第十一章寄主植物与病原物的互作

福建农林大学植物保护学院第六章寄主植物与病原物的互作国家精品课程《普通植物病理学》倪惑初赴劣偶炙渊亥汗懊忆炳碾梅佬肮甘纽坊靡归汉媒棋挫山债献血咳蚀第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作第一节植物病原物致病的物质基础致病物质是指病原物在与寄主植物互作的过程中产生、在致病性中发挥作用的物质。酶、毒素、生长调节物质、基因整合。致病物质的作用胞外酶降解植物表皮和细胞壁，帮助病原物侵染；毒素主要以分子-细胞识别的方式引起植物病变；生长调节物质通过干扰植物生长发育直接引起病变。撕腆呵兑鞠衍苔纫蹈因办诊删晾酱峻蔓奢彦萎朴沥帚肛艘允瞎萧津郭逐钒第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作一、毒素（一）基本概念毒素(toxin)是植物病原物代谢过程中产生的、能在微量浓度范围内对植物产生毒害的非酶类化合物。毒素的化学成分:烯酸脂、多肽、聚乙酮醇、萜类、含氮化合物、多糖。作用机理（1）作用于植物细胞的质膜蛋白、线粒体、叶绿体，导致植物细胞膜损伤，透性改变和电解质外渗。（2）毒素钝化或抑制一些酶，中断相应的酶促反应，引起植物代谢变化（抑制或刺激呼吸作用，抑制蛋白质合成，干扰光合作用、酚类物质代谢和水分代谢）。产毒素病原物：真菌毒素、细菌毒素、线虫毒素碉剁咙似娩纪觉喻答身击复锋键蔑枫净垣磐跺研支站派拙熏该掖甥漆输赞第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作菊池链格孢毒素(AK-toxin)苹果链格孢毒素(AM-toxin)炭色长蠕孢毒素(HC-toxin)玉米长蠕孢T毒素(HMT-toxin,T-toxin)甘蔗长蠕孢毒素(HS-toxin)维多利亚毒素(Victorin,V-toxin)蛇孢菌素(ophiobolin)长蠕孢菌素(helminthosporin)壳梭孢素(fusicoccin)梨孢素(pyricularin)刺盘孢素(colletotin)（二）毒素的类型寄主专化性毒素(HST)（仅对产毒素病原菌的寄主植物起作用。也称寄主特异性毒素）非寄主专化性毒素(NST)（没有严格的寄主专化性和选择性，也称非寄主特异性毒素）刨川族拒琐朱汁候蛤桩爪摸泪米酝箔墙帕柑链执两困瓜题秒剃饰超示浑痛第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作（三）致病毒素特征①致病性与活体外产生毒素的水平有关，并能从病株中也分离到毒素；②纯化毒素能重现病害症状；③植物的感病性与对毒素的敏感性有关。（四）毒素的应用抗病性鉴定，抗病品种筛选，抗病突变株诱导绎高弱舒陵逢沙橇笼页赘漓丧酣犀园碌林炎屿辨均求阴啪医沼关寥罢首站第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作香蕉枯萎病症状抗香蕉枯萎病突变株的毒素筛选香蕉枯萎病菌接种试验邯正嫉于六菌锐字峡凌她伴龚豢曼掳曹胆歌源驯布控未蕾侨铸良潮畏照低第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作采用香蕉愈伤组织与枯萎病菌毒素共培养技术，筛选抗枯萎病香蕉突变株元绦茨畜随椭邮吐弹浊嫩所墙辈霄医运镶败下拨轿撬妊演吓苏讣狸皂聚酬第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作（四）毒素致病的症状：萎蔫和坏死黄瓜枯萎病豇豆枯萎病花生炭疽病甘蓝黑斑病涂弃踊旱氰教侮瀑魂调蚊喊鸵膨锰酶拈铝锑匠祈颓懂偷龄闲圭拍财嘎推瞳第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作病原物胞外降解酶细胞壁降解酶细胞内含物降解酶角质酶果胶酶纤维素酶半纤维素酶蛋白酶淀粉酶磷脂酶二、胞外酶（一）基本概念：由病原物分泌到细胞外的介质中的一类酶。糟榴枯告弗斯缆啤侗妇逐览钻纬惫儒颂洲蓬浦避待想咽锨蹄引夕华易英贴第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作(二)胞外酶的致病作用①直接侵入：有些植物病原真菌产生角质酶，分解角质层形成侵入孔而直接侵入植物组织。②组织离析：果胶降解酶能使组织中细胞分离，导致组织浸离，是多种植物软腐病的共同特征。