第二章下-資環(huán)

1、第二節(jié)第二節(jié) 植物病原原核生物植物病原原核生物原核生物 一類細(xì)胞核DNA無核膜包圍的單細(xì)胞微生物，不象真核生物具有核仁和核蛋白，也沒有由單位膜隔開的細(xì)胞器，核糖體為70S型，不是真核生物的80S型。目前發(fā)現(xiàn)的植物病原原核生物都是細(xì)菌。一、植物病原細(xì)菌概述n細(xì)菌病害的數(shù)量和危害僅次于菌物和病毒，屬第三大病原物。n引起的重要病害包括十字花科植物軟腐病、茄科植物青枯病、薔薇科植物根癌病、黃瓜角斑病、柑桔潰瘍病、柑桔黃龍病、棗瘋病等。（一）形態(tài)和結(jié)構(gòu)l細(xì)菌屬于單細(xì)胞生物，有細(xì)胞壁，沒有細(xì)胞核。l基本形態(tài)：球狀、桿狀和螺旋狀。球狀、桿狀和螺旋狀。植物病原細(xì)菌則植物病原細(xì)菌則以桿狀為主，以桿狀為主，大小為

2、0.5 0.81 3m，少數(shù)是球狀。個體大小差別很大。l大都單生，也有雙生、串生和聚生的。核區(qū)n植物病原細(xì)菌大多具鞭毛，著生在菌體一端或兩端的叫極鞭，著生在菌體側(cè)面和四周的叫周鞭。鞭毛的數(shù)目和著生位置在屬的分類上有重要意義。鞭毛的數(shù)目和著生位置在屬的分類上有重要意義。圖2-2 細(xì)菌的鞭毛鞭毛菌體植物病原細(xì)菌通常無芽孢。致死溫度一般是植物病原細(xì)菌通常無芽孢。致死溫度一般是48-48-53/1053/10分鐘。分鐘。細(xì)菌都是非專性寄生物，大多數(shù)可在人工培養(yǎng)基上生細(xì)菌都是非專性寄生物，大多數(shù)可在人工培養(yǎng)基上生長。長。染色反應(yīng)具有重要細(xì)菌鑒別作用，其中最重要的是革染色反應(yīng)具有重要細(xì)菌鑒別作用，其中最重

3、要的是革蘭氏染色。植物病原細(xì)菌革蘭氏染色反應(yīng)大多是陰性蘭氏染色。植物病原細(xì)菌革蘭氏染色反應(yīng)大多是陰性（紅色（紅色G G- -），少數(shù)是陽性（紫色），少數(shù)是陽性（紫色G G+ +），革蘭氏染色反），革蘭氏染色反應(yīng)是細(xì)菌分類上的一個重要性狀。應(yīng)是細(xì)菌分類上的一個重要性狀。（二）繁殖 原核生物多以裂殖的方式進(jìn)行繁殖。 細(xì)菌分裂時菌體先稍微生長，細(xì)胞質(zhì)膜自菌體中部向內(nèi)延伸，同時形成新的細(xì)胞壁，最后母細(xì)胞從中間分裂為兩個細(xì)胞。 細(xì)菌的繁殖很快，在適宜的條件下，每20分鐘就可以分裂一次。 細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上生長會形成群體菌落。不同細(xì)菌菌落大小、形態(tài)、顏色都有差異。細(xì)菌菌落一般是圓的，中央有點(diǎn)凸起，光滑，濕

4、潤，邊緣一般為全緣（無凹凸不平），少數(shù)邊緣不規(guī)則。菌落一般為乳白色或黃色，也有褐色或藍(lán)色，但比較少見。菌落的顏色與菌體的顏色有關(guān)菌落的顏色與菌體的顏色有關(guān)，有一種色素不溶于水，只存在菌體中，如黃色素；另一種色素可溶于水，并分泌到細(xì)胞外，使培養(yǎng)基都變色，如熒光色素。二、植物病原細(xì)菌的侵染及傳播 n當(dāng)有一定數(shù)量的細(xì)菌菌體有一定數(shù)量的細(xì)菌菌體接觸到特定的植物侵染點(diǎn)，即可造成侵染。n在大多數(shù)的病例中，侵染點(diǎn)沒有很嚴(yán)格的限制，但植物病原細(xì)菌只有在侵染點(diǎn)大量繁殖后才能進(jìn)一步向四周侵染蔓延。侵染來源n染菌植物繁殖材料染菌植物繁殖材料n病株殘余病株殘余n帶菌的土壤和肥料帶菌的土壤和肥料n田間的野生寄主和其他作

