第八章 侵染過程

1、Nanjing Agricultural University第八章侵染過程第八章侵染過程Infection processinfection process ?也即植物個體遭受病原物侵染后的發(fā)病過程。接觸期接觸期病原物的侵染過程受病原物、寄主植病原物的侵染過程受病原物、寄主植物和環(huán)境因素的影響。物和環(huán)境因素的影響。第一節(jié)第一節(jié) 接觸期接觸期指從病原物與寄主植物直接接觸，或達到能夠受到寄主外滲物質影響的根圍或葉圍，向侵入的部位生長或運動，并與寄主可侵染部位接觸，然后至形成某種侵入結構的一段時間。分為接觸前和接觸后兩個時期。接觸前的活動接觸前的活動病原物植物表面或附近氣流、雨水或昆蟲田間操作工具

2、寄主植物寄主植物分泌物分泌物病原菌病原菌刺激萌發(fā)誘導形成侵入機構根圍微生物根圍微生物病原菌病原菌抑制或競爭位點接觸后的活動接觸后的活動葉表面的營養(yǎng)物質，有些孢子本身分泌的物質。生長階段生長階段真菌的休眠體萌發(fā)后所產生的真菌的休眠體萌發(fā)后所產生的芽管或菌絲的生長、釋放的游芽管或菌絲的生長、釋放的游動孢子的游動、細菌的分裂繁動孢子的游動、細菌的分裂繁殖、線蟲幼蟲的蛻皮和生長等殖、線蟲幼蟲的蛻皮和生長等病原物與寄主病原物與寄主植物發(fā)生植物發(fā)生識別識別物理識別：趨觸性物理識別：趨觸性生化識別：趨化性生化識別：趨化性影響因素影響因素向化性向化性向觸性向觸性 3.Recognition between h

3、ost and pathogen Directional growth of germ tubes of fungi on leaf surfaceGerm tubesSporesstomataRecognition between host and pathogen General and specific recognition Pathogen plant cellAttacking factors in virulenceGeneactivationProducts of avirulence geneGene activationcontactGeneral recognition

4、on surface or metbolites Active resistance factorGene activation Products of R geneDegrading of cell wall(membrane)detoxininhibitionmetaboliteAvr proteinSpecific recognition by A/R環(huán)境條件對接觸期的影響環(huán)境條件對接觸期的影響濕度溫度光照絕大部分氣流傳播的真菌，濕度越高對侵染越有利絕大部分氣流傳播的真菌，濕度越高對侵染越有利白粉菌的分生孢子一般可以在濕度比較低的條件白粉菌的分生孢子一般可以在濕度比較低的條件下萌發(fā)，有的

5、白粉菌在水滴中萌發(fā)反而不好。下萌發(fā)，有的白粉菌在水滴中萌發(fā)反而不好。土傳真菌（除鞭毛菌亞門的真菌以外）土壤濕度土傳真菌（除鞭毛菌亞門的真菌以外）土壤濕度過高對于孢子的萌發(fā)和侵入是不利的。過高對于孢子的萌發(fā)和侵入是不利的。影響病原物萌發(fā)和侵入速度影響病原物萌發(fā)和侵入速度真菌孢子萌發(fā)的最適溫度一般在真菌孢子萌發(fā)的最適溫度一般在2025左右左右一般不受影響，但對某些真菌的萌一般不受影響，但對某些真菌的萌發(fā)有刺激作用或抑制作用。發(fā)有刺激作用或抑制作用。第二節(jié)第二節(jié) 侵入期侵入期 penetration 一、侵入期 的概念 從病原物侵入寄主到建立寄主關系的這段時間，稱為病原物的侵入期。二、病原物的侵入途

6、徑病原物的侵入途徑線蟲寄生性植物真菌氣孔、排水孔皮孔、柱頭、蜜腺細菌真菌病毒直接（穿透）侵入直接（穿透）侵入自然孔口侵入自然孔口侵入傷口侵入傷口侵入機械作用化學作用細菌真菌有些真菌先侵入死組織和垂死組織有些真菌先侵入死組織和垂死組織侵染結構侵入所需要的時間病毒病毒細菌細菌一旦接觸隨即侵入。病原真菌病原真菌要經過萌發(fā)和形成芽管才侵入，通常為幾小時，很少超過24小時。侵入所需要的接種體的數量侵入所需要的接種體的數量 病原物的侵入要有病原物的侵入要有一定的數量，才能一定的數量，才能引起侵染和發(fā)病引起侵染和發(fā)病。 侵入所需的最低數侵入所需的最低數量稱為量稱為侵染劑量侵染劑量。侵染劑量因病原物的種類、寄

