《侵染过程》PPT课件.ppt
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1、第八章 侵染过程,扬州大学农学院植保系,病原物侵染过程(infection process)就是病原物与寄主植物可侵染部位接触,并侵入寄主植物,在植物内繁殖和扩展,然后发生致病作用,显示病害症状的过程,也是植物个体遭受病原物侵染后的发病过程。侵染过程一般分为四个时期:接触期、侵入期、潜育期、发病期。病原物的侵染过程受病原物、寄主植物和环境因素的影响。,第一节 接触期,接触期(contact phase)是指从病原物与寄主植物接触,或达到能够受到寄主外渗物质影响的根围或叶围后,开始向侵入的部位生长或运动,并形成某种侵入结构的一段时间。,一、接触期的概念,接触期是病原物处于寄主体外的复杂环境中,其
2、中包括物理的、生化和生物因素的影响。病原物必须克服各种对其不利的因素才能进一步侵染。,(1)诱发病原物积聚(趋化性):根部的分泌物(如CO2,氨基酸等)可达到根部数厘米以外,病原物和其它微生物受植物分泌物的刺激或诱发而大量积聚在植物的根围。,二、接触前(pre-contact),1、根际分泌物对病原物的影响,(2)刺激休眠体的萌发:有些根的分泌物可刺激或诱发某些病原真菌、细菌和线虫等休眠体的萌发、产生侵染结构。危害葱的白腐小核菌(Sclerotium cepivorum)的菌核只能在洋葱和大蒜属植物的根围萌发,而在同科的其它属植物的根围就不能萌发。利用:在病土中播种某些非寄主的诱捕植物,其分泌
3、物能促进线虫的胞囊或卵孵化,形成的线虫得不到适当的寄主而死亡。土壤中施用适量的石灰可以干扰根的分泌物的刺激作用,从而减少线虫的侵染。,(3)有助于孢子的萌发:从植物表皮扩散出来的营养物质有助于孢子的萌发,营养物质越多,孢子萌发率越高,萌发越快。而且有些孢子只有在有植物分泌物的前提下才能萌发。(4)营养:有些从伤口侵入的病原物,更需要在侵入前,先在伤口部分吸收死亡细胞的营养物质生长后侵入。,有些非致病的根围微生物能产生抗菌物质,可以抑制或杀死病原菌;有些腐生菌或不致病的病原菌变异菌株,具有占据病原物侵染点的竞争现象,使病原菌不能在侵入部位立足和侵入。利用:将具有撷颃作用(或占位作用)的微生物施入
4、土壤,或创造有利于这些微生物生长的条件,往往可以防治一些土壤传播的病害。,2、微生物群落的影响,土壤与根围中的病原物在侵入寄主以前对寄主植物也有一定的影响。有些病原物在侵入前分泌一些有毒物质,造成植物发生不良反应或部分寄主细胞死亡,从而利于病原物的进一步侵入。,3、病原物对寄主的影响,病原物与寄主接触后,并不马上侵入寄主,而在植物表面或根围生长一段时间,在这个过程中,真菌的休眠体萌发所产生的芽管或菌丝的生长、释放的游动孢子的游动、细菌的分裂繁殖、线虫幼虫的脱皮和生长等,这些生长活动有助于病原物到达侵入植物的部位。接触期间,病原物与寄主之间有一系列的识别(recognition)活动,包括物理学
5、和生化识别等。,三、接触后(post-contact),(1)寄主表皮的作用 寄主表皮包括表皮毛、表皮结构等对病原物有一定的刺激作用,称为趋触性(contact tropism)。如在单子叶植物上锈菌芽管受物理学刺激沿纵行叶脉的生长。,1、物理学识别,(2)水的作用(趋水性)真菌的芽管和菌丝趋水性使之向植物气孔分泌的水滴或有水的方向运动。灰葡萄孢侵染唐菖蒲:植物表面有一层水膜时通过角质层直接侵入。当叶面的水膜干燥时,气孔产生分泌水,芽 管就趋向气孔侵入。,(3)电荷的作用 某些疫霉菌的游动孢子对植物根围0.30.6A的电流强度有趋电性等。,病原物对感病的寄主植物或品种的亲和性,而对抗病的寄主植