5、物、雜草如果被病原田間的野生寄主和其他作物、雜草如果被病原細(xì)菌感染，也是細(xì)菌病害的侵染來源。細(xì)菌感染，也是細(xì)菌病害的侵染來源。n田間正在發(fā)病的病株是病害擴(kuò)散的重要來源。田間正在發(fā)病的病株是病害擴(kuò)散的重要來源。侵入途徑 n自然孔口和傷口侵入，但有少部分細(xì)菌可以從沒有角質(zhì)化的表層侵入，如花粉囊及花柱。 n不同的細(xì)菌其侵入途徑是不相同的。假單胞桿菌和黃單胞桿菌從自然孔口侵入為主，寄生性比較強(qiáng)；根癌土壤桿菌、棒形桿菌(Clavibactor sp.)、軟腐果膠桿菌則以傷口侵入為主。傳播途徑n重要的重要的傳播途徑：雨水雨水 。n一些農(nóng)具農(nóng)具也會傳播細(xì)菌病原n遷飛的昆蟲和一些動物遷飛的昆蟲和一些動物也可以

6、傳播植物病原細(xì)菌n人類的遷移和商業(yè)活動人類的遷移和商業(yè)活動會把植物病原細(xì)菌傳播得更遠(yuǎn)和更廣。n種子和播種材料是遠(yuǎn)距離病原傳播的途徑，也是一個地種子和播種材料是遠(yuǎn)距離病原傳播的途徑，也是一個地區(qū)新病原傳入的來源。區(qū)新病原傳入的來源。（六）植物病原細(xì)菌對植物的影響 n壞死 ：柑橘潰瘍病。 n腐爛 ：軟腐歐氏桿菌導(dǎo)致的蔬菜軟腐十字花科病。 n萎蔫 ：植物青枯病。 n組織變形或增生 ：核果類果樹根癌病和蘋果發(fā)根病。n變色 ：柑橘黃龍病菌。 三、幾種植物病原細(xì)菌果膠桿菌屬（Pectobacterium） 菌體短桿狀，多雙生或短鏈狀，鞭毛周生多根，菌體短桿狀，多雙生或短鏈狀，鞭毛周生多根，會產(chǎn)生大量的果膠

7、酶，使會產(chǎn)生大量的果膠酶，使 植物組織的薄壁細(xì)胞浸植物組織的薄壁細(xì)胞浸離降解，引起許多植物軟腐病。離降解，引起許多植物軟腐病。重要病原菌：（軟腐病菌）重要病原菌：（軟腐病菌）假單胞菌屬（Pseudomonas） 菌體短桿狀或略彎，單生，鞭毛菌體短桿狀或略彎，單生，鞭毛14根或根或 多根，極生。多根，極生。嚴(yán)格好氣性，代謝為呼吸型。嚴(yán)格好氣性，代謝為呼吸型。 已發(fā)現(xiàn)的植物病原細(xì)菌有一半屬于此屬。已發(fā)現(xiàn)的植物病原細(xì)菌有一半屬于此屬。勞爾氏菌屬（Ralstonia） 菌體短桿狀，極生鞭毛14根， 革蘭氏陰性，好氧菌。在組合 培養(yǎng)基上形成光滑、濕潤、隆起和灰白色的菌落。重要病原菌：茄青枯菌黃單胞菌屬（

8、Xanthomonas）菌體短桿狀，多單生，少雙生，單鞭毛， 極生。嚴(yán)格好氣性，代謝為呼吸型。野油菜黃單胞菌第三節(jié)植物病毒 引致的植物病毒病害僅次于菌物病害位列第二。全引致的植物病毒病害僅次于菌物病害位列第二。全球植物病毒病造成損害約為球植物病毒病造成損害約為150150億美元億美元/ /年均，全國年均，全國100100億億RMB/RMB/年均。年均。 病毒是分子生物學(xué)和揭示生命奧秘的最好材料；病毒是分子生物學(xué)和揭示生命奧秘的最好材料； 病毒有害生物防治制劑的良好材料：病毒多角體、病毒有害生物防治制劑的良好材料：病毒多角體、弱毒疫苗、噬菌體、病毒治癌；弱毒疫苗、噬菌體、病毒治癌； 利用病毒可以

9、改良花卉品種利用病毒可以改良花卉品種雜色郁金香。雜色郁金香。植物病毒 病毒是指一組包含一條或一條以上的核酸模板分子，它們通常包裹在由蛋白或脂蛋白組成的保護(hù)性衣殼內(nèi)，能在合適的寄主細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制。l 所有植物病毒都是寄生在活體細(xì)胞內(nèi)，引起植物病害。l 病毒一般可以在寄主植物之間相互傳播。l 一種病毒可侵染一種或多種植物。l一種植物可遭受多種不同病毒的侵染、危害。 一、植物病毒的一般性狀（一）形態(tài)、結(jié)構(gòu)與組分 l 植物病毒的基本形態(tài)為粒體粒體。病毒粒體很小，其度量單位為納米（納米（ nm）。大多數(shù)植物病毒粒體為球狀、桿狀和線狀。l 植物病毒主要含有核酸和蛋白兩大部分核酸和蛋白兩大部分。中間為核

