寄主病原物互作的生理生化基础PPT课件
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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。
本科课件-普通植物病理学(完整)
学习意义
植物病害对人类社会产生过重大影响。
（1）爱尔兰饥谨（Irish famine）：1845~1846年马铃薯晚疫病 在爱尔兰大流行，饿死几十万人、迫使150万人移居美国。植 物病理学由此诞生。
（2）波尔多液发明：
1880年法国波尔多地 区葡萄霜霉病大流行， 使法国葡萄酿酒业濒临 破产，最终导致波尔多 液发明。
1.树立明确目标，端正学习态度。 2.重视课堂学习，做好课后总结。 3.掌握正确方法，做到融会贯通。
病原物的形态及分类---比较法 病原物的鉴定及证明---推理法 病害流行原因分析---演绎法 病害防治技术---归纳法 4.理论联系实际，注重实验调查。
参考资料
教材：宗兆锋等，《植物病理学原理》，中国农业出版社，2002 图书：
教学目的
本门课程的主要目的是引导和帮助学生熟悉植 物病理学的基本概念和原理，掌握各类病原学的形 态特征和分类系统，了解植物病害的基本研究方法 和技术，为下一步学习农业植物病理学课程奠定坚 实的理论基础。本门课又是植保专业学生接触专业 的第一门专业课，要培养学生热爱专业、主动学习、 善于思考和较强的独立工作能力。
教学安排
1、教学对象：植保专业二、三年级本科生 2、学时学分：课堂教学：60学时（3.5学分）
实验教学：48学时（2.5学分） 教学实习： 一周 （1.0学分） 3、开课学期： 二年级下学期(72) 三年级上学期(36) 4、先修课程：普通微生物学、植物学
考核办法
普通植物病理学课程成绩由理论考试、教学实验、教学 实习和平时成绩四部分组成，按比例计入总成绩。 •理论考试采取闭卷的方式进行，试题类型为名词解释、填 空、选择、判断、简答和论述等。 •教学实验采取笔试、实验报告、实验表现等相结合的方法 进行。 •教学实习按照采集的标本数量、鉴定的种类数量以及实习 表现等方面综合打分。 •平时成绩按照课堂提问回答、课外作业、课堂讨论、平时 测验等结合方式打分。
第十一章 寄主植物与病原物的互作
症 状 类 型 叶斑型(A) 肿瘤型(B)
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
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
病原物与寄主生物之间的交互作用
23
▪ 垂直抗性一般由主效单基因控制， 对植物提供高度但不稳定的保护；
▪ 水平抗性一般由微效多基因控制， 对植物提供一定程度而且稳定性的 保护。
24
特征：
非特异性，不完全性，滞后性，耗 能性。
用途: 保护品质好但感病的植物。
11
抗病机制： （1）结构性抗病 表皮：蜡层，角质层பைடு நூலகம்气孔多少、分
布等。 周皮与树皮：皮孔，次生周皮。
12
障碍区（层）： 枝干受伤后形成层形成的独特细胞 所组成的保护组织，含木栓层，不 具输导性，对水气不通透。
侵填体： 堵塞导管，阻止寄生维管束的病原物
寄主范围：病原物所能寄生的寄主种类 （灰霉几千种，油茶叶肿病2种）。
生理小种：病原真菌种内遗传上基本一 致，形态相似的群体组成，它们之间 某些理化特性不同，对寄主植物不同 品种的致病性不同。
5
致病性：病原物引发病害的能力。
致病机制包括： （1）营养、水分及矿质元素的掠夺； （2）分泌各种酶分解寄主构成：果胶
3
活养生物：在活组织上完成其生活史的 生物（专性寄生物）
半活养生物：从活组织获其营养，在组 织死亡之后继续发育并产生孢子（兼 性腐生物）。
死养生物：从死的有机物上获取营养， 或侵入前先杀死寄主组织，然后进入 死组织内摄取营养物质的生物（专性 腐生物，兼性寄生物）。
4
寄生专化性：寄生物对寄主植物属、种、 品种及器官组织的选择性。
21
（5）抗病性的分化和变异 个体内：空间与时间上的分化与变异。 个体间：种内变异（单株、种源等） ； 无性系变异； 种间变异。 （6）抗病育种 选择育种，杂交育种，基因工程。
