植物病理学05-3

第四节植物病原病毒“病毒（Virus）：包被在蛋白或脂蛋白保护性衣壳中，只能在适合的寄主细胞内完成自身复制的一个或多个基因组的核酸分子，又称分子寄生物”（普病）。简单讲，病毒是一类由核酸和蛋白质组成的非细胞状态的分子生物。病毒的特性：分子寄生物，结构简单，主要有核酸和保护性蛋白质衣壳。为专性寄生物。核酸复制和蛋白质合成需要寄主提供原料和场所，由此导致寄主植物生病。按寄主分：植物病毒、动物病毒和寄生细菌的噬菌体。一、植物病毒作为一门病毒学，仅有100多年的历史。作为一种病原物，引起的病害及损失仅次于真菌，位居第二。其引起的损失，全世界年均600亿美元。如1978年，大麦黄矮病大发生，加拿大曼尼托巴地区小麦损失1700万美元。1951～60年，美国大麦6000多完美元的损失。植物病毒也有利用的价值，如在开发基因工程的载体、转基因植物研究等方面，发挥了很大作业。TMV等。1、形态、结构与组分形态：基本形态为粒体，大多为球、杆、线状，少数弹状、杆菌状、双联体状。结构：由一个或多个核酸分子（DNA/RNA）包被在蛋白或脂蛋白衣壳中构成。绝大多数病毒粒体都只是由核酸和蛋白质衣壳（Capsid）组成，但少数弹状病毒粒体外有囊膜包被。组成：核酸在内，蛋白质衣壳在外，称外壳。（1）蛋白质：病毒的核酸决定蛋白质衣壳的氨基酸组成，大多只有一种蛋白。植物病毒蛋白种类：结构蛋白（衣壳蛋白，只有一种——多肽）和非结构蛋白（酶、运动蛋白）。（2）核酸：是核心，组成病毒的遗传信息——基因组，决定病毒的增殖、遗传、变异和致病性。植物病毒基因组中的基因数从一个基因（卫星烟草坏死病毒）的卫星病毒到十二个基因（植物呼肠弧病毒）。2繁殖：复制3传播和移动：传播：株间；移动：植株体内；传播方式：介体传：依靠生物和生物活动非介体传：汁液、嫁接和花粉（随种子、苗木也为非介体传）介体传：（1）介体种类：昆虫、螨类、线虫、真菌、菟丝子，以昆虫为主。昆虫中有400多种（70%是同翅目，如蚜虫，叶蝉，飞虱），其中200多种为蚜虫，130多种为叶蝉。（2）介体与所传病毒之间的关系：非循回型：口针型——非持久性；（非子代传）循回型：非增殖型——半持久性；增殖型——持久性；移动：植株体内——维管束移动（木质部和韧皮部）；胞间——胞间联丝；4分类和命名分类：1995年，国际病毒分类委员会（InternationalCommitteeonTaxonomyofViruses,ICTV）在第六次报告中，将植物病毒实现了按科、属、种的分类方案。并将植物病毒分为9个科47个属，729个种（其中有些属、种尚未确定）。株系：是病毒种下的变种，它是一种病毒自然存在着的若干性状不同的粒体。类似真菌的小种。性状指：氨基酸序列、核苷酸序列、致病性等。当分离到一种病毒，不能确定其分类地位时，称其为“分离物”或“分离株”。命名：不采用拉丁双名法。以寄主英文俗名加症状来命名。如烟草花叶病毒为Tobaccomosaicvirus,缩写为TMV；黄瓜花叶病毒Cucumbermosaicvirus,缩写为CMV等；科、属名书写时用斜体，而种和株系的书写不用斜体。5植物病毒的鉴定（1）生物学实验——鉴别寄主法；鉴别寄主：用来鉴别病毒或其株系的具有特定症状反应的植物。目的：致病性和侵染性；传染方式；症状；寄主范围。（2）电镜：高度放大后的病毒形态和大小（3）血清学技术：病毒抗原和专化性抗体的特异性结合。ELISA（4）核酸杂交技术：病毒核酸和同源探针的碱基互补性；如PCR（5）理化特性：致死温度（TIP）——处理10分钟使病毒丧失活性的最低温度；稀释限点（DEP）：保持病毒侵染性的最高稀释度；用10-1，10-2，…表示。