細(xì)菌病害.ppt

1、植物病原原核生物 一 概念 二 一般生物學(xué)性狀及主要類群 三 重要的植物病原原核生物 四 植物原核生物病害診斷要點,植物病原原核生物,一 原核生物的一般概念 原核生物(Procaryote)，是指含有原核結(jié)構(gòu)的單細(xì)胞生物。 一般是由細(xì)胞膜和細(xì)胞壁或只有細(xì)胞膜包圍的單細(xì)胞微生物； 沒有核膜，沒有明顯的細(xì)胞核； 細(xì)胞質(zhì)中含有小分子的核蛋白質(zhì)(70s)，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體等細(xì)胞器。,原核生物界的成員很多，包括細(xì)菌、放線菌以及無細(xì)胞壁的菌原體等; 通常以細(xì)菌作為原核生物中有細(xì)胞壁類群的代表，以菌原體或螺原體作為無細(xì)胞壁但有細(xì)胞膜類型的典型。,絕大多數(shù)的原核生物是腐生的或自養(yǎng)性的。廣泛分布在自然界各種場所

2、，從高山到海洋，從赤道到兩極，從植物到動物體內(nèi)外，都可發(fā)現(xiàn)有細(xì)菌存在。,2.1 形態(tài)與大小 細(xì)菌的形態(tài)球狀、桿狀和螺旋狀。,coccus, bacilli or rods, and spiral.,個體大小差別很大。球狀細(xì)菌的直徑為0.5-1.3m；桿狀細(xì)菌的大小為0.5-0.8m1-5m；螺旋狀細(xì)菌較大，有的可達(dá)13-14m1.5m。 細(xì)菌大都單生，也有雙生、串生和聚生。,植物病原細(xì)菌大多是桿菌，少數(shù)為球狀，大小為0.5-0.8m1-3m。 植物菌原體的形態(tài)為圓球狀至橢圓形，大小為80-100nm，無細(xì)胞壁，有質(zhì)膜包圍。 螺原體形態(tài)為螺旋狀，繁殖時可分枝。,絕大多數(shù)的植物病原細(xì)菌都有鞭毛，著

3、生在菌體一端或兩端的稱作極鞭； 著生在菌體側(cè)面或四周的稱作周鞭。,2.2 結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁由肽聚糖、擬脂類和蛋白質(zhì)組成，細(xì)胞壁外有厚薄不等的多糖為主的粘質(zhì)層，較厚粘質(zhì)層稱為莢膜。 細(xì)胞壁內(nèi)是半滲透性的細(xì)胞膜。 能運動的細(xì)菌有細(xì)長的鞭毛。 細(xì)菌的核物質(zhì)集中在細(xì)胞質(zhì)的中央，形成核質(zhì)區(qū)，沒有核膜，即原核細(xì)胞。,有些細(xì)菌中，還有獨立于核質(zhì)之外呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)的遺傳因子，稱為質(zhì)粒(plasmid)，它編碼控制細(xì)菌的抗藥性、育性、致病性等形狀。 細(xì)胞質(zhì)中有異染粒、中心體、氣泡、液泡和核糖體等。 芽孢桿菌：芽孢，抵抗力強(qiáng)。,2.3 革蘭氏染色 植物病原細(xì)菌大多是陰性，少數(shù)是陽性。,革蘭氏染色是細(xì)菌很重要的性狀（188

4、4 Gram） 草酸銨結(jié)晶紫、碘液、乙醇脫色、沙黃復(fù)染仍保留蘭黑色(紫色)，稱陽性細(xì)菌，呈粉紅的為陰性細(xì)菌。 細(xì)菌分為兩大類，即革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。,革蘭氏陰性和陽性產(chǎn)生的原因： 兩者胞壁成分不同，結(jié)晶紫與碘結(jié)合成復(fù)合物，在革蘭氏陰性菌中，由于胞壁中脂類含量高，被乙醇溶去后，增加了胞壁的透性，使復(fù)合物容易洗脫，從而成為陰性。而陽性菌的胞壁中脂類含量低，肽聚糖高，當(dāng)乙醇處理后發(fā)生脫水，肽聚糖中小孔縮小和關(guān)閉，結(jié)晶紫和碘的復(fù)合液不能析出造成固紫成為革蘭氏陽性。 青霉素對陽性菌作用較大，鏈霉素對陽陰性菌均有作用。,2.4 細(xì)菌的生理特性： 氧：絕大部分好氣，有的嫌氣性，如：歐氏桿菌。 營養(yǎng)：