10、酸芯，中間為核酸芯，外部有外殼蛋白包被形成衣殼。外部有外殼蛋白包被形成衣殼。1. 形態(tài)與結(jié)構(gòu)n桿狀或線狀病毒，蛋白質(zhì)亞基螺旋狀排列，中間是一個由核酸構(gòu)成的空心管子，核酸也呈螺旋狀排列，嵌入到螺旋狀排列的蛋白質(zhì)亞基內(nèi)端。n球狀病毒，蛋白質(zhì)亞基鑲嵌在粒體表面，構(gòu)成多面體形，內(nèi)心是病毒的核酸；球狀病毒并非光滑的球體，而是多面體（多為二十面體），多個正三角形組合而成。n 植物病毒的主要成份是核酸和蛋白質(zhì)主要成份是核酸和蛋白質(zhì)。n 如果只有核酸而無蛋白衣殼，稱為類病毒只有核酸而無蛋白衣殼，稱為類病毒（viroid）。n 各種植物病毒所含核酸和蛋白質(zhì)比例不同，一般核酸占5 40%，蛋白質(zhì)占60 95%。

11、2. 組分1）核 酸n 植物病毒粒體中的核酸主要是其基因組，有些含植物病毒粒體中的核酸主要是其基因組，有些含mRNAmRNA。n 病毒基因組攜帶了病毒的全部遺傳信息，決定病毒的增病毒基因組攜帶了病毒的全部遺傳信息，決定病毒的增殖、生物學(xué)特性及致病性等。殖、生物學(xué)特性及致病性等。n 植物病毒基因組所包含的基因數(shù)目從一個至十二個，通植物病毒基因組所包含的基因數(shù)目從一個至十二個，通常具有外殼蛋白基因、復(fù)制酶基因及運(yùn)動蛋白基因等。常具有外殼蛋白基因、復(fù)制酶基因及運(yùn)動蛋白基因等。n 病毒的核酸有RNA和和DNA兩種類型，并有單鏈和雙鏈單鏈和雙鏈之分。 根據(jù)核酸性質(zhì)及功能，可將植物病毒基根據(jù)核酸性質(zhì)及功能

12、，可將植物病毒基因組分為因組分為5 5種類型：種類型：正單鏈RNA（+ssRNA）；負(fù)單鏈RNA（-ssRNA）；雙鏈RNA（dsRNA）；單鏈DNA（ssDNA）；雙鏈DNA（dsDNA）。2）蛋白質(zhì)n 植物病毒的基因組很小，編碼的蛋白質(zhì)種類也很少，有植物病毒的基因組很小，編碼的蛋白質(zhì)種類也很少，有結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。n 非結(jié)構(gòu)蛋白：是病毒核酸編碼的非結(jié)構(gòu)必需的蛋白，包非結(jié)構(gòu)蛋白：是病毒核酸編碼的非結(jié)構(gòu)必需的蛋白，包括病毒復(fù)制所需的酶及傳播、運(yùn)動需要的功能蛋白等。括病毒復(fù)制所需的酶及傳播、運(yùn)動需要的功能蛋白等。n 結(jié)構(gòu)蛋白：是構(gòu)成一個完整病毒粒體所需要的蛋白，主結(jié)構(gòu)蛋

13、白：是構(gòu)成一個完整病毒粒體所需要的蛋白，主要是外殼蛋白（要是外殼蛋白（coat proteincoat protein，CPCP）和囊膜蛋白。）和囊膜蛋白。（二）植物病毒的侵染與增殖n 從病毒進(jìn)入寄主活體細(xì)胞到新的子代病毒粒體合成的過程為病毒的侵染與增殖n 病毒的侵染僅以被動方式通過微傷口（機(jī)械或介體造成的）進(jìn)入活細(xì)胞并釋放核酸n 運(yùn)轉(zhuǎn)：病毒在植物葉肉細(xì)胞間的移動,再經(jīng)維管束輸導(dǎo)組織的運(yùn)轉(zhuǎn)。l 病毒粒體進(jìn)入寄主細(xì)胞后脫殼而釋放基因組病毒粒體進(jìn)入寄主細(xì)胞后脫殼而釋放基因組RNA，RNA直接作為直接作為mRNA，與寄主核糖體結(jié)合，由寄主提，與寄主核糖體結(jié)合，由寄主提供物質(zhì)和能量系統(tǒng)翻譯病毒的復(fù)制酶