22
垂直抗性和水平抗性：
反映同种病原物一系列致病性不同种群 （生理小种）与所侵染植物品种之间的 关系，有特异相互作用的称为垂直抗性， 没有特异相互作用的称为水平抗性。前 者指植物品种对病原物某些小种能抵抗， 对另一些则不能；后者指植物品种对所 有小种的反应都是一致的。
▪ 垂直抗性一般由主效单基因控制， 对植物提供高度但不稳定的保护；
▪ 水平抗性一般由微效多基因控制， 对植物提供一定程度而且稳定性的 保护。
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特征：
非特异性，不完全性，滞后性，耗 能性。
用途: 保护品质好但感病的植物。
11
抗病机制： （1）结构性抗病 表皮：蜡层，角质层பைடு நூலகம்气孔多少、分
布等。 周皮与树皮：皮孔，次生周皮。
12
障碍区（层）： 枝干受伤后形成层形成的独特细胞 所组成的保护组织，含木栓层，不 具输导性，对水气不通透。
侵填体： 堵塞导管，阻止寄生维管束的病原物
寄主范围：病原物所能寄生的寄主种类 （灰霉几千种，油茶叶肿病2种）。
生理小种：病原真菌种内遗传上基本一 致，形态相似的群体组成，它们之间 某些理化特性不同，对寄主植物不同 品种的致病性不同。
5
致病性：病原物引发病害的能力。
致病机制包括： （1）营养、水分及矿质元素的掠夺； （2）分泌各种酶分解寄主构成：果胶
3
活养生物：在活组织上完成其生活史的 生物（专性寄生物）
半活养生物：从活组织获其营养，在组 织死亡之后继续发育并产生孢子（兼 性腐生物）。
死养生物：从死的有机物上获取营养， 或侵入前先杀死寄主组织，然后进入 死组织内摄取营养物质的生物（专性 腐生物，兼性寄生物）。
4
寄生专化性：寄生物对寄主植物属、种、 品种及器官组织的选择性。
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（5）抗病性的分化和变异 个体内：空间与时间上的分化与变异。 个体间：种内变异（单株、种源等） ； 无性系变异； 种间变异。 （6）抗病育种 选择育种，杂交育种，基因工程。
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垂直抗性和水平抗性：
反映同种病原物一系列致病性不同种群 （生理小种）与所侵染植物品种之间的 关系，有特异相互作用的称为垂直抗性， 没有特异相互作用的称为水平抗性。前 者指植物品种对病原物某些小种能抵抗， 对另一些则不能；后者指植物品种对所 有小种的反应都是一致的。
植物病理-第十章 植物病原物的致病作用
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。
损伤寄主的叶绿体和线粒体等细胞器，抑制其光合作用 和呼吸代谢；
钝化或抑制寄主体内某些酶的活性，或抑制寄主核酸与 蛋白质的合成；
作为一种抗代谢物，抑制寄主生长必需的某些次生代谢 物的产生。
五、生长调节物质
植物生长调节物质(growth regulators)亦称植物激素，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。
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）。
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。
毒素是一种非常高效的致病物质，它能在很低浓度下诱 发植物产生病状。
1．果胶酶（pectinase）
果胶酶主要作用于果胶类物质，降 解植物细胞壁中的果胶成分，导致组 织解体而引起软腐、干腐、枯萎、斑 点等症状。
细菌、真菌、线虫等病原物都可以 产生果胶酶。
2．纤维素酶（cellulase）
纤维素是由葡萄糖分子链构成的多糖类化 合物。病原真菌、细菌和线虫都可以产 生纤维素酶。
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。
损伤寄主的叶绿体和线粒体等细胞器，抑制其光合作用 和呼吸代谢；