5、從簡單到復(fù)雜，差異較大。 溫度：適溫2630。少數(shù)在高溫或低溫下生長較好，如茄青枯菌的生長適溫為35，馬鈴薯環(huán)腐病菌的生長適溫為2023。 pH值：偏堿性較好，植物病原細(xì)菌對酸性較能忍耐。 致死溫度：一般在4853之間；有些耐高溫的細(xì)菌，最高不超過70；殺死細(xì)菌的芽孢，一般要用120左右的高壓蒸汽處理1020分鐘。,2.5 細(xì)菌的繁殖 原核生物都是以裂殖的方式繁殖。,Binary fission,2.6 細(xì)菌的菌落： 單個微小的細(xì)菌肉眼看不到，在固體培養(yǎng)基上生長、繁殖，產(chǎn)生的大量細(xì)胞便以此細(xì)胞為中心而聚集在一起，形成一個肉眼可見、具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群，即為菌落colony,濕潤、粘稠、易

6、挑起、質(zhì)地均勻等。,2.7 原核生物的遺傳 質(zhì)核和質(zhì)粒共同構(gòu)成了原核生物的遺傳信息庫-基因組。,2.8 原核生物的變異 1 突變：自然突變率很低，通常為十萬分之一。 2 兩種不同的細(xì)菌的結(jié)合: 一個細(xì)菌的遺傳物質(zhì)進(jìn)入另一個細(xì)菌體內(nèi)，使DNA發(fā)生部分改變，有三種不同的形式：結(jié)合作用 、轉(zhuǎn)化 、轉(zhuǎn)導(dǎo) 。,2.9 原核生物的主要類群 能夠侵染植物引起發(fā)病的原核生物稱為植物病原原核生物。 原核生物界通常分為4個門（高級分類階元），7個綱，35個組群：薄壁菌門，厚壁菌門，無壁菌門，疵壁菌門。 薄壁菌門和厚壁菌門的細(xì)菌有細(xì)胞壁，無壁菌門的成員也稱菌原體，三者統(tǒng)稱為真細(xì)菌。,薄壁菌門(Phylum Grac

7、ilicutes) 細(xì)胞壁厚度為7-8nm，含肽聚糖8-10%，革蘭氏陰性，菌體球形、卵圓形、短桿形、絲狀或螺旋形。裂殖，少數(shù)芽殖。大多有鞭毛，少數(shù)可滑行或不運動。 厚壁菌門(Phylum Firmicutes) 細(xì)胞壁厚度10-50nm，含肽聚糖約50%80%，革蘭氏陽性，菌體有球狀、桿狀、絲狀或分枝絲狀等，裂殖，少數(shù)可產(chǎn)生內(nèi)生孢子（芽孢）或外生孢子（分生孢子） 。,無壁菌門(Phylum Tenericutes) 又稱柔壁菌門，無細(xì)胞壁，原生質(zhì)膜8-11nm，不含肽聚糖，菌體以球形或橢圓形為主，但形狀多變，啞鈴狀或分枝狀的均有。芽殖、斷裂或裂殖。無鞭毛，對營養(yǎng)要求苛刻，對四環(huán)素類敏感。 疵

8、壁菌門(Phylum Mendosicutes) 為原細(xì)菌或古細(xì)菌，細(xì)胞壁中不含肽聚糖，有的可生活在高鹽分（12以上）和高溫（5585）的環(huán)境中，或高度還原的條件下（如產(chǎn)甲烷菌）。,2.10 命名 植物病原細(xì)菌學(xué)名采用雙名法，以拉丁文表示。 屬名+種名（屬名第一個字母大寫，種名第一個字母小寫，并用斜體） 如：Agrobacterium tumefaciens（根癌土壤桿菌） 細(xì)菌學(xué)名由國際細(xì)菌命名法規(guī)所規(guī)定，最新版本核準(zhǔn)的細(xì)菌名錄（Approved lists of Bacterial Names）,從1980年1月1日起始用。,3.1 薄壁菌門 3.1.1 土壤桿菌屬(Agrobacteri