14、及其他蛋白；供物質(zhì)和能量系統(tǒng)翻譯病毒的復(fù)制酶及其他蛋白；l 病毒復(fù)制酶利用正義病毒復(fù)制酶利用正義RNA為模板復(fù)制出與病毒基因組為模板復(fù)制出與病毒基因組RNA互補(bǔ)的負(fù)義互補(bǔ)的負(fù)義RNA拷貝；拷貝；l 病毒復(fù)制酶再以負(fù)義病毒復(fù)制酶再以負(fù)義RNA為模板，復(fù)制出大量正義為模板，復(fù)制出大量正義RNA和一些亞基因組和一些亞基因組RNA；l 亞基因組亞基因組RNA可以翻譯各種病毒所必需的蛋白，如衣可以翻譯各種病毒所必需的蛋白，如衣殼蛋白等。殼蛋白等。l 合成的正義合成的正義RNA與衣殼蛋白進(jìn)行裝配形成完整的子代與衣殼蛋白進(jìn)行裝配形成完整的子代粒體。粒體。 +ssRNA增殖過程增殖過程（三）植物病毒的傳播方式

15、n植物病毒傳播是完全被動完全被動的。n植物病毒傳播可分為介體傳播、非介體傳播介體傳播、非介體傳播。n介體傳播：介體傳播：指病毒依附在其它生物體上，借助其它生物體的活動而進(jìn)行的傳播及侵染。n非介體傳播：非介體傳播：是指在病毒傳播中沒有其它生物介入的傳播方式。n非持久性病毒：非持久性病毒：病毒獲毒后直接可傳毒，時間短。n半持久性病毒：半持久性病毒：有循回期，但病毒不能在昆蟲體內(nèi)繁殖，傳毒時間是有限的。n持久性病毒：持久性病毒：必須經(jīng)過一定時期的循回期才能傳毒，病毒在蟲體內(nèi)能增殖，一次獲毒后可終生傳毒。介體傳播類別介體傳播類別n菟絲子傳播：菟絲子傳播：菟絲子傳播病毒的性質(zhì)和嫁接傳毒相同，起橋梁作用，

16、將一株寄主植物的病毒傳遞給另一株寄主。非介體傳播 n 機(jī)械傳播：又稱汁液傳播機(jī)械傳播：又稱汁液傳播，就是使病株的汁液通過機(jī)械造成的微傷進(jìn)入健株體內(nèi)使它發(fā)病。n 繁殖器官傳播：繁殖器官傳播： 通過種子、塊莖、球莖、鱗莖和苗木等傳播。n 嫁接傳播：嫁接傳播：有些果樹病毒病害以嫁接傳播為其唯一已知的傳播途徑二、幾種植物病毒煙草花葉病毒直桿狀，沉降系數(shù)S20w為194S，核酸占病毒 粒體的5%，蛋白質(zhì)占95%左右；基因組核酸 為一條（+）ssRNA鏈鏈；衣殼蛋白亞基為一條多肽。病毒寄病毒寄 主范圍廣，靠植株間主范圍廣，靠植株間的接觸傳播，對外界的的接觸傳播，對外界的 抵抗力強(qiáng)。抵抗力強(qiáng)。南方水稻矮縮病

17、毒南方水稻矮縮病毒病毒粒體有雙層衣殼，呈等軸對稱的二十面體，直徑病毒粒體有雙層衣殼，呈等軸對稱的二十面體，直徑65 70 nm；病毒由白背飛虱增殖性傳播，帶毒昆蟲可；病毒由白背飛虱增殖性傳播，帶毒昆蟲可終生傳毒，不能汁液傳播。引起寄主植物韌皮部肥大終生傳毒，不能汁液傳播。引起寄主植物韌皮部肥大（膨大和細(xì)胞增生），導(dǎo)致葉脈隆起，有時產(chǎn)生瘤（膨大和細(xì)胞增生），導(dǎo)致葉脈隆起，有時產(chǎn)生瘤 類病毒：類病毒：在植物體內(nèi)能進(jìn)行自我復(fù)制的沒有衣殼的低分子量環(huán)狀單鏈RNA分子。 通過塊莖、種子帶毒傳染，蚜蟲、馬鈴薯甲蟲和其它一些甲蟲傳染。 病株葉片變小，卷曲呈半閉合的扭曲狀。塊莖變長，一頭尖，呈紡錘狀 馬鈴薯紡錘塊莖類病毒馬鈴薯紡錘塊莖類病毒 第四節(jié)植物病原線蟲l 線蟲 低等的無脊椎動物，生活在土壤、淡水中，l 危害植物的稱為植物病原線蟲或植物寄生線蟲，。l 較小，細(xì)長或紡錘形，有些雌蟲成熟后成檸檬形或梨形。l 結(jié)構(gòu)較簡單，蟲體有體壁和體