普通植物病理學(xué)第九章原核生物筆記

1、第九章 植物病原原核生物一、定義 原核生物（Prokaryotes）：是指含有原核結(jié)構(gòu)的一類微生物。一般由細(xì)胞壁和細(xì)胞膜或只有細(xì)胞膜包圍細(xì)胞質(zhì)所組成的單細(xì)胞生物。二、特點 1、無細(xì)胞核。DNA游離于中心區(qū)域（核區(qū)） 2、無線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由膜包圍的細(xì)胞器 3、核蛋白體分子量小（70s）類群 細(xì)菌：具有細(xì)胞壁，單細(xì)胞原核生物 放線菌：絲狀真菌的統(tǒng)稱 藍(lán)細(xì)菌：具有光合系統(tǒng) 古細(xì)菌：在極端條件下生長（原始的、進(jìn)化慢的） 支原體：無細(xì)胞壁的一類原核生物第一節(jié) 植物病原原核生物的一般性狀一、植物病原原核生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)（一）形狀和大小細(xì)菌的形態(tài)有：桿狀、球狀、橢圓形、螺旋形、弧形或絲狀。 1、球

2、形（直徑0.5-1.3 um） 2、桿狀（0.5-0.8um×1.0-5.0 um） 3、絲狀（鏈霉菌屬） 細(xì)菌>0.3 um，過濾膜0.23，可以除去細(xì)菌，但是不能除去病毒（二）細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能1、黏質(zhì)層（slime layer）和莢膜（capsule） 均為細(xì)胞生長過程中向細(xì)胞壁外分泌的一層黏液性物質(zhì)，主要成分是多糖，還有多肽，少量的蛋白質(zhì)和脂類。保持細(xì)胞表面濕潤狀態(tài)而不致干燥。 厚度小于0.2 um，無明顯邊緣，結(jié)構(gòu)松散并能向環(huán)境基質(zhì)擴(kuò)散的成為黏質(zhì)層 厚度大于0.2um，具明顯邊緣，并穩(wěn)定附著于細(xì)胞壁外，具有固定形態(tài)的稱為莢膜2、細(xì)胞壁（cell wall） 是細(xì)菌細(xì)胞外的

3、一種堅韌而有彈性的結(jié)構(gòu)層，主要成分肽聚糖、還含有脂多糖、脂蛋白和磷壁酸等。 采用革蘭式（Gram）染色可以將細(xì)菌分為兩大類：即革蘭式陽性菌和革蘭式陰性菌。 有的細(xì)菌在特定條件下因基因突變而產(chǎn)生的無壁類型，在低滲條件下生長緩慢，在固體平板培養(yǎng)基上可形成特殊的煎蛋狀的小菌落，這種細(xì)菌稱為L型細(xì)菌。（與去壁不一樣） 結(jié)晶紫草酸氨魯戈氏碘液酒精或丙酮褪色番紅復(fù)染 保持紫色陽性 紅色陰性原理：革蘭氏陽性菌由于其細(xì)胞壁較厚、肽聚糖網(wǎng)層次較多且交聯(lián)致密，故遇乙醇或丙酮脫色處理時，因失水反而使網(wǎng)孔縮小，再加上它不含類脂，故乙醇處理不會出現(xiàn)縫隙，因此能把結(jié)晶紫與碘復(fù)合物牢牢留在壁內(nèi)，使其仍呈紫色；而革蘭氏陰性菌

4、因其細(xì)胞壁薄、外膜層類脂含量高、肽聚糖層薄且交聯(lián)度差，在遇脫色劑后，以類脂為主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖網(wǎng)不能阻擋結(jié)晶紫與碘復(fù)合物的溶出，因此通過乙醇脫色后仍呈無色，再經(jīng)番紅等紅色染料復(fù)染，就使革蘭氏陰性菌呈紅色。3、鞭毛（flagella）和傘毛（pili） 鞭毛是著生在細(xì)菌表面的一種從細(xì)胞質(zhì)膜下伸出細(xì)胞壁細(xì)長且呈波形彎曲的絲狀物，是細(xì)菌的運動器官。 （1）單鞭毛菌 （2）叢生鞭毛菌 （3）周生鞭毛4、細(xì)胞膜（cell membrane）和間體（mesosome） 間體也稱為中間體或中心體，是原核細(xì)胞中與質(zhì)膜結(jié)合的膜狀體。5、細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）6、原核（prokaryon）或