9、um)： 周生鞭毛，革蘭氏陰性,三 重要的植物病原原核生物,根癌土壤桿菌(A. tumefaciens)，又稱冠癭農(nóng)桿菌， 寄主范圍極廣，可侵害90多科300多種雙子葉植物，尤以薔薇科植物為主，引起桃、蘋果、葡萄等根癌病，產(chǎn)生大小不等的圓形瘤腫。,A. tumefaciens 含有Ti質(zhì)粒，Ti質(zhì)粒上有一段DNA（Transfer DNA），在農(nóng)桿菌侵染植物時，這段DNA可以插入到植物基因組中，使其攜帶的基因在植物中得以表達(dá)。植物遺傳工程載體 。,3.1.2 布克氏菌屬(Burkholderia) 1993 從假單孢菌屬第2組獨立出來的。 模式種是洋蔥布克氏菌（B. cepacia） 多根鞭毛

10、極生，革蘭氏反應(yīng)陰性。 茄科植物的青枯病是眾所周知的(B. solanacearum)引起的。,茄科青枯病 為害對象：主要為害番茄，也可為害馬鈴薯，茄子，辣椒。 病原： B. solanacearum 癥狀識別：受害后葉片萎垂，逐步發(fā)展至全株萎蔫死亡，但莖葉仍保持綠色，病莖木質(zhì)部褐色，切開病莖，用手?jǐn)D壓，有乳白色的粘液滲出。 發(fā)生規(guī)律：病原細(xì)菌主要隨病殘體在土壤中越冬，從寄主的根部或莖基部的傷口侵入為害。田間主要通過雨水和灌溉水傳播，也可通過農(nóng)具，家畜傳播。,3.1.3 歐文氏菌屬(Erwinia)： 菌體短桿狀，多雙生或短鏈狀，鞭毛周生多根；兼性好氣性；G-, 無芽孢；菌落圓形，隆起灰白色；

11、 該屬大多數(shù)種是植物病原菌，引起植物壞死、潰瘍、萎蔫、流膠、葉班及軟腐.,常見種：胡蘿卜歐文菌（E. carotovara）為代表的軟腐菌群：俗稱大白菜軟腐病菌，寄生范圍很廣，包括十字花科、禾本科、茄科等20多科的數(shù)百種果蔬和大田作物。弱寄生，傷口侵入。 引起肉汁或多汁的組織軟腐，多在倉庫中貯藏期間表現(xiàn)癥狀。,3.1.4 黃單胞菌屬(Xanthomonas) 菌體直桿狀，單極生鞭毛；絕對好氧，G-，菌落一般為黃色、光滑或粘稠；產(chǎn)生黃單孢菌色素。絕大多數(shù)成員為植物病原細(xì)菌。,Xanthomonas oryzae pv. oryzae,稻黃單胞菌（X. oryzae pv oryzae）: 侵染水

12、稻引起水稻白葉枯病。 寄主范圍較窄，還侵染茭白（Zizania caduciflor）和假稻(Leersia japonica)等少數(shù)幾種禾本科植物。,wilt,水稻白葉枯病菌膿從葉緣溢出,3.1.5 本質(zhì)部小菌屬（Xylella） 菌體短桿狀， 單生，無鞭毛；兼性好氣性；G-, 無芽孢；營養(yǎng)要求苛刻，喜歡在木質(zhì)部中活動故稱為木質(zhì)部難養(yǎng)菌（Xylem fastidious bacteria, XFB）。 1987年建立的新屬。 引起葡萄皮爾氏病、苜蓿矮化病、桃偽果病等病害，病菌寄主范圍廣。,3.1.6 韌皮部桿菌屬(Liberobacter)： 電鏡下菌體梭形或短桿狀，G-。不能人工培養(yǎng)，存在