钝化或抑制寄主体内某些酶的活性，或抑制寄主核酸与 蛋白质的合成；
作为一种抗代谢物，抑制寄主生长必需的某些次生代谢 物的产生。
五、生长调节物质
植物生长调节物质(growth regulators)亦称植物激素，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。
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）。
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。
毒素是一种非常高效的致病物质，它能在很低浓度下诱 发植物产生病状。
1．果胶酶（pectinase）
果胶酶主要作用于果胶类物质，降 解植物细胞壁中的果胶成分，导致组 织解体而引起软腐、干腐、枯萎、斑 点等症状。
细菌、真菌、线虫等病原物都可以 产生果胶酶。
2．纤维素酶（cellulase）
纤维素是由葡萄糖分子链构成的多糖类化 合物。病原真菌、细菌和线虫都可以产 生纤维素酶。
生化基础知识课件
生化基础知识课件一、教学内容本节课的教学内容选自人教版六年级下册《科学》教材，第三章“生物与生活”第二节“生物的基本特征”。
具体内容包括：生物的生活需要营养、生物能进行呼吸、生物能排出身体内产生的废物、生物能对外界刺激作出反应、生物能生长和繁殖、生物都有遗传和变异的特性、除病毒以外，生物都是由细胞构成的。
二、教学目标1. 让学生了解和掌握生物的基本特征，提高学生的生物素养。
2. 培养学生观察、思考、分析问题的能力，提高学生的科学思维水平。
3. 培养学生团结协作、积极探究的科学精神。
三、教学难点与重点重点：生物的基本特征。
难点：生物的生长和繁殖、遗传和变异的特性、细胞的构成。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、生物模型、显微镜等。
学具：笔记本、彩色笔、生物图册等。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察周围的环境，找出生活中的生物，并思考它们具有哪些共同的特点。
2. 生物的基本特征：引导学生了解生物的基本特征，如生物的生活需要营养、能进行呼吸、能排出身体内产生的废物、能对外界刺激作出反应等。
3. 生物的生长和繁殖：通过模型展示生物的生长和繁殖过程，让学生直观地了解生物的这一基本特征。
4. 遗传和变异的特性：借助实例讲解遗传和变异的概念，使学生理解生物的遗传和变异现象。
5. 细胞的构成：利用显微镜观察植物和动物的细胞结构，让学生认识到除病毒以外，生物都是由细胞构成的。
6. 随堂练习：针对本节课的内容，设计一些选择题和填空题，检查学生对生物基本特征的掌握情况。
六、板书设计板书内容：生物的基本特征1. 生物的生活需要营养2. 生物能进行呼吸3. 生物能排出身体内产生的废物4. 生物能对外界刺激作出反应5. 生物能生长和繁殖6. 生物都有遗传和变异的特性7. 除病毒以外，生物都是由细胞构成的七、作业设计1. 题目：列举生活中你熟悉的两种生物，描述它们的生长和繁殖过程。
答案：略2. 题目：解释遗传和变异的概念，并举例说明。
病原物与寄主互作机制 91页PPT文档
（一）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。最初发现于蓖麻中， 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。
•它存在于植物细胞膜或细胞壁上，是一类结构性 表达的基因产物，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。
异养生物不能制造养料，依靠别的自养生物制造的 有机营养来生存。除少数外，绝大多数病原物都是 异养生物。
异养生物获得营养的方式又有寄生和腐生两种，腐 生是从其他生物尸体或其分解产物中获得营养物质； 而寄生是一种生物从其他活的生物体上获取营养物 质。一种生物从其他活的生物体或活的寄主组织或 细胞中获取养分的能力称寄生性（parasitism），这 里病原物的寄生性主要指其营养方式。