5、擬核（nucleoid） 原核實質(zhì)上是一條高度折疊，有規(guī)律纏繞的環(huán)狀雙鏈DNA。7、質(zhì)粒（plasmid） 是某些細(xì)菌以外的遺傳物質(zhì)，能自我復(fù)制、獨立轉(zhuǎn)移、自行消失，是一條閉合環(huán)狀的小分子雙鏈DNA。 土壤根癌桿菌帶有誘導(dǎo)腫瘤的質(zhì)粒（Ti質(zhì)粒），接種到寄主上能誘導(dǎo)植物形成癌腫；當(dāng)細(xì)菌丟失Ti質(zhì)粒后，就失去誘導(dǎo)癌腫的能力。8、芽孢（spore）和伴孢晶體（parasporal crystal） 芽孢：是某些細(xì)菌在生長后期于細(xì)胞內(nèi)部形成一個圓形、橢圓形或圓柱形具高度折光的內(nèi)生孢子（endospore），是細(xì)菌在生活周期的特定階段形成的休眠體。 伴孢晶體：是某些細(xì)菌產(chǎn)生芽孢時，在靠近芽孢處形成一個菱

6、形、方形或不規(guī)則形的多肽結(jié)晶，對鱗翅目等昆蟲幼蟲具有很強的毒性。能形成伴孢晶體的細(xì)菌已被廣泛用作生物農(nóng)藥殺蟲劑。 一個營養(yǎng)體細(xì)胞形成一個芽孢（不是繁殖體，而是休眠體）抗逆性很強（可以抗70-80 高溫） 巴斯德消毒法利用該細(xì)菌特性，采用間接消毒法，先殺死營養(yǎng)細(xì)胞，在殺死芽孢。 肉毒梭狀芽孢桿菌：是一種神經(jīng)毒素，麻痹神經(jīng)的作用，美容二、植物病原細(xì)菌的生長繁殖及群體性狀（一）培養(yǎng)與生長繁殖1、好氣性（大多數(shù)）、兼性厭氣、厭氣性。2、生長最適溫度大多為26-30 （真菌的培養(yǎng)溫度為25 ，細(xì)菌的培養(yǎng)溫度為28 ）， 少數(shù)需要較高或較低的溫度。如茄青枯菌需35 ，馬鈴薯環(huán)腐病菌需20 。低溫細(xì)菌 中溫

7、細(xì)菌（室溫植物病原細(xì)菌） 高溫細(xì)菌 （體溫人和動物的細(xì)菌）3、適宜的PH6-7，在PH條件下難以生長。（需要用緩沖液調(diào)節(jié)PH值）4、肉汁胨培養(yǎng)基適合大多數(shù)病原細(xì)菌的生長，另有少數(shù)種類不能人工培養(yǎng)。（二）細(xì)胞群體性狀 菌落：由單個或少數(shù)幾個細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上形成的細(xì)菌群體（colony） 菌苔：由較多細(xì)菌長出的群體。（lawn） 植物病原細(xì)菌：灰白色少數(shù)黃色 植物病原細(xì)菌在寄主受害部位產(chǎn)生的菌膿、菌膠珠及菌膜也是細(xì)菌的群體特征。第二節(jié) 植物病原原核生物的分類一、植物病原原核生物的分類1、薄壁菌門（Gracilicutes）具細(xì)胞壁的革蘭氏陰性真細(xì)菌2、厚壁菌門（Firmicutes）具細(xì)胞壁的革

8、蘭氏陽性真細(xì)菌3、軟壁菌門（Tenericutes）是無細(xì)胞壁的原核生物4、疵壁菌門（Mendosicutes）是一類古細(xì)菌（Archaebacteria），地球上出現(xiàn)的早期就已存在的微生物類群，為原核生物中原始的、進(jìn)化慢的、主要在極端環(huán)境條件下生活的細(xì)胞生物。二、原核生物的分類(一)屬和種的劃分植物病原原核生物在種和屬的分類鑒定中，最重要的有下列一些性狀和特征： 1、形態(tài)特征和培養(yǎng)性狀 菌體形狀與大小、鞭毛、莢膜、芽孢，在固體和液體培養(yǎng)中的形態(tài)特征和色素產(chǎn)生。 2、生理生化形狀 革蘭氏染色反應(yīng)和抗酸染色反應(yīng)，細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和組分，色素和毒素的生化形狀、抗原性、代謝類型、對碳源、氮源和大分子物質(zhì)的

