第二節(jié)寄主植物的抗病性植物病理學課件

第二節(jié)寄主植物的抗病性植物病理學課件第1頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一（二）類型1、按照遺傳方式的不同區(qū)分：（1）主效基因抗病性（majorgeneresistance），由單個或少數幾個主效基因控制，按孟德爾法則遺傳，抗病性表現(xiàn)為質量性狀；（2）微效基因抗病性（minorgeneresistance），由多數微效基因控制，抗病性表現(xiàn)為數量性狀。第2頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一2、按照小種專化性區(qū)分：（1）小種?；共⌒裕╮ace-specificresistance）：寄主的抗病性可以僅僅針對病原物群體中的少數幾個特定小種，具有該種抗病性的寄主品種與病原物小種間有特異性的相互作用，也稱為垂直抗性（verticalresistance）。這種抗病性是由主效基因控制的，稱為主效基因抗性、單基因抗性或寡基因抗性，抗病效能較高，是當前抗病育種中所廣泛利用的抗病性類別；其主要缺點是易因病原物小種組成的變化而“喪失”，在生產上這種抗性是不穩(wěn)定和不能持久的。第3頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一（2）非小種專化抗病性(race-non-specificresistance)：具有該種抗病性的寄主品種與病原物小種間沒有明顯特異性相互作用，也稱為水平抗性（horizontalresistance）。是針對病原物整個群體的一類抗病性。病原物毒性不依寄主抗性基因的變化而變化，寄主品種沒有它們自己所特有的病原物小種。在遺傳上抗性一般是由多個微效基因控制的，也叫微效基因抗性或多基因抗性。這種抗性表現(xiàn)為中度抗病，是穩(wěn)定和持久的。第4頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一3、按照寄主植物的抗病機制區(qū)分：（1）被動抗病性(passiveresistance)：植物與病原物接觸前即已具有的性狀所決定的抗病性。（2）主動抗病性(activeresistance)：受病原物侵染所誘導的寄主保衛(wèi)反應。第5頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一（1）抗接觸：又稱為避病(diseaseescaping)由于某種原因，使本質上并非抗病的植物，最易感病的階段與病原物的侵染期相錯，或者縮短了寄主感病部分暴露在病原物之下的時間，從而避免或減少了受侵染的機會。（2）抗侵入：4、根據表達的病程階段不同區(qū)分：第6頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一（3）抗擴展：（4）抗損害：又稱為耐病(diseaeatolerance)，植物能忍受病害，在產量和質量方面不受嚴重損害的性能。（5）抗再侵染：植物的抗再浸染特性則通稱為誘導抗病性(iducedresistance)。

第7頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一(1)高抗：受輕度侵染，表現(xiàn)輕微受害；(2)中抗：中等程度感染和受害；(3)中感：明顯的感染，受害程度較重；(4)高感：對病原物的侵染幾乎沒有抵抗力，嚴重受害。

5、按抗病的程度常區(qū)分為：第8頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一二、植物的抗病機制※研究植物的抗病機制，可以揭示抗病性的本質，合理利用抗病性，達到控制病害的目的?！参锏目共C制是多因素的，有先天具有的被動抗病性因素，也有病原物侵染引發(fā)的主動抗病性因素。第9頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

按照抗病因素的性質則可劃分為形態(tài)的、機能的和組織結構的抗病因素，即物理抗病性因素(physicaldefense)，以及生理的和生物化學的因素，即化學抗病性因素(chemicaldefence)。第10頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一（一）被動抗病性的物理因素

該類因素是植物固有的形態(tài)結構特征，它們主要以其機械堅韌性和對病原物酶作用的穩(wěn)定性而抵抗病原物的侵入和擴展。1、植物體抵抗病原物侵入的最外層防線——植物表皮以及被覆在表皮上的蠟質層、角質層等。2、植物表皮層細胞壁發(fā)生鈣化作用或硅化作用，對病原菌果膠酶水解作用有較強的抵抗能力。3、氣孔的結構、數量和開閉習性也是抗侵入因素。第11頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一4、植物受到機構傷害后，可在傷口周圍形成木栓化的愈傷周皮(woundperiderm)，能有效地抵抗從傷口侵入的病原細菌和真菌。5、纖維素細胞壁對一些穿透力弱的病原真菌也可成為限制其侵染和定植的物理屏障。6、植物細胞的胞間層、初生壁和次生壁都可能積累木質素(lignin)，從而阻止病原菌的擴展。第12頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一（二）被動抗病性的化學因素

植物普遍具有該類抗病性因素，抗病植物可能含有天然抗菌物質或抑制病原菌某些酶的物質，也可能缺乏病原物寄生和致病所必需的重要成分。1、體表分泌物

葉片和根系分泌各種物質，有許多生化物質對病原菌有防御作用，有些對病原物有直接毒害作用，影響真菌孢子萌發(fā)和芽管形成。

2、酶抑制物

植物體內的某些酚類、丹寧和蛋白質是水解酶的抑制劑，可抑制病原菌分泌的水解酶。第13頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一3、水解酶類

植物細胞的液泡內含有多種水解酶，在病原菌致病過程中，可使之釋放到植物細胞及細胞間隙中，如β-1,3-葡聚糖酶和幾丁質酶，能夠分解病原物細胞壁成分，溶解菌絲，因而表現(xiàn)對病原菌的抗性。4、抗菌物質

