植物的抗病机制ppt课件

阶段与病原物有效接种体大量散布时期错开。这主
要对于流行性气传病害，如早熟小麦品种常能逃避
叶锈和秆锈；在华北地区，马铃薯早熟品种可逃避
晚疫病菌的为害，因七、八月雨季来临时，已接近
成熟。另一种情况是植物易受侵染的生育阶段与病
原菌的侵入适期接触时间缩短。这主要对于只能在
幼芽和幼苗期侵入的病害，如小麦腥黑穗、高梁丝
植物的抗病机制
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植物的抗病机制 •按照抗病因素的性质划分，无外乎包括形态 结构或物理的抗病性因素(physical defense) 和生理生化或化学的抗病性因素(chemical defence)。 •这些因素依其表达方式不同又可分为固有或 被动的抗病性因素和诱发或主动的抗病性因 素。 •这些机制贯穿病程各个阶段，抗病性表现形 式不同，其机制也各异。
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❖ 解毒作用：植物组织能够代谢病原菌产生的 植物毒素，将毒素转化为无毒害物质。它可 降低病菌的毒素，抑制病原菌在植物组织中 的定殖和症状表达，是重要的抗病机制之一。
❖ 其他：有些寄主受病原物侵染后，还能将原 有组分如一些糖苷类化合物转化为抗菌物质； 有些还能增加合成一些抗菌物质，包括酚类 化合物及其衍生物；有些形成与病程相关蛋 白即PR蛋白，如对病原菌细胞壁有水解作 用的葡聚糖酶、几丁质酶、溶菌酶等；有些 形成与细胞壁修饰有关的组分，如糖蛋白、 木质素和胼胝质等。
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1．物理的被动抗病性因素 植物物理的被动抗病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。主要有： •植物体表形态结构：被覆在表皮上的蜡质层、角质层等， 表皮层细胞壁发生钙、镁和硅化作用，表皮的气孔、水孔、 皮孔和蜜腺等自然孔口的形态、结构、数量和开闭习性等。 •木栓化组织：组织中充满木栓质，主要分布于植物的根、 茎、支干和块茎的表皮，愈伤组织周围以及根部内皮层的凯 氏带，在防止病菌侵染中起屏障作用。 •木质化组织：组织中充满木质素，遍布于根、茎皮层内部， 通过阻隔作用干扰病菌的生长、扩展和致病。 •其他：细胞壁中的结构成分纤维素，组织中的树脂、胶质、 单宁类似物的产生和沉积，导管组织结构，花器结构及isease escape）机制
植物因不能接触病原物或接触的机会减少而不发 病或发病减少的现象称为避病。避病现象受到植物、 病原物和环境条件等方面许多因素以及相互配合的 影响。依机制不同分为：
❖ 时间避病：植物因时间错开或缩短而躲避或减少了
与病原物的接触。一种情况是植物易受侵染的生育
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2．化学的被动抗病性因素
植物普遍具有化学的被动抗病性因素，主要包括天
然抗菌物质、病原菌酶的抑制物质或缺乏病原物寄
生和致病所必需的重要成分。主要有：
•天然抗菌或抑菌物质：指存在植物体内或分泌于体
表物的可以直接杀死或抑制病原物物质，包括酚类
物质、皂角苷（如燕麦素）、不饱和内酯、糖苷、
有机硫化物（如芥子油、大蒜油）、水解酶类(如几
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❖ 植物保卫素(phytoalexin)：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量抗菌性次生代谢产物。 植物保卫素种类多数为类异黄酮和类萜化合物， 类异黄酮主要由豆科植物产生，如豌豆素、菜 豆素、基维酮、大豆素等；类萜化合物主要由 茄科植物产生，如日齐素、块茎防疫素、甜椒 素、甘薯黑疤酮、棉毒素等。以豆科、茄科、 锦葵科、菊科和旋花科植物产生的最多。多数 对真菌的毒性较强。诱导因子包括真菌、细菌、 病毒、线虫等生物因素以及金属粒子、叠氮化 钠、放线菌酮等化学物质和机械刺激等非生物 因子，另外还发现真菌高分子量细胞壁成分如 葡聚糖、壳聚糖、糖蛋白、多糖等，甚至菌丝 细胞壁片断等也可激发产生。大部分诱导因子 是非专化的。
丁质酶、葡聚糖酶)、有机酸、氰化物、植物凝集素
及单宁、胶质、树脂。
•酶的抑制物质：酚类、单宁、蛋白质等可以抑制病
原物的水解酶。
•营养物质：糖、蛋白质及一些营养元素等，影响病
原物的寄生和致病。
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3．物理的主动抗病性因素
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
黑穗等常常种子发芽势强，出苗快，出苗早，病害
轻。
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❖ 空间避病：植物因空间隔离或形态结构特点而躲 避或减少了与病原物的接触。一种是植物的空间 形态结构避病。如叶片狭窄上举的品种比叶片宽 大平伸的品种叶面着落的病原真菌孢子较少，又 不易结露，叶部病害发生轻；闭花授粉习性强的 大麦品种在田间感染散黑穗就少，因病菌时花器 侵入的，必须落入花器内部才能侵入。另一种是 植物的空间分布避病。如植物生长在不利病原物 生长繁殖的地区和环境中，因没有病原物而达到 避病目的；不同种类、高矮的植物在空间分布格 局上混生或分散分布，阻隔病原物的传播，病原 接触寄主的机会减少。
主动抗病性因素。物理抗病因素可以将病原物的侵
染局限在细胞壁、单个细胞或局部组织中。主要有：
•细胞壁的变化：细胞壁发生木质化和木栓化作用及
酚类物质、钙离子和其他多价阳离子的沉积，使细
胞壁抗菌强度增大。胼胝质、纤维素等在细胞壁的
内、外侧表面沉积而产生细胞壁类似物，使细胞壁
增厚或形成乳凸。
•愈伤组织的形成：细胞恢复分裂增生，细胞壁加厚
并木质化和木栓化，形成木栓层、离层。
•维管束结构的变化：在维管组织中形成胶质、侵填
体，阻止病菌及其酶和毒素的扩展，导致抗菌物质
积累。
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4．化学的主动抗病性因素 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素的降解作用等。 主要有： ❖ 过敏性坏死反应(necronc hypersensitive reaction)： 受侵部位的组织细胞迅速坏死，使病原物被限制 在死亡组织中而不能扩展。是植物对专性寄生的 真菌、细菌、病毒和线虫等病原物的非亲和性小 种的一种抗性反应和防御机制，常表现为出现小 型坏死斑。具有特异性和稳定性的特点，一般发 生于一定的品种－小种组合中，受遗传基因控制， 正常环境情况下能表现出具有一定抗性特征的反 应型，因而，便于在抗病育种中利用。其原因可 能由于营养争夺、抑菌物质及双方代谢系统的综 合作用，导致抑菌或溶菌现象。