第三章 植物病原原核生物

随病薯越冬 切刀传播 伤口侵入 韧皮部扩展
3、无壁菌门植物病原生物的主要类群
这是一类无细胞壁但有细胞膜包围的单细胞原核生物。
与动物有关的为支原体；与植物有关的为菌原体
（Mycoplasma like organism，MLO）。包括螺原体属和植原体属。 已知约有300种高等植物上发生了菌原体病，如桑萎缩病、泡 桐丛枝病、枣疯病等。
黄单胞杆菌－十字花科植物黑腐病
“V”病斑
叶脉变黑
G、木质部小菌属 (Xylella)
• 新建属，原称作类立克次氏体
(rickettsialike organism, RLO), 木质部
难养菌 (fastidious xylem-limited
bacteria)
• 短杆状，无鞭毛，G-, 细胞壁波纹状
一、植物病原原核生物的概念
1、原核生物：是指含有原核结构的单细胞生物，一般是由细 胞壁和细胞膜或只有细胞膜包围细胞质的单细胞微生物 特点： • 没有真正细胞核，遗传物质（DNA)分散在细胞质中，无核膜包围，在
中部构成核区 • 细胞质中含有小分子的核蛋白体，无内质网、线粒体、叶绿体 • 单细胞生物，球状、杆状、螺旋状、分支状、不定形状
8.
木质部小菌属 (Xylella)
A、 土壤杆菌属 (Agrobacterium)
又称野杆菌属，俗称农杆菌 • 短杆状 • 1-6根鞭毛， 周生或侧生 • G-
土壤杆菌属包括4个种（八版）
放射形土壤杆菌（A. radiobater) 根癌土壤杆菌(A. tumefaciens) 发根土壤杆菌(A. rhizogenes) 悬钩子杆菌(A. ribi)
2、绝大多数的植物病原细菌有鞭毛,无芽孢, 3、细胞壁外有粘质层,但很少有荚膜。 4、革兰氏染色反应大多是阴性,少数是阳性. 5、对营养的要求都不太严格,可以在一般培养基上生长。
着生在菌体一端或两端的称 作极鞭； 着生在菌体侧面或四周的称 作周鞭。
4、原核生物的繁殖、遗传和变异
（1）繁殖: 裂殖的方式 •杆状细菌分裂时菌体先稍微伸长,细胞质膜自菌体内部延伸,同 时形成新的细胞壁,最后母细胞从中间分裂为两个子细胞。细胞 质和遗传物质DNA在细胞分裂时,先复制后平均地分配在子细胞 中,因此分裂繁殖后的子细胞仍能保持原有的性状。
棒形杆菌属 (Clavibacter)
从原棒状杆菌属 (Corynebacterium) 划分出 的新属；棒状杆菌属仍然保留，但都为动物 病原菌 棒状或不规则状，无鞭毛，G+，细胞壁厚 所致病害症状：萎蔫
马铃薯环腐病
番茄溃疡病
棒形菌属
三、研究基础
棒形杆菌－马铃薯环腐病
症状：
– 病叶边缘上卷、脉 间变黄、枯焦 – 病薯维管束变褐、 腐烂 – 挤压病薯有菌脓从 维管束溢出
– 放射土壤杆菌 (A. radiobacter) K 84菌株(Allan Kerr, 1973), 商品Galltrol – 王慧敏 (2000) 研制抗根癌菌剂已获准农药登记 和工业化生产
B、假单胞杆菌属 (Pseudomonas)
– 原为最大的植物病原细菌类群
– 杆状，1-多根鞭毛，极生
百度文库
– 根据rRNA的同源性，分出新的属：
四个门