寄生性划分为我们学习、研究、交流提供了方便， 同时了解各种病原物寄生情况是病害研究的一个重要 内容。
3．寄生专化性
病原物对寄主的选择性称为寄生专化 性。不同病原物的寄生专化性强弱不同， 表现以下几方面：
①不同种病原物寄生专化性不同。表现为寄 主范围的不同，寄主范围是指一种病原物 所能侵染的植物的“种”范围，不同病原 物寄主范围差别很大，有的只能危害少数 几种植物，有的可危害几十种甚至几百种 植物。
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。例如在植物的根围和叶围都有许多非病原微 生物，这些微生物可利用植物分泌的有机物，但 不影响植物的生长和发育。
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。例如一些植物的根围 或叶围的分泌物可抑制某些病原微生物的生长和 繁殖。
寄主病原物互作的生理生化基础PPT课件
• 致病性变异分量的变异和质的变异
• 量的变异分强致病力菌株和弱致病力菌株
• 质的方面变异称为致病性分化
• 可表现为专化型（forma speciales):
•
指在不同植物上的致病性分化。
•
小种(race)：一种病菌在同一寄主植物不同品种
•
上表现出的致病性差异。
3. 寄主和病原物的识别(Recognition)
（是一种定性的描述） • 无致病性(nopathogenicity)：通常指该菌株对一种植物的
所有个体（品种）均丧失致病力。
• 毒性(virulence)：指一定的病原物引起植物发病的相对程 度，同一种病原菌中不同菌系对不同寄主或品种的毒性有 所不同。（是一种定量的描述）
• 无毒性（avirelence)：通常表示一菌株对一种植物的某些 品种是无毒性的，称无毒株。
recognition )
（1）接触识别和接触后识别 • 接触识别：是指寄主与病原物发生机械接触时引发的特异性反应。 • 接触后识别：是病原物在寄主植物上定殖后发生的特异性反应。
• （2）亲和性识别和非亲和性识别 • 亲和性识别：能导致有效定殖和感病反应的识别 • 非亲和性识别：使病原物侵染受阻和寄主植物产生抗病反应的识别。
• （3）一般性识别和特异性识别 • 一般性识别：指存在与非寄主植物和病原菌的互作以及其它不存在基
因对基因关系的接触早期阶段。 • 特异性识别：指发生在基因对基因病害系统中的特异性互作。
识别的机制
• 一般性识别在寄主和病原互作早期表面分子表现结构互补 并发生专化性识别。
• 特异性识别中存在寄主和病原物的基因互补和产物的特异 性互作。
第二章 寄主-病原互作的遗传和生化基础
寄主植物和病原物的互作PPT课件
分泌的多糖大分子可引起维管束机械堵塞而使植物萎焉。
2021
5
毒
素
致
病
的
症
黄瓜枯萎病
状
：
萎
蔫
和
坏
死
豇豆枯萎病
花生炭疽病 2021
甘蓝黑斑病
6
胞外酶致病的主要症状:腐烂
结球甘蓝菌核病
白菜软腐病
2021
黄瓜疫霉病
7
激素的致病症状
畸形（徒长、增生、矮化、肿瘤、丛枝）； 早衰（衰老、早熟、落叶、落果）
2021
2021黄瓜枯萎病豇豆枯萎病花生炭疽病甘蓝黑斑病2021结球甘蓝菌核病白菜软腐病黄瓜疫霉病2021激素的致病症状畸形徒长增生矮化肿瘤丛枝早衰衰老早熟落叶落果2021二病原物与寄主的识别概念病原物寄主植物识别pathogenplant双方实现信息交流的专化性事件发生在双方互作过程的早期包括病原物接近接触和侵染植物三个阶段能启动或引发寄主植物一系列的病理学反应
3、接触后识别：发生于病原物寄主专化性毒素的致病作用；病
原物诱导寄主植物保卫素和致病酶
2021
9
第二节 寄主的抗病性及其变异
一、寄主的抗病性：寄主植物抵抗病原物侵染危害的 性能。
2021
10
（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
的抗病基因，那么在病原物中就会存在或产生一种克服
这种抗病性的致病基因，这种作用是相对的）。
2021
19
二．定向选择和稳定化选择 1、定向选择： 种植的寄主抗病品种有利于病原物相应的毒性基因的 发展而使病原物群体发生变异.
