《真菌概论》PPT课件.ppt

第二章 植物病原真菌及其所致病害,The fungi infected plant and its pathogenic characteristics,第一节、真菌一般介绍第二节、真菌的基本形态 第三节、植物病原真菌的生活史第四节、植物病原真菌的分类,第一部分 真菌概论,第一节 真菌一般介绍,1、为真核生物（eukaryotic），有固定的细胞核.2、营养体简单，大多为分枝繁茂的菌丝体，细胞壁主要成分为几丁质(chitin),有的为纤维素（cellulose）。3、营养方式为异养型，没有叶绿体或其他可以进行光合作用的色素，需要从外界吸收营养物.4、典型的繁殖方式是产生各种类型的孢子（spores）。,一、真菌的主要特征（main characteristics of fungi）,二、真菌的种类,真菌在自然界的分布极广，种类很多，在海水、淡水、土壤以及地面的各种物体都有真菌存在。1974年Ainsworth估计，全世界真菌约10万种。,三、真菌和人类的关系,1、真菌的有益方面 农业益菌：生防菌，植物共生菌，分解病残体 工业益菌：发酵、制酒 医药益菌：抗生素、保健菌 食用菌：木耳、各种菇类,2、真菌有害的方面：,引起植物病害 引起人和家畜的病害损害各种生活用品和生产器材,第二节 真菌的基本形态,一、真菌的营养体（soma）概念：真菌的营养体是真菌营养生长阶段的结构，用来 吸收水分和养料，进行营养增殖的菌体。,morphological characteristics of fungi,（一）营养体的类型,原生质团（plasmodium):粘菌、根肿菌。单细胞（unicell）：椭圆形至球形，如酵母菌、壶菌。菌丝体（mycelium）：真菌典型的营养体，细小和多分枝的丝状体构成，常交织成团。,morphological characteristics of fungi,有隔菌丝：高等真菌，多细胞，有隔膜，膜上有微孔。无隔菌丝：低等真菌，菌丝多核大细胞，受伤或形成繁 殖体或营养不足时，也产生隔膜，但这种隔 膜是封闭的。,大多数菌丝的管壁无色透明，但有些真菌的细胞质中有各种色素，菌丝体就表现不同的颜色，但这些色素不能进行光和作用。菌丝的每一部分都有潜在的生长能力，每一断裂的小段菌丝均可继续生长。,（二）菌丝的变态,1、菌丝变态的原因 真菌的菌丝体为了适应某些特殊功能，产生一些特殊的的变态结构，以适应生活的需要。2、菌丝的变态类型：A.吸器（haustorium）B.假根（rhizoid）C.附着胞(appressorium),(metamorphosis of hypha),吸器（haustorium）：由菌丝长出的伸入寄主细胞内高效吸收营养的小突起。有球状、指状、掌状和丝状等类型。,附着胞（appressorium)：真菌孢子萌发形成的芽管或菌丝顶端的膨大部分。功能是牢固地附着在寄主体表。,假根（rhizoid）：自菌体上形成外表象根的根状菌丝（黑根霉）。作用是使真菌牢固附着在基质和寄主表面以吸取水分和养分。,（三）菌丝的组织体,1）菌组织定义：高等真菌的有隔菌丝体可以密集地纠结在一起，形成具有一定功能的结构叫菌组织。菌组织的作用是形成产孢机构和一些特殊结构。,、菌组织（Fungal tissues）,2）菌组织类型：,a 疏松组织（Prosenchyma）：菌丝平行排列或纠结在一起的组织，可看到 菌丝体的长形细胞。（用机械的方法它们分开）。b 拟薄壁组织（Pseudoparenchyma）：菌丝间结合紧密，在组织外层是近圆形、多角形细胞，与高度植物的薄壁细胞相似（一般用碱溶液才能使它们分开）。