬殊过甚,夺取营养对植物造成的损害并不大,但寄生性种子植物主要通过掠夺寄主养分而致病的,造成寄主植物营养不良、黄化、矮化,甚至枯死等症状。
(三)、改变代谢
病毒进入寄主细胞后,一方面关闭寄主细胞基因调控系统,篡夺细胞DNA的指导作用;另一方面改变寄主细胞的结构和功能,使之为病毒的合成服务,造成寄主代谢发生紊乱,不能正常生长发育,出现变色、畸形等症状
(四)、化学致病
主要指酶、毒素、生长调节物质对寄主的破坏作用。
酶:病原微生物产生的许多酶如角质酶、果胶酶、纤维素、木质素酶、蛋白酶、脂酶等,破坏分解植物表皮角质层和组织细胞壁,使其可以侵入寄主并引起组织细胞崩解。
另外,一些酶还可参与寄主代谢,造成代谢异常,如病毒。
毒素(toxin):是病原微生物产生的,很低浓度下对植物产生毒害作用的,除酶和生长调节物质外的次生代谢产物。
毒素是一种非常高效的致病物质,能诱发植物产生病状,属于多糖、糖肽或多肽类化合物,许多真菌、细菌和一些线虫和病毒都可产生毒素。
植物对毒素的敏感性与其抗病性可能不一致。
(五)、多糖类物质作用
一些病原微生物能分泌大分子的粘性多糖类物质,这些物质与寄主组织降解物一起堵塞维管组织,引起萎蔫、坏死、褪绿等症状。
三、植物的抗病性
植物的抗病性(resistance)是指寄主植物抵御病原微生物的侵染以及
侵染后所造成损害的能力。
有以下特点:
1.抗病性是寄主与其病原微生物协同进化的产物
2.抗病性是植物普遍存在、相对而言的
3.抗病性是通过寄主与病原微生物两者基因型的结合后才能表现出来4.抗病性是通过寄主与病原微生物互作的一系列生理生化过程表现出来的。
四、小结
病原微生物的细胞内寄生包括了病原种系谱的各种生命形态。
从感染起始期,通过细胞内环境选择、避免或利用免疫反应、扩散感染,这些过程作为有机体发挥功能,并且一些关键点决定着微生物的命运。
参考文献:
[ 1]LIANG Y(梁宇) ,J ING Y X(荆玉祥) ,SHEN SH H(沈世华) . Advances in plant proteomics[J ] . Acta Phytoecologica S inica (植物生态学
报) ,2004 ,28 (1) :114 - 125 (in Chinese) .
[ 2] WANG Y H(王友红) ,ZHANG P F(张鹏飞) ,CHEN J Q(陈建群) . Disease resistance genes and mechanisms in plant s[J ] . Chinese B ul le2
tin of Botany (植物学通报) ,2005 ,22 (1) :92 - 99 (in Chinese) .
[ 3 ] MONTESINOS E ,BONATERRA A ,BADOSA E , FRANC*S J ,AL EMAN Y J ,LORENTE I ,MORAGREGA C.
Plant2microbe interac2。