薄壁菌门：有壁较薄。革兰氏染色反应阴性，包括大多数
植物病原细菌。

厚壁菌门：有壁较厚。革兰氏染色反应阳性，包括棒形杆
菌属、芽孢菌属和链霉菌属。

无壁菌门：菌体无壁。包括菌原体。 疵壁菌门：属没有进化的原细菌或古细菌。包括产甲烷细

菌和高盐细菌。
（1）薄壁菌门植物病原细菌
细胞壁薄,厚度为10-13nm细胞壁中含肽聚糖量为8%-10%,革兰氏染色反 应阴性,菌体球形,卵圆形,短杆形,丝状或螺旋形,少数有鞘或荚膜。二分裂 方式繁殖,少数出芽繁殖。大多数有鞭毛,可游动,少数可滑行或不运动。
种类：包括细菌、放线菌以及无细胞壁的菌原体等,通常以细菌 作为原核生物中有细胞壁类群的代表,以菌原体或螺原体作为无 细胞壁但有细胞膜类型的典型.
2、原核生物的形态、结构和大小
（1）、细菌大小、形态：
球形：0.5～1.3μ m 杆状：0.5～0.8×1～5μ m,
也有更小一些的
螺旋状： 13～14×1.5μ m （2）、菌原体： （1）植原体：80－1000nm，圆形、椭圆形、亚铃型、梨形、球形 （2）螺原体：线条形，生活史主要为螺旋形，长度2 ～ 4 μ m、 直径100 ～ 200nm，
短杆状、无鞭毛、G不能进行人工培养
韧皮部杆菌－柑橘黄龙病
传播与侵入
– 嫁接传播 – 木虱传播
韧皮部扩展
防治：
– 昆虫防治 – 苗木的高温处理 – 田园卫生
F、黄单胞杆菌属 (Xanthomonas)
植物病原细菌中较大的类群 短杆状，单鞭毛极生，G-
菌落常为蜜黄色
代表性病害：
– 水稻白叶枯病
– 十字花科植物黑腐病 – 棉花细菌性角斑病 – 柑橘溃疡病
1. 2.
土壤杆菌属 (Agrobacterium) 假单胞杆菌属 (Pseudomonas)
3.
4. 5. 6. 7.
布克氏菌属 (Burkholderia)
噬酸菌属 (Acidovorax) 欧文氏菌属 (Erwinia) 韧皮部杆菌属 (Liberobacter) 黄单胞杆菌属 (Xanthomonas)
九版增加 葡萄杆菌（A. vitis) 划分依据：致病特性
土壤杆菌
寄主范围最广
土壤习居菌 (soil inhabitant) 症状：
– 根癌土壤杆菌 (A. tumefaciens): 冠瘿病或根癌
– 发根土壤杆菌 (A. rhizogenes) ：
发根 植株衰弱、矮化
植物冠瘿病的防治
无病苗木
田园卫生 生物防治：
三、植物病原原核生物的分类系统
伯杰氏细菌鉴定手册（第九版， 1994 ）列举了总 的分类纲要，将原核生物分为 4 个门， 7 个纲， 35 个组群。与植物病害有关的原核生物分属于薄壁 菌门 (Phylum Gracilicutes) 、厚壁菌门 (Phylum Firmicutes)和软壁菌门(Phylum Tenericutes)， 而疵壁菌门(Phylum Mendosicutes)，是一类没有 进化的原细菌或古细菌。薄壁菌门和厚壁菌门的 成员有细胞壁，而软壁菌门没有细胞壁。也称菌 原体。
– – – – 检疫 种子处理 田园卫生 轮作
2、厚壁菌门植物病原细菌的主要属和代表种
胞壁中含较多的肽聚糖和霉菌酸成分，肽聚糖含量达50 -80%，胞壁厚度达30nm，为薄壁菌厚度的2-3倍，对青霉素 和表面活性剂及碱性染料敏感。 （一）节杆菌属（Arthrobacter） 引起冬青叶疫病。 （二）棒形杆菌属（Clavibacter） 引起马铃薯环腐病。 （三）短杆菌属（Curtobacterium）引起菜豆萎蔫病。 （四）红球菌属（Rhodococcus） 引起甜豌豆带化病。 （五）芽胞杆菌属（Bacillus） 引起小麦白斑枯病。 （六）链丝菌属（Streptomyces） 引起马铃薯疮痂病。
☆转导：当噬菌体侵染和在消解一种细菌时, 噬菌体的DNA可以携带部分 寄生细菌的遗传物质,在侵染另一个细菌时,就可以将遗传物质带到第二个细 菌体内作为它的遗传物质的一部分。
第二节 植物病原原核生物的分类
一、主要类群