植物和病原物互作研究PPT讲稿
• 病原物不能克服寄主植物的抗病性，病原物
与寄主具有不亲和性（incompability), 病原物不致病性，寄主表现抗病。
第三节 植物病原物的致病机制
真菌
病毒
细菌
• 病原物接触寄主后，引致寄主植物发病的
机理：机械穿透、营养物质掠夺和化学致 病作用等。
• 在病害发生过程中发挥重要作用的病原物
寄生能力、机械穿透和代谢产物被称为病 原物的致病因素(pathogenicity factor)。
氏白粉菌Blumeria graminis， B. graminis f. sp. Tritici，引起小麦白
粉病；
B. graminis f. sp. Hordei，引起大麦白
粉病。
• 生理小种（physiological race，通常简
称小种）：专化型内形态相似、但对同一 寄主植物不同品种表现出不同致病性的群 体称为～.
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接触并附着在植物表面，
前端膨大，形成附着胞，产生侵入钉(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。
• 真菌在植物表皮下的组织中形成子实体时，施加相当大的机械
菌的寄主植物起作用。例如，引起玉米小斑病的玉蜀黍离
蠕孢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。
• 非寄主专化性毒素 (non-host-specific toxin，NHST):
可以影响病原菌的寄主 植物和一些非寄主植物。例如，引
与寄主具有不亲和性（incompability), 病原物不致病性，寄主表现抗病。
第三节 植物病原物的致病机制
真菌
病毒
细菌
• 病原物接触寄主后，引致寄主植物发病的
机理：机械穿透、营养物质掠夺和化学致 病作用等。
• 在病害发生过程中发挥重要作用的病原物
寄生能力、机械穿透和代谢产物被称为病 原物的致病因素(pathogenicity factor)。
氏白粉菌Blumeria graminis， B. graminis f. sp. Tritici，引起小麦白
粉病；
B. graminis f. sp. Hordei，引起大麦白
粉病。
• 生理小种（physiological race，通常简
称小种）：专化型内形态相似、但对同一 寄主植物不同品种表现出不同致病性的群 体称为～.
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接触并附着在植物表面，
前端膨大，形成附着胞，产生侵入钉(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。
• 真菌在植物表皮下的组织中形成子实体时，施加相当大的机械
菌的寄主植物起作用。例如，引起玉米小斑病的玉蜀黍离
蠕孢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。
• 非寄主专化性毒素 (non-host-specific toxin，NHST):
可以影响病原菌的寄主 植物和一些非寄主植物。例如，引
植物病理学--寄主--病原物的相互作用 ppt课件
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（二）化学的被动抗病性
1.体表分泌物 叶片和根系分泌各种物质，有许多生化物
质对病原菌有防御作用：有些对病原物有直接 毒害作用，影响真菌孢子萌发和芽管形成；
一、与寄主植物争夺营养物质和水分 寄生性种子植物:吸盘、吸器,维管束； 线虫:口针； 真菌:吸器或菌丝体； 细菌:渗透作用； 病毒:合成和复制。
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二、酶的作用
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酶的种类 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、脂酶、淀粉酶等）。
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（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。
多数情况下，植株受伤或受病菌感染后乙烯的 含量明显增加。目前已发现甘薯黑斑病菌、大 麦白粉病菌、灰葡萄孢菌、黄萎轮枝菌、番茄 枯萎病菌等病原真菌和假单胞杆菌、黄单胞杆 菌、欧氏杆菌属的病原细菌均可产生乙烯。
在遗传上，这种抗性是由个别主效基因 控制的，称为主效基因抗性、单基因或寡基因 抗性.在生产上这种抗性是不稳定和不能持久的。
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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。
高感：对病原物的侵染几乎没有抵抗 力，严重受害
寄主-病原物互作的生理生化基础PPT课件
•
（mutation)和重组（recombination)
• （2）非遗传的变异-与遗传物质无关，是在生长过程中受
•
不同环境条件影响造成的。
• 基因型(genotype )---表现型(phenotype)
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• Resistance variation:
• Vanderplank(1978) 垂直抗性(vertical res.) 水平抗性(horizontal res.)