7、主品侵染劑量因病原物的種類、寄主品種的抗病性和侵入部位而不同。種的抗病性和侵入部位而不同。如許多侵染葉片的真菌，單個孢子如許多侵染葉片的真菌，單個孢子就能引起侵染；就能引起侵染；許多細菌要有一定菌量的侵入才能許多細菌要有一定菌量的侵入才能引起發(fā)?。灰鸢l(fā)??；病毒也有一定的稀釋限點。病毒也有一定的稀釋限點。侵入與環(huán)境條件的關系侵入與環(huán)境條件的關系1、濕度濕度決定孢子能否萌發(fā)和侵入決定孢子能否萌發(fā)和侵入。如小麥葉銹病菌的夏孢子萌發(fā)侵入的最適溫度為1520，在此適溫下葉面只有保持6h左右的水膜，病菌即可侵入葉片。芽管需要有水才能侵入，有水可以在植物表皮處造成軟化，有利于侵染絲前端的酶發(fā)揮作用。2、溫

8、度溫度影響孢子萌發(fā)和侵入的速度影響孢子萌發(fā)和侵入的速度。3、光照光照可以決定氣孔的開閉，對于氣孔侵入的病原物有影響可以決定氣孔的開閉，對于氣孔侵入的病原物有影響。第三節(jié)第三節(jié) 潛育期潛育期病原物從與寄主建立寄生關系，到表現明顯的癥狀為止，這一時期就是病害的潛育期。是病原物與寄主植物相互作用的時期。植物病害侵染過程的一般規(guī)律是：植物病害侵染過程的一般規(guī)律是：病原物的侵入并不表示寄生關系的建立，病原物的侵入并不表示寄生關系的建立，而建立了寄生關系也不表示一定發(fā)病。而建立了寄生關系也不表示一定發(fā)病。二、寄生物營養(yǎng)方式寄生物營養(yǎng)方式 死體營養(yǎng)型（necrotrophic）病原物先殺死寄主的細胞和組織，

9、然后從死亡的細胞中吸取養(yǎng)分。屬于屬于這一類的病原物都是非這一類的病原物都是非專性寄生的，有時稱作專性寄生的，有時稱作死體營養(yǎng)寄生物。死體營養(yǎng)寄生物。 活體營養(yǎng)方型 （biotrophic）病原物和活活的細胞建立密切的營養(yǎng)關系，有時稱作活體營養(yǎng)寄生物。病原物侵入寄主植物后，從寄主植物獲得營養(yǎng)的方式可分為兩種：三、病原物在植物體內繁殖和蔓延的部位局部侵染局部侵染病原物的分布局限在侵染點附近，引起局部感染。系統(tǒng)侵染系統(tǒng)侵染病原物從侵染點向其他部位蔓延，甚至引起全株性的感染。四、潛育時間潛育時間 植物病害潛育期的長短是不一樣的，一般10天左右。 潛育期的長短影響因素：寄主種類發(fā)育期營養(yǎng)條件有關環(huán)境（以

10、溫度的影響最大，濕度并不重要）第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)病期發(fā)病期 植物受到侵染后，經過一定的潛育期即表現癥狀而發(fā)病，從出現癥狀開始即進入發(fā)病期。 發(fā)病期是病原物擴大危害、許多病原物大量產生繁殖體的時期。 大多數的真菌是在發(fā)病后期或在死亡的組織上產生孢子。通常，有性孢子的產生比無性孢子更遲一些，有時要經過休眠期才成熟。 孢子的形成與溫度和濕度關系密切。 新產生的孢子往往成為病害再侵染的來源。 第九章第九章 病害循環(huán)病害循環(huán) disease cycle病害從前一生長季節(jié)開始發(fā)病，到下一生長季節(jié)再度發(fā)病的過程，又稱作侵染循環(huán)（infection cycle）。病害循環(huán)病害循環(huán)病原物越冬越夏病原物越冬越夏 初

11、侵染初侵染 寄主發(fā)病，病原物繁寄主發(fā)病，病原物繁殖殖 傳播傳播研究病害循環(huán)是病害防治中的一個重要問研究病害循環(huán)是病害防治中的一個重要問題，因為植物病害的防治措施主要是根題，因為植物病害的防治措施主要是根據病害循環(huán)的特征擬定的。據病害循環(huán)的特征擬定的。病害循環(huán)著重從寄主方面考慮；生活史則從病原物方面考慮。生活史相同的病原物，它們所引起病害的病害循環(huán)可以完全不同，如黑粉菌。 植物病害循環(huán)與病原物的生活史區(qū)別植物病害循環(huán)與病原物的生活史區(qū)別侵染果實葉片組織內的卵孢子卵孢子從腐爛的葉組織中釋放出來春天，卵孢子萌發(fā)產生孢子囊從孢子囊內釋放的游動孢子游動孢子萌發(fā)的芽管從氣孔侵入侵染葉片產生油漬狀病斑果實表