9、利用和分解。 3、遺傳性狀 DNA中G+C mol%含量、DNA和rRNA的同源性測定，16S rRNA序列分析等。 4、致病性 所有植物病原原核生物都具有使寄主植物感病的特征。（二）植物病原原核生物種下分類單元1、亞種（subspecies，簡稱subsp.） 在一個細(xì)菌種內(nèi)有些菌系的特征和模式菌系的特征基本相符，但是較少表型或遺傳的特性不同，而這些特征是穩(wěn)定的，就將這些菌系稱為這個種的亞種。亞種是最低的分類單元，在命名中有正式的標(biāo)準(zhǔn)。2、致病變種（pathovar，簡稱pv.） 是國際系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)委員會（ICSB）對細(xì)菌名稱作統(tǒng)一整理核準(zhǔn)后，在種以下以寄主范圍和致病性為差異來劃分的組群。3、

10、生物變種（biovar）或生物型（biotype） 指同一種內(nèi)不同菌株對某幾項生化或生理反應(yīng)相同的菌株群。4、血清變種（serovar）或血清型（serotype） 指具有相同或相似抗原決定簇的菌株群。5、噬菌體變種（phagovar）或噬菌體型（phagotype） 指對某幾種具有相同敏感性的菌株。6、菌系（strain）和分離物（isolate） 菌系：是指分離獲得的純培養(yǎng)物單個菌落繁衍的后代。分離物：指一個病害標(biāo)樣分離獲得的純培養(yǎng)物。第三節(jié) 植物病原原核生物的主要類群一、薄壁菌門的重要屬和代表種（一）土壤桿菌屬（Agrobacterium） 野桿菌屬，土壤習(xí)居菌，周生或側(cè)生1-6根，營養(yǎng)

11、瓊脂上菌落為圓形，隆起，光滑，灰白色至白色，質(zhì)地黏稠，不產(chǎn)生色素。根癌土壤桿菌（A. tumefaciens）：寄主范圍極廣，可侵染90多科300多種植物，尤其以薔薇科為主，引起桃、蘋果、葡萄、啤酒花、月季的根癌病。林業(yè)檢疫對象。（二）歐文氏菌屬（Erwinia） 除一個“種”無鞭毛外，都是多根周鞭，營養(yǎng)瓊脂上菌落圓形、隆起、灰白色。 重要病原菌代表是梨火疫?。‥. amylovora）：外檢病害 胡蘿卜歐氏菌（E. carotovora）：俗稱白菜軟腐病，寄主范圍廣泛，包括十字花科、茄科、禾本科等20多科的數(shù)百種果樹蔬菜和大田作物。引起肉嫩多汁的組織軟腐，尤其是厭氧條件下最易受害，多在倉庫儲

12、藏期間表現(xiàn)癥狀。2.1 泛菌屬（Pantoea Gavini et al.,1989）：主要由原歐文氏菌屬種組成。（菌落黃色） 玉米細(xì)菌性萎蔫：檢疫對象2.2 果膠桿菌屬（Pectobacterium）原歐文氏菌屬中能產(chǎn)生大量的果膠酶的類群歸在該屬。 胡蘿卜果膠桿菌：軟腐?。ㄈ┘賳伟鷮伲≒seudomonas） 假單胞菌屬是假單胞科的模式屬。多數(shù)具有熒光反應(yīng)，營養(yǎng)瓊脂上的菌落圓形，隆起，灰白色、白色或褐色。 代表種：茄科青枯菌（P. solanacearum）和丁香假單胞菌（P. syringae） 丁香假單胞菌（P. syringae）寄主范圍極廣，引起葉斑、壞死、潰瘍、枝枯、腐爛。該菌

13、的致病變種多達(dá)40多個。（四）布克氏菌屬（Burkholderia） 是由假單胞菌屬中的rRNA第二組獨立出來的。 代表：水稻細(xì)菌性谷枯?。ㄎ澹├瓲柺蠈伲≧alstonia） 由原假單胞菌屬rRNA第二組獨立出來。 主要癥狀：萎蔫（如茄青枯病菌，可危害百余種植物）（六）黃單胞菌屬（Xanthomonas） 極生單鞭毛，營養(yǎng)瓊脂上的菌落圓形，隆起，粘稠，密黃色，產(chǎn)生非水溶性黃色素。成員大多是植物病原菌。 代表：柑橘潰瘍病菌（X. axonopodis pv. citri） 甘藍(lán)黑腐病（X. campestris pv. campestris） 水稻白葉枯黃單胞菌（X.oryzae pv.oryz