• （3）一般性识别和特异性识别 • 一般性识别：指存在与非寄主植物和病原菌的互作以及其它不存在基
因对基因关系的接触早期阶段。 • 特异性识别：指发生在基因对基因病害系统中的特异性互作。
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识别的机制
• 一般性识别在寄主和病原互作早期表面分子表现结构互补 并发生专化性识别。
• 特异性识别中存在寄主和病原物的基因互补和产物的特异 性互作。
细胞中酶的释放；促进病原微生物在寄主内运动；增强寄 主的敏感性；促进其它微生物二次侵染；光合作用失常； 氧化磷酸化解耦联。 • C.作用位点：细胞质膜、线粒体膜和叶绿体膜 • D.毒素合成的调控: 受营养和代谢两方面调控，。
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2.胞外酶
• 在病原物摄取营养和消解植物抗侵染机械屏障中起作用。 • Enzymes：Resulting in necrosis and rotting • （1）降解酶的种类 • 分为角质层降解酶和细胞壁降解酶(CWDE) • 包括： • A.角质酶(cutinase)，一种酯酶，催化水解角质为单体。
葡聚糖酶、半乳聚糖酶等。 • E. 其它酶类，如蛋白酶、淀粉酶等。
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• （2）.酶的作用机制
• A . 降解酶在致病过程中的作用必须经过一定的鉴定程序， 包括：病原物在体外产生降解酶的能力，病原物致病力与 产酶能力的关系，病原物致病力丧失与产酶能力丧失的关 系，纯化酶制剂重现症状和破坏植物组织结构的能力，植 物组织结构和成分的变化与酶降解产物的出现。
寄主-病原物互作的生理生化基础PPT39页
寄主-病原物互作的生理生化基础
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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体 根毛细胞壁
• （2）激发子-受体模式 • 主要用来解释寄主植物
R
r
主动抗性反应中对病原 A
物对病原物信号分子的
识别和信息传递过程。
• 激发子：病原物产生的 能激发寄主植物对其侵 a
染产生抗性的物质。
• 受体：是寄主细胞膜上 接受激发子刺激信号并 能使信号向胞内传递的 物质。
R-protein--Avr protein interaction Signal transduction
性吸附。
(1)植物细胞受体
• A. 果胶化合物：多为多聚半乳糖醛酸。 • B. 植物外源凝集素（lectin)：复合糖蛋白，功能集团是具有半抗原
• 性质的多个糖残基联结位点
• C. 植物细菌凝集素(agglutinin)：糖蛋白或酸性多糖，功能集团是糖
•
残基联接位点
（2）细菌识别子
A. 脂多糖(LPS)：
• 例如真菌中的孢子与寄主植物表面接触后，孢子在表面固 定，促进或阻止亲和反应的发展，以及真菌孢子的定向生 长均为一般性识别。
• 细菌识别主要由配体（ligand,也称植物识别子cognor)和 受体(receptor,也称细菌识别子cognon)来实现。
在植物表面两种互补分子结合导致细菌在寄主细胞表面特异
Activation of defense-related genes in plant
Refense response
4.寄主植物和病原物之间遗传和变异的相互关联性
• （1）基因对基因(Gene-for-gene Hypothesis) • 植物对某种病原菌的特异性抗性取决于它是否具有抗
• 识别：主要表现为寄主-病原互作过程早期在细胞表面发生的特定反 应，对寄主植物的病理过程和对病原物的致病作用起到不同程度的促 进和阻碍作用 (key step leading to resistance or susceptibility）。
• 识别的类型：
• （1）接触识别(Recognition in touching)和接触后识别