在受到病原物侵染之前，許多健康植物體內就含有多種抗菌性物質，如酚類物質、皂角苷、不飽和內酯、芥子油、有機硫化合物、糖苷類化合物等等。第14頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一▲紫色鱗莖表皮的洋蔥品種比無色表皮品種對炭疽病(Colletotrichumcircinans)有更強的抗病性。這是因為前者鱗莖最外層死鱗片分泌出原兒茶酸和鄰苯二酚，能抑制病菌孢子萌發(fā)，減少侵入?！裳帑湼糠蛛x到一種稱為燕麥素(avenacin)的皂角苷類抑菌物質，能抑制全蝕病菌小麥變種和其它微生物生長，其殺菌機制是與真菌細胞膜中的甾醇類結合，改變了膜透性?！孀佑痛嬖谟谑只浦参镏?，以葡萄糖苷酯存在，被酶水解后生成異硫氫酸類物質，有抗菌活性。蔥屬植物含大蒜油，其主要成分是蒜氨酸(alliin)，酶解后產生大蒜素(allicin)亦有較強的抗細菌和抗真菌活性。第15頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一（三）主動抗病性的物理因素

病原物侵染引起的植物代謝變化，導致亞細胞、細胞或組織水平的形態(tài)和結構改變，產生了物理的主動抗病性因素。物理抗病因素可能將病原物的侵染局限在細胞壁、單個細胞或局部組織中。病原菌侵染和傷害導致植物細胞壁木質化、木栓化、發(fā)生酚類物質和鈣離子沉積等多種保衛(wèi)反應。第16頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一1、形成乳突

植物細胞受病原菌的侵入刺激在侵染釘下的細胞壁與細胞膜之間形成半球形沉積物，即乳突（papillae）。與抗病性有關。多數乳突含有胼胝質（β-1,3-葡聚糖）、木質素、軟木質、酚類物質、纖維素、硅質及多種陽離子。乳突防御病菌的侵入，也具有修復傷害的功能，同時可調節(jié)受傷細胞的滲透性。第17頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一小麥白粉菌入侵結構、乳突結構第18頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一2、形成木栓層、離層

病原物的侵染和傷害常引起侵染點周圍細胞的木質化和木栓化，形成幾層木栓細胞。木栓層的作用：阻止病原物從初始病斑向外進一步擴展，也阻擋病原物分泌的任何毒性物質的擴散；切斷養(yǎng)料和水分由健康組織輸入到病部，從而形成壞死斑，或使植保素積累到有效劑量，共同抑制病原菌的侵入。第19頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一葉片病健組織間形成木栓層第20頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

離層（abscissionlayer）即脫落層，將受病部位與健康組織隔斷，阻止了物質的運輸和病菌的擴散，受病組織逐漸的皺縮、死亡，隨同病原菌一起脫落。核果類樹木的葉片受病原菌危害后易形成離層。第21頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一葉片病葉周圍形成的離層第22頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一（四）主動抗病性的化學因素

該類抗病性因素主要有過敏性壞死反應、植物保衛(wèi)素形成和植物對毒素的降解作用等，研究這些因素不論在植物病理學理論上或抗病育種的實踐中都有重要意義。第23頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一1、過敏性壞死反應

過敏性壞死反應（necrotichypersensitivereaction）是植物對非親和性病原物侵染表現(xiàn)高度敏感的現(xiàn)象，此時受侵細胞及其鄰近細胞迅速壞死，病原物受到遏制或被殺死，或被封鎖在枯死組織中。過敏性壞死反應是植物發(fā)生最普遍的保衛(wèi)反應類型，長期以來被認為是小種?；共⌒缘闹匾獧C制，對真菌、細菌、病毒和線蟲等多種病原物普遍有效。第24頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一2、植物保衛(wèi)素

植物保衛(wèi)素（phytoalexin）是植物受到病原物侵染后或受到多種生理的、物理的刺激后所產生或積累的一類低分子量抗菌性次生代謝產物。植物保衛(wèi)素對真菌的毒性較強。現(xiàn)在已知21科100種以上的植物產生植物保衛(wèi)素，豆科、茄科、錦葵科、菊科和旋花科植物產生的植物保衛(wèi)素最多。90多種植物保衛(wèi)素的化學結構已被確定，其中多數為類異黃酮和類萜化合物。第26頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

寄主植物受到病原菌侵染后，其防御酶系會被激活。如：

過氧化物歧化酶（SOD酶）保護細胞膜免受氧自由基的破壞，提高抗病性。

苯丙氨酸裂解酶（PAL）是產生大部分酚類物質，包括植物保衛(wèi)素和木質素生物合成的基本分子。

多酚氧化酶和過氧化物酶等，多種酶類共同作用催化木質素、植物保衛(wèi)素的生物合成，在植物的抗病反應中起作用。3、解毒酶第27頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一（五）植物避病和耐病的機制

植物的避病和耐病構成了植物保衛(wèi)系統(tǒng)的最初和最終兩道防線，即抗接觸和抗損害。這種廣義的抗病性與抗侵入、抗擴展有著不同的遺傳和生理基礎。第28頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一1、植物避病的機制●植物因不能接觸病原物或接觸的機會減少而不發(fā)病或發(fā)病減少的現(xiàn)象稱為避病?！裰参锟赡芤驎r間錯開或空間隔離而躲避或減少了與病原物的接觸，前者稱為“時間避病”，后者稱為“空間避病”?！癖懿‖F(xiàn)象受到植物本身、病原物和環(huán)境條件三方面許多因素以及相互配合的影響?！裰参镆资芮秩镜纳?/p>