6、物或品种的的不亲和性,涉及病原物和其对应的寄主一系列的蛋白质、氨基酸DNA的特异性识别。叶片表面上的营养物质对病原物的侵染有一定刺激作用。如,灰葡萄孢(B.cinerea)的孢子在含有葡萄汁的水中比在清水中萌发的早而快。,2、生化识别(趋化性),湿度、温度对接触期病原物的影响最大。1、湿度 1)许多真菌孢子必须在水滴中萌发率才高 小麦条锈病菌的夏孢子,在水滴中萌发率很高,在饱和湿度中的萌发率不过10%左右,当湿度降到99%时,孢子萌发率就低到1%左右。稻梨孢菌的分生孢子,在饱和湿度的空气中,萌发率不到1%,在有水滴时达到86%。,四、环境条件的影响,对于鞭毛菌亚门真菌,水滴更为必要。对于绝大部
7、分气流传播的真菌,湿度越高对侵入越有利。2)白粉菌的分生孢子是一例外。可以在湿度比较低的条件下萌发,湿度太大或在水滴中萌发反而不好。机理:白粉菌细胞液的渗透压很高,从干燥的空气中吸收的水分或仅孢子呼吸作用所产生的水分可以满足萌发的需要。所以,白粉菌的分生孢子在湿度较低的条件下可以萌发,白粉病在干旱的条件下发生严重,在没有雨的温室发生也可以很重。,3)对于土壤传染的真菌(除鞭毛菌外),土壤湿度高不利于孢子的萌发和侵入。湿度过高不仅影响病原物的正常呼吸作用,而且还可以促进对病原物有拮抗作用的腐生生物的生长。,(1)对病原物的影响 真菌孢子萌发最适温度一般在2025左右。不同真菌孢子萌发的最适温度存
8、在一定差异。霜霉目真菌、大多数锈菌和黑粉菌孢子孢子萌发的最适温度要低一些。子囊孢子和分生孢子萌发的最适温度则要高一些。在适宜温度下,不仅孢子萌发的百分率增加,萌发所需要的时间也较短。,2、温度,(2)对寄主的影响 主要表现为影响植物的生理特性,改变分泌产物或分泌营养物的数量,从而影响病菌的侵染。例如草莓丝核菌所引起的草莓立枯病,低温时比高温时发病重,这是因为草莓在低温下分泌的氨基酸量大,而这些氨基酸对病原菌生长起着重要的促进作用。,一般光照对真菌孢子的萌发影响不大,但光照对于某些真菌的萌发有刺激作用或抑制作用,如:禾柄锈菌(Puccinia graminis)的夏孢子在没有光照条件下萌发较好。
9、小麦矮腥黑穗病菌冬孢子在有光照的条件下才能萌发。,3、光照,将病原菌侵入寄主到建立寄生关系的这段时间,称为病原物的侵入期(penetration phase)。,第二节 侵入期,1、直接侵入 直接侵入是指病原物直接穿透寄主的保护组织(角质层、蜡质层、表皮及表皮细胞)和细胞壁从而侵入寄主植物。有的病原物如线虫、寄生性种子植物和部分真菌直接侵入寄主。,一、病原物的侵入途径,真菌的侵染丝直接穿透寄主表皮侵入,1)落在植物表面的真菌孢子,在适宜的条件下萌发产生芽管;2)芽管的顶端可以膨大而形成附着胞(appressorium),附着胞以分泌的粘液和机械压力将芽管固定在植物的表面;3)从附着胞与植物接触
10、的部位产生纤细的侵染丝(penetration peg),借助机械压力和化学物质的作用穿过植物的角质层。4)真菌穿过角质层后或在角质层下扩展、或随即穿过细胞壁进入细胞内、或穿过角质层后先在细胞间扩展,然后再穿过细胞壁进入细胞内。,真菌直接侵入的典型过程:,侵染结构,包括机械压力和化学的两方面的作用。1)附着胞和侵染丝具有机械压力。例如麦类白粉病菌分生孢子形成的侵染丝的压力可达到7个大气压,能穿过寄主的角质层。2)侵染丝顶端部分分泌的毒素使寄主细胞失去保卫功能,侵染丝分泌的酶类物质对寄主的角质层和细胞壁具有分解作用。实验证明酶的活动局限在侵染丝的侵入点附近,并不扩散到较远的地方。,真菌直接侵入的
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