,、真菌的组织体：菌组织形成的特殊结构,由两种菌组织形成的坚硬的休眠体 形状：大小不一，小的如菜籽状、鼠粪状、角状，大的如拳头状 颜色：初白色或浅色，成熟后呈褐色或黑色，作用：菌核中储藏有较丰富的养分，对高湿、低湿和干燥的抵抗力较强，它是真菌度过不良环境的一种休眠体，环境适应，萌发产生菌丝体和产孢组织。,（）菌核（Sclerotium）：,（三）菌丝的组织体,（2）子座（Stroma）：菌丝在寄主表面或表皮下交织形成的垫状结构，有时与寄主组织结合而成。子座是由拟薄壁组织和疏丝组织形成。功能：形成产孢机构（子实体）；度过不良环境,（3）菌索（rhizomorph）：是由菌组织形成的绳索状结构，外形与高等植物的根系相似，也称为根状菌索。作用：环境不适休眠状态，环境适宜生长恢复，起蔓延和侵入作用，同时吸收寄主的水分和矿物质，渡过不良环境,二、真菌的繁殖体,真菌经过营养阶段，然后进入繁殖阶段，即从营养体上产生繁殖体。真菌的繁殖体：营养体生长一定时期产生的繁殖器官称为真菌的繁殖体。真菌的繁殖方式 无性繁殖（asexual reproduction）有性繁殖（sexual reproduction）,Reproductive body of fungi,1、定义：不经过性细胞或性器官的结合，直接从营养体上产生孢子的方式称为无性繁殖。形成的孢子称为无性孢子。,（一）无性繁殖,2、无性孢子的类型,1）芽孢子（Blast spore）2）厚垣孢子（chlamydospore）3）游动孢子（zoospore）4）孢囊孢子（sproangiospore）5）分生孢子（conidium）,1）芽孢子（Blast spore）：母细胞的某一点向外突起逐渐膨大，芽殖形成的孢子,2）厚垣孢子（chlamydospore）：菌丝生长到一定阶段,由菌丝一个细胞内原生质浓缩形成的孢子，各类真菌均可产生，属于休眠孢子,壁厚，抗逆境，可以存活多年。,3）游动孢子（zoospore）：产生于游动孢子囊内的内生孢子，有鞭毛，在水中能游动；单细胞，无细胞壁；水传；鞭毛菌的无性孢子。,5）分生孢子（conidium）：产生于由菌丝分化来的分生孢子梗上，由于细胞壁的紧缩，孢子成熟时容易从孢子梗上分生而脱落。,4）孢囊孢子（sproangiospore）：产生于孢子囊内的内生孢子，无鞭毛，不能游动；单细胞，有细胞壁；风传；接合菌的无性孢子。,孢子囊（Sporangium）:所有产生内生无性孢子的器官。有多种形状，主要呈圆形、椭圆形、柠檬形。游动孢子囊（zoosporangium）:孢子囊产生的是有鞭毛的游动孢子，这种孢子囊称为游动孢子囊。子实体（fruit body）:真菌产生孢子的结构。,Relative concepts,1、定义：可交配的性细胞或性器官通过质配，核配和减数分裂形成有性孢子的过程叫有性生殖。形成的孢子叫有性孢子。绝大数真菌的营养体为单倍体，因此它们的有性生殖与高等植物不同。,（二）有性生殖,Sexual reproduction of fungi,2、有性孢子的类型,1）休眠孢子(囊)（resting sporangium）：2N 2）卵孢子（oospore）：2N3）接合孢子（zygospore）：2N4）子囊孢子(ascospore)：N5）担孢子(basidiospore)：N真菌的性器官又称配子囊，性细胞称为配子,1、休眠孢子（囊）：两个同形或异形的游动配子配合所形成的合子发 育而成，具厚壁，萌发时减数分裂游动孢子（N）,（resting sporangium）,2、卵孢子：两个异型的配子囊交配经质配、核配形成细胞核为双倍体的厚 壁孢子，小型的配子囊称雄器，大型的称藏卵器，有授精管。