14、ae）（七）木質(zhì)部小菌屬（Xylella） 無鞭毛，對營養(yǎng)條件要求嚴(yán)格，在含有血清蛋白的谷氨酰胺蛋白胨（PW）培養(yǎng)基上可以生長。 曾用名：類立克次體（Rickettsia-like organism，RLO）或木質(zhì)部難養(yǎng)菌（Xylem-limited bacterium，XLB） 該屬的模式種是難養(yǎng)木質(zhì)部小菌（X. fastidiosa），可引起葡萄皮爾氏病。病菌的傳播依靠葉嬋類昆蟲，用四環(huán)素溶液灌樹根能抑制癥狀表現(xiàn)。（八）韌皮部桿菌屬（Liberobacter或Candidatus Liberobacter） 韌皮部的病原細(xì)菌，不能人工培養(yǎng)；細(xì)胞壁波紋狀。 曾用名：類細(xì)菌（Bacterium

15、-like organism，BLO）或韌皮部難養(yǎng)菌（Phloem-limited bacterium，PLB）。 在亞洲發(fā)生的柑橘黃龍病稱為Candidatus L. asiaticum，發(fā)病最適溫度30 左右，傳播介體是柑橘木虱（Diaphorina citri）；在非洲發(fā)生的，引起柑橘青果病的稱為Candidatus L. africanum，發(fā)病最適溫度20-25 ，由非洲尖翅木虱（Trioza erytrene）傳播。二、厚壁菌門的重要屬和代表種（一）棒形桿菌屬（Clavibacter） 菌體短桿狀至不規(guī)則狀，無鞭毛。營養(yǎng)瓊脂上菌落圓形、光滑、隆起、灰白色、生長緩慢，對營養(yǎng)要求較為苛

16、刻。 代表種：馬鈴薯環(huán)腐亞種（C. michiganense subsp. sepedonicum），病菌侵入馬鈴薯的維管束組織，破壞運輸功能，維管束變褐，地上部萎蔫。（二）短小桿菌屬(Curtobacterium) 菌體短小，不規(guī)則狀，無芽孢，側(cè)生鞭毛，一至數(shù)根。在營養(yǎng)瓊脂上生長良好，菌落圓形、光滑、隆起、有光澤、奶油狀，多為橘黃色。 代表：菜豆萎蔫短小桿菌（C. flaccumfaciens pv. flaccumfaciens）為害幼苗引起矮化，成株期發(fā)病引起萎蔫，莖稈、豆莢受害產(chǎn)生淡黃色病斑。（三）鏈霉菌屬（Streptomyces） 菌體菌絲狀，纖細(xì)、無隔膜，分基內(nèi)菌絲與氣生菌絲兩種

17、?；鶅?nèi)菌絲匍匐生長于培養(yǎng)基內(nèi)，主要功能是吸收營養(yǎng)，氣生菌絲長于培養(yǎng)基表面，后期在頂端產(chǎn)生鏈球狀或螺旋狀的分生孢子或螺旋狀的分生孢子，分生孢子鏈狀排列?？梢援a(chǎn)生不同顏色的色素、使菌落呈現(xiàn)各種顏色。 鏈霉菌屬多為土壤習(xí)居菌。許多菌株可以產(chǎn)生抗生素。（四）芽孢桿菌屬（Bacillus） 有芽孢，周生多鞭毛。營養(yǎng)瓊脂上菌落扁平、灰白色，邊緣波紋狀或有缺刻，較為粘稠。 許多芽孢桿菌能產(chǎn)生細(xì)菌素或毒素，對其他微生物有拮抗或毒害作用，可以用作生防材料。 代表種：枯草芽孢桿菌（B. subtilis）侵染植物組織（衰弱），促進(jìn)植物病組織腐爛或壞死。三、軟壁菌門的重要屬和代表種（一）菌原體的基本性狀 一類無細(xì)胞壁，但有單位膜包圍的原核生物，多數(shù)腐生，少數(shù)能寄生人、動物和植物。重要病害有棗瘋病、桑萎縮病、泡桐叢枝病、柑橘僵化病、椰子致死性黃化病、梨衰退病和玉米矮縮病。 能通過細(xì)菌過濾器，對青霉素不敏感，對四環(huán)素累藥物敏感。在較為復(fù)雜的人工培養(yǎng)基上能生長、產(chǎn)生煎蛋形的小菌落。（二）植物病原菌原體的主要類群 癥狀表現(xiàn)：黃化、矮縮、叢生和葉、芽變小。 傳播介體：昆蟲，主要有葉蟬、飛虱，傳播方式與循回型病毒相似，昆蟲在病株上吸食幾小時至幾天后才能帶菌，經(jīng)10-45d的循回期，菌原體由消化道經(jīng)血液進(jìn)入唾液腺以后才開始傳染，多數(shù)