13、于韌皮部，稱為韌皮部難養(yǎng)菌（Phloem fastidious bacteria, PFB）或韌皮部局限菌（phloem-limited bacterium,）。 過去稱為類細(xì)菌。 包括兩個種： L. asaticum 引起柑桔黃龍病（Citrus Huanglongbing HLB），引起黃梢和青果，亞洲。 L. africanum 引起青果病，非洲。至今尚未能在人工培養(yǎng)基上分離獲得純培養(yǎng)。,3.2 厚壁菌門 1 棒形桿菌屬(Clavibacter)： 1984，菌體多形態(tài), 棒狀，不規(guī)則棒桿狀， 無鞭毛；好氣性；G+, 無芽孢，菌落不透明，灰白色，都是植物病原菌，引起系統(tǒng)性病害，表現(xiàn)萎蔫、

14、蜜穗、花葉等癥狀。,馬鈴薯環(huán)腐亞種 (C. michiganensis subsp.sepedonicum) 可侵害5種茄屬植物，番茄亦可受害。 引起環(huán)腐病，生物學(xué)與青枯病菌相反，不耐高溫，因此在北方較重。,3.3 軟壁菌門 菌體無細(xì)胞壁，只有一層原生質(zhì)膜。與植物病害有關(guān)的統(tǒng)稱為植物菌原體，包括螺原體屬和植原體屬。對青霉素不敏感，對四環(huán)素敏感。,3.3.1 螺原體屬（Spiroplasma） 菌體螺旋形，繁殖時可產(chǎn)生分枝，分枝亦呈螺旋形。G+，固體培養(yǎng)基上的菌落很小，煎蛋狀，直徑1mm左右，常在主菌落周圍形成更小的衛(wèi)星菌落。無鞭毛，但在培養(yǎng)液中可以做旋轉(zhuǎn)運動。兼性厭氧菌。傳病介體：葉蟬、飛虱等

15、。 主要寄主是雙子葉植物和昆蟲。引起病害的癥狀都為黃化、叢枝、矮縮、小葉等。,spiroplasma colonies grown on agar note satellite colonies,柑桔僵化螺原體（S. citri）: 柑桔僵化病和辣椒脆根病。 玉米矮縮螺原體（S. kunkelii）：玉米、高粱和一些禾草。,Spiroplasma kunkelii causes Corn Stunt Disease Typical of phloem disfunction:Red leaves, green fruit, bushy plants, stunting.,3.3.2 植原體屬（

16、Phytoplasma） 菌體圓球形或橢圓形，在韌皮部篩管中或在穿透細(xì)胞壁上的胞間連絲時，可以成為變形體狀，如絲狀，桿狀或啞鈴狀等。目前還不能人工培養(yǎng)。早期稱之為類菌原體（Mycoplasma-like Organism, MLO）。 革蘭氏陰性。目前還不能在離體條件下培養(yǎng)，許多性狀尚未測定。,桑萎縮病、棗瘋病、泡桐叢枝病、水稻黃矮病、水稻橙葉病和甘薯叢枝病等是由這類菌原體侵染所致。,四 植物原核生物病害診斷要點 4.1 癥狀識別 4.1.1 菌原體病害的癥狀特點： 病株矮化或矮縮，枝葉叢生，葉小而黃化。因此叢生、矮縮、小葉與黃化相結(jié)合是診斷菌原體病害癥狀時必須掌握的關(guān)鍵。 4.1.2 細(xì)菌病

17、害的癥狀特點 ：病植物表現(xiàn)的癥狀類型主要有壞死、萎蔫、腐爛和畸形等4類，褪色或變色的較少;有的還有菌膿(ooze)溢出。,Symptoms of a Bacterial Infection in Plants Necrosis spots, blights, dead or dying tissue margins, leaf streaks, stripes, cankers, lesions, vascular and pith necrosis. Chlorosis yellow with adjacent necrotic tissue or alone.,Spots Blights Stripes Chlorosis,Watersoaking. Wilting vascular occlusion from cells, gum, polysaccharide, tyloses. Bacterial ooze is a diagnostic c