绝大多数的原核生物是腐生的或自养性的，它们广泛分布在自然界的各
种场所，从高山到海洋，从赤道到两极，从植物到动物体内外，都可发现 有细菌存在。
3. 布克氏菌属 (Burkholderia) / 劳尔氏菌属 (Ralstonia) 4. 噬酸菌属 (Acidovorax)
极生1-4根鞭毛，无芽孢。
从气孔、皮孔或伤口侵入，引起多种木本植物和草本植物 的枝、叶、花和果的叶斑、坏死或茎杆溃疡病。
假单胞杆菌－黄瓜角斑病
• 气孔、伤口侵入
• 薄壁细胞间扩展 • 散生多角形病斑 • 种子或病残带菌 • 风雨、昆虫传播 • 防治
（二）“种”及种下的分类单元 原核生物的“种”是由一个模式菌株为基础，连同一些 具有相同性状的菌系群共同组成的群体。 微生物学家强调“基因种”；病理学加强调“分类种”。 在细菌“种”的下面，可根据寄主范围、生理生化性状 、血清学反应、噬菌体反应区分为“亚种”、“致病变种” 、“血清变种”、“噬菌变种”。有时在致病变种下，根据 鉴别寄主再区分为“小种”或“致病型”等。
–
–
玉米细菌性萎蔫病
苹果、梨火疫病
欧文氏菌－大白菜软腐病
伤口侵入 分泌果胶酶，破坏中胶层，导 致细胞离析，组织解体 病株、病残体、堆肥或土壤中 越冬 昆虫、雨水、灌溉水、农事活 动传播 防治：
– 抗病品种 – 栽培措施
– 储藏条件
E、 韧皮部杆菌属 (Liberobacter)
寄生于韧皮部
早期称作韧皮部难养菌 (fastidious phloem-limited bacteria)、类细菌
（2）遗传: 核质和质粒共同构成了原核生物的遗传信息库--基因组。
在细胞分裂过程中,基因组亦同步分裂,然后均匀地分散在两个子细胞中, 从而保证亲代的各种性状能稳定的遗传到子代去。
（3）变异: 原核生物经常发生变异，一般有两种不同性质的变异。
•细胞的突变。细菌自然突变率很低,通常为十万分之一。但是细菌繁殖快, 繁殖量也大,这样,就增加了发生变异的可能性。 •两性状不同的细菌的结合,一种细菌的遗传物质进入另一个细菌体内,使 DNA发生部分改变,后者在分裂繁殖时就形成性状不同的后代。这种变异可 能有三种不同的形式 ： ☆结合： 两个有亲和力菌体的结合,电子显微镜下可以看到两个细菌成对 的结合,一般认为这是细菌的有性生殖。 ☆转化：由于菌体破裂,一个细菌的遗传物质释放出来,进入另一个有亲和 力的同种或近似的菌体内,并作为后者遗传物质的一部分。

能够侵染植物引起发病的原核生物称为植物病原原核生物，主要有细菌
和菌原体两大类群，分属于薄壁菌门、厚壁菌门和软壁菌门。

薄壁菌门和厚壁菌门的细菌有细胞壁，软壁菌门的成员也称菌原体，三
者统称为真细菌。
原核生物的高级分类阶元分为4个门。见表3-2。 其中多属薄壁菌门，胞壁厚10-13纳米，肽聚糖含量510%，革兰氏染色反应阴性，对碱性染料、表面活性剂不敏 感，对营养要求不严格。 二、植物病原原核生物的属和种 （一）属的性状特征 原核生物的属是由一个模式种和一些性状与模式种类似 的群体组成。 分类中考虑的性状主要包括： 形态特征和培养性状：菌体形状、大小、鞭毛、芽孢等 生理生化性状：染色反应、胞壁组分、抗原性等 遗传性状：DNA分子中G+C含量、DNA同源值等
第三章 植物病原原核生物
第一节 原核生物的一般性状 第二节 植物病原原核生物的分类和主要类群 第三节 植物病原原核生物侵染与传播 第四节 植物病原原核生物病害的诊断
第一节 原核生物的一般性状
植物病原物的原核生物主要有细菌、植原体和 螺原体等，它们的重要性仅次于真菌和病毒， 全世界迄今发现有500多种细菌病害，我国有 100余种。 引起的重要病害包括十字花科植物软腐病、茄 科植物青枯病、蔷薇科植物根癌病、黄瓜角斑 病、枣疯病等。
细菌的模式结构
细菌的具体结构： 粘液层－荚膜 细胞壁 细胞质膜 核质 内含体－核糖体 、气泡、中心体 芽孢 核区 质粒 鞭毛 菌毛、性毛
植原体模式图
3、植物病原细菌的形态特征：
1、大多是杆状菌,大小为0.5-0.8μmX1-3μm,少数为球状.
植物菌原体的形态为圆球状至椭圆形,大小为80-1000nm,无细胞壁,有质 膜包围,螺原体形态为螺旋状,繁殖时可分支。
• 营养要求苛刻
木质部小菌属－葡萄皮尔氏病
叶蝉传播 取食时侵入
木质部扩展
H、布克氏菌属(Burkholderia)
假单胞菌中rRNA第二组独立出来的, 土壤习居菌。 模式菌株是引起洋葱腐烂病的洋葱布克氏菌（B. cepacia)
I、噬酸菌属(Acidovorax)－ 哈密瓜黑斑病
“V”病斑 种子带菌 病残体带菌 防治：
C、劳尔氏菌- 茄科植物青枯病
•地上部急性凋萎 •茎（块茎）维管束变色 •伤口侵入 •维管束扩展
防治：
•田园卫生
•无病种苗
•抗病品种 •生物防治
•种薯、苗、病残、土壤带菌
D、 欧文氏菌属 (Erwinia)
短杆状，多根鞭毛周生，G腐生性强 病害：腐烂、萎蔫
– – 十字花科软腐病 黄瓜细菌性萎蔫病