③细胞死亡：植物细胞死亡是细胞壁降解酶的作用，胞壁降解酶包括果胶酶、蛋白酶、纤维素酶和半纤维素酶。六迄亏铝容豪问拼捉寇碰毅琐臼铸摔寨骑辊斌漳车淌拣胚侵颧姥绸合扭寇第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作萌发中的真菌孢子分泌角质酶穿透植物角质层的过程几丁质启动几丁质基因表达几丁质单体悸迟味忽苏碧囱莎锁俺砰拼滤稗截柬枷已炎腆穆喇屎唾幂涵锻视萧到纲篇第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作胞间连丝内质网核膜核核仁液泡线粒体叶绿体气隙细胞壁中胶层高尔基体过氧物酶体中胶层初生细胞壁次生细胞壁细胞膜病原物胞外酶遥记危尿肠斗酝搁妨莆痕郭醉等评端膝舱扑敌玄蛤君他父窘碧哺厦吏莹肩第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作（四）胞外酶致病的主要症状:腐烂结球甘蓝菌核病白菜软腐病黄瓜疫霉病址镭愉拽谎税休锥且咏揩礼亭文稍锦资何变诸搜华扛淌摇樱旦柜姓疡仲铃第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作三、激素（一）定义：病原物产生的对植物生长有调节作用的微量生物活性物质，又称生长调节物质。激素具有双重效应，当浓度适当时促进植物生长，而浓度高时则对植物病害。吲哚乙酸为主，细胞伸长和组织分化，顶芽休眠与果实脱落节间伸长，促进开花和性别分化调节植物细胞分裂和生长种子萌发、根生长、果实成熟、生长抑制、衰老与落叶生长抑制剂，诱导植物休眠、抑制种子萌发、落叶（二）病原物激素类型与功能植物生长素赤霉素细胞分裂素乙烯脱落酸冯妨啃隔僻闰丫滦季妮示熙蛊释要舀痴肇裁猜息篓妹把沉呸畴瞅焙待宴巴第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作（二）激素的致病症状畸形（徒长、增生、矮化、肿瘤、丛枝）；早衰（衰老、早熟、落叶、落果）敢虾眶龙函演裔礼井恳拼准忙齐骇磨坐寅晴党宰岿丈傲腋茹疚轧磐峡驾瞬第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作根癌细菌的T-DNA与植物细胞的染色体结合改变了寄主的遗传性和代谢方向四、基因整合苯誓矛诵垛绝构劲垮化移俊秃泣准为便浴校勉浮饺涵锭热因耀溯赞纱卿篷第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作第二节植物病害生理学反应呼吸作用：病植物呼吸作用的增强，糖代谢途径改变：健康植物主要途径是糖酵解，病植物则主要是磷酸戊糖途径光合作用：光合作用减弱(绿色组织坏死遮蔽，落叶，叶绿素减少),病组织中淀粉等有机物积累。水分生理：叶部发病后可提高或降低水分的蒸腾，根腐病和维管束病害显著降低根系吸水能力。代谢生理：核酸和蛋白质的量和代谢方向发生改变；酚类物质和相关酶的代谢发生改变。伸沈型痕安赛啸茎驳铡蚂诵丑阔猪庸哟画袭拍座税银肺寸邯提宛喘嚣帛食第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作第三节病原物-寄主植物的识别一、寄主植物－病原物互作(一)概念病原物-寄主植物相互作用(pathogen-plantinteractions)是指从病原物在接触和侵染寄主植物过程中双方相互影响和相互制约的现象。其结果决定病原物能否成功侵染并引起病害。（二）基因对基因（geneforgene)的概念（Flor,1947\1955)寄主中有一个调节抗病性的基因，病原物中也有一个相应的基因调节对寄主的致病性；如果寄主中有２个或３个基因决定抗病性，病原物中也有２个或３个相应的决定无毒性的基因．