卵孢 子形成后经过一定时期的休眠才能萌发。,（oospore）,3、接合孢子：两个同形的配子囊经质配和核配发育成的细胞核为双倍 体的厚壁孢子。无授精管。接合孢子形成后通常需要较 长时间的休眠才能萌发。,（zygospore）,4、子囊孢子(ascospore):常由两个异型配子囊雄器和产囊体相结合，经质配、核配和减数分裂而形成的单倍体孢子。子囊孢子着 生在子囊(ascus)内。每个子囊一般形成8个子囊孢子。,5、担孢子：主要由初生菌丝间或两个担孢子间进行质配、核配、减数 分裂形成，一般为4个外生的细胞核为单倍体的孢子。,(basidiospore),休眠孢子囊卵孢子 接合孢子,子囊孢子担子孢子,休眠孢子（2N），经质配、核配而成，具厚壁；,非休眠孢子（N），经质配、核配、减数分裂而成，具薄壁。,Summary:Sexual spores of fungi,（三）真菌的准性生殖,1、定义：是指异核体真菌菌丝细胞中两个遗传物质不同的细胞核结合成杂合二倍体的细胞核，这种二倍体细胞核在有丝分裂过程中可以发生染色体交换和单倍体化，最后形成遗传物质重组的单倍体的过程。,Parasexuality of fungi,2、准性生殖过程,1）形成异核体 同一营养体中出现两种或两种以上遗传物质不同的细胞核异核体（突变，菌丝融合）2）杂合二倍体化 异核细胞内的两个核发生融合形成含有两个不同来源染色体组的杂合二倍体细胞核。3）有丝分裂交换与单倍体化,3、准性生殖与其它生殖方式比较,准性生殖是介于无性繁殖和有性生殖之间的一种类型。半知菌通过准性生殖发生变异。有性生殖和准性生殖的区别(遗传物质重组和产生单倍体途径）：有性生殖：质配核配减数分裂单倍体 准性生殖：质配核配有丝分裂通过产生非整 倍体后不断丢失染色体来实现单倍体化。,第三节 植物病原真菌的生活史,1、概念：是指真菌孢子经过萌发，生长和发育，最 后又产生同一种孢子的整个生活过程。,Life-cycle of fungi,2、真菌的生活史包括：1)营养阶段 2)繁殖阶段 a、无性繁殖阶段：b、有性生殖阶段：,无性繁殖阶段：无性孢子在作物生长期产生；在生长季循环多次，繁殖非常快，数量特别多，扩散广，往往对一种病害在生长季节中的传播和再侵染起重要作用；抗逆性差，不能越冬越夏成为初侵染源。有性生殖阶段：有性孢子在作物生长后期产生，或收获后的腐生阶段产生；一个生长阶段只产生一次；抗逆性强，可抵抗不良环境，可作为初侵染源。,3、相关概念（Relative concepts）,1）真菌的多型性(polymorphoism)：在真菌的生活史中，产生两种或两种以上类型孢子的现象，称真菌的多型性。典型的锈菌在其生活史中可以形成5种不同类型的孢子，一般认为多型性是对环境适应性的表现。,2）单主寄生(autoecism)：只在一种寄主上就完成生活史的现象，即植物病原真菌不同类型的孢子，在同一种寄主上完成生活史。3）转主寄生(heteroecism)：同一病原真菌不同类型的孢子，需在两种不同科的寄主上才能完成生活史的现象。梨胶锈菌 松柏:冬孢子和担孢子，梨树:性孢子和锈孢子。