（是一种定性的描述） • 无致病性(nopathogenicity)：通常指该菌株对一种植物的
所有个体（品种）均丧失致病力。
• 毒性(virulence)：指一定的病原物引起植物发病的相对程 度，同一种病原菌中不同菌系对不同寄主或品种的毒性有 所不同。（是一种定量的描述）
• 无毒性（avirelence)：通常表示一菌株对一种植物的某些 品种是无毒性的，称无毒株。
B. 荚膜多糖(CPS)：
C. 胞外多糖(EPS)：
识别的模式（Pattern of the recognition）
• （1）交叉桥结构模式
• 常用来解释寄主-病原物接触识别中表面分子互作的。
• 通过植物外源凝集素两端的葡萄糖残基分别与寄主根毛细胞壁和病原 识别子结合。
外源凝集素
根
毛 原
菌体
生
质
• （3）一般性识别和特异性识别 • 一般性识别：指存在与非寄主植物和病原菌的互作以及其它不存在基
因对基因关系的接触早期阶段。 • 特异性识别：指发生在基因对基因病害系统中的特异性互作。
识别的机制
• 一般性识别在寄主和病原互作早期表面分子表现结构互补 并发生专化性识别。
• 特异性识别中存在寄主和病原物的基因互补和产物的特异 性互作。
第二章 寄主-病原互作的遗传和生化基础
第一节 寄主-病原物相互作用的遗传学基础
1. 植物-微生物相互关系
（1）附生（epiphyte)（根围和体围）
（2）内生 (endophyte)
兼性腐生
寄生(parasite) 共生(symbiont)
兼性寄生 专性寄生
Relationship between plant and pathogen
•
（mutation)和重组（recombination)
• （2）非遗传的变异-与遗传物质无关，是在生长过程中受
•
不同环境条件影响造成的。
• 基因型(genotype )---表现型(phenotype)
• Resistance variation:
• Vanderplank(1978) 垂直抗性(vertical res.) 水平抗性(horizontal res.)
•
(Recognition after touch)
• （2）亲和性识别(compatibility recognition)和非亲和性识别
•
(incompatibility recognition)
• （3）一般性识别(general recognition)和特异性识别(specificity
•
recognition )
（1）接触识别和接触后识别 • 接触识别：是指寄主与病原物发生机械接触时引发的特异性反应。 • 接触后识别：是病原物在寄主植物上定殖后发生的特异性反应。
• （2）亲和性识别和非亲和性识别 • 亲和性识别：能导致有效定殖和感病反应的识别 • 非亲和性识别：使病原物侵染受阻和寄主植物产生抗病反应的识别。
• 致病性变异分量的变异和质的变异
• 量的变异分强致病力菌株和弱致病力菌株
• 质的方面变异称为致病性分化
• 可表现为专化型（forma speciales):
•
指在不同植物上的致病性分化。
•
小种(race)：一种病菌在同一寄主植物不同品种
•
上表现出的致病性差异。
Hale Waihona Puke 3. 寄主和病原物的识别(Recognition)
• Other terms:
•
小种专化性
非小种专化性
•
(race specific)
(non-race specific)
•
单基因抗性
多基因抗性
•
(monogenic res. ) (multi-genic res.)
•
病原物致病性变异 pathogenicity variation
• 几个概念 • 致病性(pathogenicity)：描述一种病原物引起病害能力的。
• 寄主和病原物互作可分为： • 亲和性互作 compatible： susceptible • 非亲和性互作 incompatible：resistance
2. 寄主和病原物的遗传变异
• 变异(variation): 指生物个体间在形态、结构、生理和生化等方面的 变异。
• 可分为：
• （1）可遗传的变异-指染色体结构和数目的改变,包括突变