12、面和葉片背面產生孢子囊孢子囊通過風雨傳播孢子囊內分化產生游動孢子病組織形成藏卵器并受精形成卵孢子雄器葡萄霜霉病的病害循環(huán)葡萄霜霉病的病害循環(huán) 引自美國植物病理學會網站，作者：Gavin AshCharles Sturt University, Wagga Wagga, New South Wales, Australia水稻稻瘟病病害循環(huán)水稻白葉枯病病害循環(huán)第一節(jié)第一節(jié) 初次侵染和再次侵染初次侵染和再次侵染初次侵染再次侵染越冬或越夏的越冬或越夏的病原物，在植病原物，在植物的新一代植物的新一代植株開始生長以株開始生長以后引起最初的后引起最初的侵染侵染受到初次侵染的植受到初次侵染的植物發(fā)病以后，有

13、的物發(fā)病以后，有的可以產生孢子和其可以產生孢子和其它繁殖體，傳播后它繁殖體，傳播后引起的侵染引起的侵染引起植物生長引起植物生長季最初的侵染季最初的侵染引起病害在生長引起病害在生長季節(jié)中的蔓延季節(jié)中的蔓延潛育期短的病害，再次侵染可重復發(fā)生，造成病害流行。全株性感染的病害，除少數例外，只有初次侵染而沒有再次侵染。只有初次侵染的病害，只要防止初次侵染，這些病害幾乎就能得到完全控制。如黑穗病類可以采用種子處理的方法防治。發(fā)生再次侵染的病害，防治上除了注意初次侵染外，還要解決再次侵染的問題，防治效率的差異也較大。病原物的越冬和越夏病原物的越冬和越夏在寄主植物收獲或休眠以后病原物以何種存活方何種存活方式式

14、和在何種存活場所何種存活場所度過寄主休眠期。病原物的越冬和越夏，與某一特定地區(qū)的病原物的越冬和越夏，與某一特定地區(qū)的寄主生長的季節(jié)性有關。寄主生長的季節(jié)性有關。病原物越冬和越夏的場所，一般也就是初病原物越冬和越夏的場所，一般也就是初次侵染的來源。次侵染的來源。以菌絲在受侵染的病株內越冬或越夏，以休眠體在植株內外存活，在病株殘體和土壤以腐生方式生活。越冬和越夏的方式專性寄生的真菌專性寄生的真菌不能營腐生活，因此這類病原物大都在寄主體內越冬越夏，或以休眠的卵孢子在土壤或病殘體越冬或越夏。越冬和越夏場所越冬和越夏場所 田間病株田間病株 種子種子 苗木和其它繁殖材料苗木和其它繁殖材料 土壤土壤 病株殘

15、體病株殘體 肥料肥料一、田間病株田間病株黃瓜霜霉病菌在北方以連續(xù)侵染的方式夏季在田間露地夏季在田間露地植物植物和冬季在保護地植物冬季在保護地植物上傳播和危害。田間病株包括：寄主植物 其他作物野生寄主 轉主寄主等。各種病原物都可以其不同的方式，在田間正在生長的病株的體內或體外越冬或越夏。 大白菜軟腐病可以在田間生長的蕪菁屬寄蕪菁屬寄主上越夏主上越夏，冬季在窖冬季在窖藏的種菜上越冬藏的種菜上越冬。二、種子、苗木和其它繁殖材料種子、苗木和其它繁殖材料 病原物可以它的休眠體和種子混雜混雜在一起， 以休眠孢子附著附著在種子上， 病原物可以菌絲的形式侵入侵入而潛伏在種子、苗木和其它繁殖材料的內部內部。 種

16、苗和其它繁殖材料的帶菌，常常是下年初次種苗和其它繁殖材料的帶菌，常常是下年初次侵染最有效的來源。侵染最有效的來源。三、土壤土壤 土壤是病原物在植物體外越冬或越夏的主要場所主要場所。u病原物以休眠體休眠體可在土壤中長期存活中長期存活。u病原物還可以腐生的方式腐生的方式在土壤中存活。 土壤寄居菌 soil invaders在土壤中病株殘體上的存活期較長，但是不能單獨在土壤中長期存活。大部分植物病原真菌和細菌都屬于這一類。 土壤習居菌 soil inhabitants對土壤的適應性強，在土壤中可以長期存活，并且能夠在土壤有機質上繁殖。腐霉屬（Pythium）絲核屬（Rhizoctonia）引 起 萎