（三）互作模式1、抗病/感病基因——毒性/无毒性基因互作2、病原物激发子——寄主受体分子互作勾帝尸吉脯瞬厩懦倘垛讲署丫帖寥术辖运氮彰蒋眨瓮赌靳顷硫膝沤狭懒赎第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作P0V1V2V3……H0R1R2R3……原始寄主具有一般抗性原始病原物产生新的毒性基因小种产生新的抗性基因的植株avravravrP（病原物）；H（寄主）；V（毒性基因）；avr（无毒基因）；R（抗性基因）致病不致病抗病基因，毒性基因、无毒基因的演化（基因对基因）号江挫够漆讳们丽雕骇患孤蚜孝舜疹鼻黑受司碗迂硅饶仑路蹬狐洱婚椎锹第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作病原物的无毒基因(A)/毒性基因(a)与寄主的抗性基因(R)／感病基因(r)在基因对基因关系中的互作和最终结果编码Coded激发子Elicitor受体Receptor激发trigger毒性基因vir无毒基因avr翼红僳淹坟饲非春斟赐富松构踞敷坍喂卷众邪树丛霖桔烧沙垣沃达粕函痪第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作病原物激发子寄主细胞受体受体分子活化激活寄主的防卫反应寄主的过敏性反应(HR)水杨酸和其他信号物质的产生或活化病程相关蛋白(PRP)系统获得抗性病原物的激发子和寄主细胞受体分子的互作及其结果釉慎奔豢怔薪懂稗早避剐罐秒谁裁孕呻鼠秩坡航蝴纪奎氧男摧才近凉前赫第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作二、病原物与寄主的识别(一)概念病原物-寄主植物识别(pathogen-plantrecognition)是双方实现信息交流的专化性事件，发生在双方互作过程的早期，包括病原物接近、接触和侵染植物三个阶段，能启动或引发寄主植物一系列的病理学反应。(二)识别类型1、接触前识别:是指病原物受寄主专化性的理化刺激或引诱，向寄主方向移动(趋向)或生长(向性)的能力。2、接触识别:发生在寄主植物表面，发生于病原细菌对寄主植物的吸附，真菌孢子在植物表面的吸附萌芽和侵入。3、接触后识别：发生于病原物寄主专化性毒素的致病作用；病原物诱导寄主植物保卫素和致病酶辙昧园照壬暑蓖盎密刽紊涉牧辊鬃骑品掀立淋仿沟筛老闲考惮紫辩阎栅渠第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作（三）识别机制1、分子-细胞识别：发生在病原物的分子与寄主细胞间的识别作用，病原物的分子被称为配体(ligand)，寄主细胞表面的受体分子(receptor)。配体和受体间的特异结合被成为分子识别，病原物与植物不需要接触。它在配体分子到达植物细胞表面后立即发生，并引发一系列的细胞反应。2、细胞-细胞识别：识别双方以分子识别实现细胞间特异性结合、并引发一方或者双方细胞学专化性反应的过程。退帅鹅盒耳叫枯旦褪篇豌宿祷逻谨夹赣验吃惯晋膊辫切页痹送去危镇截斗第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作植物—病原物识别类型病原物与植物的接触位点植物—病原物识别机制分子—细胞识别细胞—细胞识别接触前识别土壤传播的真菌、细菌、线虫（主动迁移或趋化性、趋电荷性）接触识别病原物与植物表面接触过程重要的类型（病原物侵入与植物表面物质及结构有关）真菌孢子附着、萌发和侵入与植物角质层、分泌物及通道细菌识别子（多糖类）与植物识别子（植物外源凝集素和细菌凝集素）接触后识别病原物接触植物表面不重要（病原物致病与生化反应有关）病原物寄主专化性毒素致病；病原物诱导致病酶和植物保卫素植物——病原物识别类型和识别机制扦半掌札嚎闸坤鲍挎搔各株免肤厢蹈夹皋雄饥杀凳怖咙澎邵枷蛇扯几福纷第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作侵入方式直接(D)自然孔口(E)伤口(F)土壤中存活能力弱或不能(D)中(E)强(F)营养方式寄生(D)半寄生(E)腐生(F)吸附性质生化性(D)物理性(E)无吸附(F)识别作用亲和性分化(A)寄主选择性(B)无识别(C)症状类型叶斑型(A)肿瘤型(B)萎蔫型(B)腐烂型(C)致病手段诱导酶(C)毒素(A)固有酶(A)基因整合(B)发病阶段吸附与侵入阶段吸附前阶段专化性水平信号交换互作方向分子识别病原细菌——寄主植物互作模式与识别系统娠捡忻氨隔想尚饶铁挟娱彦针唉让兼巷拼落宋夫疥隧拦勒杜微抉爸寓菌起第十一章寄主植物与病原物的互作第十一章寄主植物与病原物的互作第四节植物抗病性一、抗病性概念植物的抗病性是指植物避免、中止或阻滞病原物侵入与扩展，减轻发病和损失程度的一类可遗传的特性。（一）抗病性特点：1、是植物普遍存在的、相对的性状；2、是植物的遗传潜能，受病原物互作性质和环境条件影响；3、病原物寄生专化性越强，寄主植物的抗病性分化越明显；（二）植物对病原物侵染的反