禾柄锈菌 小檗：性孢子和锈孢子 小麦：夏孢子和冬孢子(冬孢子）,第四节 植物病原真菌的分类,一、真菌在生物界中的地位：1、传统的两界分类系统：林奈(1753)动物界 植物界 藻菌植物门：包括藻类、真菌、粘菌、放线菌、细菌 苔藓植物门 蕨类植物门 种子植物门,生物,威特克(whittaker)1969提出五界系统 植物界 菌物界 动物界（粘菌门、真菌门）原生生物界(眼虫、肉足虫、孢子虫等，有固定的细胞核)原核生物界(细菌、放线菌、蓝绿藻，无固定的细胞核),二、真菌的分类,1、现代真菌分类系统:Answorth(1971年)粘菌门 真菌门（根据营养体和有性孢子类型）鞭毛菌亚门 接合菌亚门 子囊菌亚门 担子菌亚门 半知菌亚门,菌物界,2、真菌五个亚门的主要特征,亚门 营养体 无性孢子 有性孢子鞭毛菌亚门 单细胞或无隔菌丝 游动孢子 卵孢子接合菌亚门 无隔菌丝 孢囊孢子 结合孢子 子囊菌亚门 有隔菌丝 分生孢子 子囊孢子 担子菌亚门 有隔菌丝或单胞 无 担子孢子半知菌亚门 有隔菌丝 分生孢子 无,真菌分类的几个概念,种 species：形态上相同或相似的个体归在一起称为种，是真菌最基本的分类单元。真菌种的建立主要以形态特征为基础。种与种之间在主要形态上应该具有显著而稳定的差别。,变种(Variety)：形态上有区别，但最重要的是生理上的区别，表现在对不同 属 寄主植物的致病力不同。,白菜霜霉病菌Peronospora parasitica(Pers.)Fr.在我国存在3个变种：（1）芸苔属变种Peronospora parasitica var.brassicae 对芸苔属蔬菜侵染力强，对萝卜属蔬菜侵染力很弱，不侵染荠菜（2）萝卜属变种Peronospora parasitica var.raphanz 对萝卜属蔬菜侵染力强，对芸苔属蔬菜侵染力极弱，不侵染荠菜（3）荠菜属变种Peronospora parasitica var.capsellae 只侵染荠菜，不侵染芸苔属和萝卜属蔬菜,专化型(Forma specialis，f.sp.)：种下的分类单位，在形态上无明显差异，根据对同科不同属寄主植物的寄生专化性、致病力不同而划分的类型。如禾柄锈菌可根据寄生麦类情况划分为6个专化型。危害小麦的是其中一个专化型：Puccinia graminis f.sp.tritici.,生物型(Biotype)：在遗传上完全一致的个体叫生物型。如单孢菌系(Clone)。生理小种(Physiological race)：种、变种或专化型内由生 物型或生物型群组成的群体，在形态上无差异，主要根据对寄主植物不同品种的致病力差异来 划分。在一个生理小种内可以有一个生物型，也可以有多个生物型。,劣势小种上升为优势小种抗病品种大面积种植后，病原菌群体中适应性强的稀有毒性小种逐步积累，并最终在数量上占有优势，而成为优势小种.新的生理小种出现病原菌群体由于发生变异而产生新的毒性小种，造成病害的严重流行。,抗病品种的抗性丧失,目前所选育和推广的抗病品种多数表现为单个显性基因控制的垂直抗性，大面积推广后容易在几年内丧失抗病性而成为感病品种,三、真菌的命名,真菌命名与其他生物一样，采用林奈的拉丁双名法 属名+种名+（最初定名人）+最终定名人（第一个字母大写）（小写）（第一个字母大写）变种名、专化型名的第一个字母也小写白菜霜霉病菌Peronospora parasitica(Pers.)Fr 原定名人 更名人桃白粉病菌Sphaerotheca pannosa(wallr.)lev.var.persicae woronid 原命名人 更名人 变种 变种名 人,思考题：,1、植物病原真菌的无性繁殖阶段和有性繁殖阶段在植物病害发生中所起的主要作用？2、专化型、生理小种在植物病害研究中的意义？,