17、 蔫 的 鐮 孢 霉 屬（Fusarium）病原物并不一定能在土壤中長期存活，主要原因是土壤有自病原物并不一定能在土壤中長期存活，主要原因是土壤有自然滅菌的作用。然滅菌的作用。四、病株殘體病株殘體絕大部分非專性寄生的真菌和細菌都能在病株殘體中存活，或者以腐生的方式生活一定的時期。專性寄生的病毒，有的也能在病殘體中存活一定時期。病原物在病株殘體中存活時期較長，主要原因就是受到植物組織的保護，對環(huán)境因子的抵抗能力較強，尤其是受到土壤中腐生菌的拮抗作用較小。殘體中病原物存活時間的長短，一般決定于殘體分解的快慢。無論是休眠孢子的萌發(fā)或病株殘體上孢子的產生，都與環(huán)境條件有關，尤其是溫度和濕度的影響最大。

18、五、肥料肥料 病原物可以隨著病株的殘體混入肥料內，病菌的休眠病原物可以隨著病株的殘體混入肥料內，病菌的休眠體也能單獨散落在糞肥中。糞肥如未充分腐熟，其中體也能單獨散落在糞肥中。糞肥如未充分腐熟，其中的病原物可以長期存活而引起感染。的病原物可以長期存活而引起感染。玉米瘤黑粉病是由肥料傳播的，它的冬孢子不僅能夠在肥料中存活，而且可以不斷以芽生的方式產生小孢子。經過動物消化道后，排出的糞便中仍具侵染能力。病害循環(huán)病害循環(huán) 病菌以病菌以冬孢子冬孢子在土壤、病殘體、糞肥和種子表面在土壤、病殘體、糞肥和種子表面越冬越冬，春、夏季，越冬的冬孢子萌發(fā)，春、夏季，越冬的冬孢子萌發(fā)，產生擔孢子和次生擔孢產生擔孢子

19、和次生擔孢子，隨風傳播至玉米的幼嫩組織或葉鞘內子，隨風傳播至玉米的幼嫩組織或葉鞘內，穿透寄主表，穿透寄主表皮或從傷口侵入葉片、莖干、節(jié)部、腋芽和雌、雄穗等皮或從傷口侵入葉片、莖干、節(jié)部、腋芽和雌、雄穗等幼嫩組織。幼嫩組織。 侵入的菌絲在侵入點附近表現癥狀。侵入的菌絲在侵入點附近表現癥狀。分泌生長素和吲哚分泌生長素和吲哚乙酸，刺激玉米細胞膨大乙酸，刺激玉米細胞膨大。冬孢子成熟后飄散，可以引。冬孢子成熟后飄散，可以引起再侵染。起再侵染。第三節(jié)第三節(jié) 病原物的傳播病原物的傳播 自然因素風雨水昆蟲其它動物 人為因素 種苗或種子的調運 農事操作 農業(yè)機械各種病原物的傳播方式和方法不同:真菌主要以氣流和雨

20、水傳播細菌多半是雨水和昆蟲傳播病毒主要靠生物介體傳播寄生性種子植物可以由鳥類和氣流傳播線蟲主要由土壤，灌溉水以及水流傳播。一、氣流傳播氣流傳播1、產生孢子的真菌很容易隨氣流傳播。孢子是真菌繁殖的主要形式，真菌產生孢子的數量很大，而且孢子小而輕。某些細菌可以隨氣流傳播，土壤中的細菌和線蟲也可被風吹走。2、氣流傳播距離一般比較遠，在1萬2萬米以上的高空和離海岸600英里的大洋中都可以發(fā)現真菌的孢子；但可以傳播的距離并不就可以傳播的距離并不就是傳播的有效距離是傳播的有效距離，因為部分孢子在傳播的途中死去，而且活的孢子還必須遇到感病的寄主和適應環(huán)境條件才能引起侵染。3、借氣流遠距離傳播的病害防治比較困

21、難借氣流遠距離傳播的病害防治比較困難，因為除去注意消滅當地越冬的病原體以外，更要防止外地傳入的病原物的侵染，有時就有必要組織大面積聯防，能得到更好的防治效果，采用抗病品種最為有效。二、雨水傳播雨水傳播1、植物的病原細菌和真菌的黑盤孢目和球殼孢目的分生孢子（膠質）多半都是由雨水傳播的。鞭毛菌的游動孢子是由雨水傳播的。雨水傳播對雨水傳播對細菌病害更為重要。細菌病害更為重要。2、雨水傳播的距離一般都比較近，只有幾十米遠。雨水傳播的距離一般都比較近，只有幾十米遠。3、對于這類雨水傳播的病害的防治，只要能消滅當地菌對于這類雨水傳播的病害的防治，只要能消滅當地菌源或者防止它們的侵染，就能取得一定的效果。源或者防止它們的侵染，就能取得一定的效果。4、灌溉水也能傳播病害，應當避免串灌和漫灌。、灌溉水也能傳播病害，應當避免串灌和漫灌。三、生物介體生物介體昆蟲、螨和某些線蟲是植物病毒的主要生物傳播介體