体外存活期（LIV）：在室温（20～22℃）下，病毒抽提液保持侵染性的最长时间。沉降系数和分子量：沉降系数S是指一种物质在20℃水中在1达因（1/981g）的引力场中沉降的速度。光谱吸收特性：蛋白质和核酸都能吸收紫外线，蛋白质的吸收高峰在280nm左右，核酸在260nm左右，因此，260/280比值可以表示病毒核酸含量的多少，用于区分不同的病毒。6病毒病害及症状局部侵染和系统性侵染变色：花叶病坏死：畸形：小麦黄矮病等；7类病毒：是较小分子量的具有很高碱基配对的单链环状RNA，无蛋白质外壳、耐热（可忍耐100度高温）、高度侵染活性（50-100分子即可侵染成功，病毒100万个粒体以上才行）、局限存在部位（只发现于细胞核）、不显性侵染（常不显症）、传播方式简单（种子、农具、嫁接刀等，很少靠虫传和其他节肢动物传）。第四节植物病原线虫线虫（nematodes）,又称蠕虫，是一类低等无脊椎动物。归属动物界中无脊椎动物的线形动物门、线虫纲。可寄生人、动物和植物体内。寄生植物的称植物病原线虫。线虫在自然界中分布广、种类多。目前全世界已发现线虫50余万种，是仅次于昆虫的一大类群动物。植物寄生线虫有207属，4832个种（1990年统计资料）。线虫引起的植物病害称线虫病，如小麦粒线虫病、水稻、花生根结线虫病、大豆胞囊线虫病等。一、形态、结构线虫多为不分节的、表面光滑的、透明或半透明的线形体，两头尖。寄生人和动物的很大，如蛔虫。寄生植物的一般较小，长约0.3-1mm，也有长达4mm的，宽0.015-0.035mm。许多植物病原线虫由于很细，虫体多半透明，肉眼看不见。植物病原线虫，多为线形，细长，有的呈纺锤形，横断面呈圆形，有些线虫的雌虫成熟后膨大呈柠檬形或梨形。如胞囊线虫。植物病原线虫有雌、雄之分，雌虫一般较雄虫大。线虫的结构简单，虫体有体壁和体腔，体腔内有消化、神经、生殖等系统的器官，其中消化、生殖系统发达。体壁的最外一层是平滑有花纹的不透水的表皮层，为角质层，起保护作用。角质层的里面是下皮层，再里面是肌肉层，其功能是起运动作用。体壁透明，体腔装满了体腔液，体腔液湿润各个器官，并提供营养物质和氧气，类似血液。起着呼吸和循环系统的作用。线虫靠口腔中的口针穿刺植物，吸取汁液。二、繁殖除少数孤雌生殖外，大部分雌雄交配（雄虫死亡、雌虫产卵）产卵——卵孵化成幼虫——蜕皮3-4次——成虫。主要在幼虫危害植物。线虫完成生活史所需要的时间不同，有的几天、几星期、甚至一年。雌虫产卵一般300-500个，卵产在土壤或植物体内，也有少数留在母体内，孵化后母体破裂（胞囊线虫）。三、寄生性植物病原线虫多为专性寄生。寄生方式：内寄生——虫体全部进入植物体内。外寄生——头部刺入寄主取食；先外后内寄生；寄生部位：地上部寄生和地下部寄生（根、地下茎，多在土壤中生活）四、对环境的要求植物病原线虫大部分时间生活在土壤中，土壤环境对其更为重要。（一生中总有一段时间在土壤中生活）。温度：最低10-15℃，最高40-55℃，适温20-30℃。湿度：要求严格，喜欢干旱，适宜土壤湿度10-17%；因此，一般干燥、低温存活时间长。可利用高温热处理、人为控制湿度、灌水、水旱轮作（涝、干、晒田法）来防治线虫病害，效果较好。五、危害性1、直接作为病原物，引起植物病害。口针刺伤寄主、在寄主体内穿行造成机械伤害、分泌酶和毒素，引起病变。争夺寄主营养。2、食道腺的分泌物是造成植物伤害的最主要原因。（1）刺激细胞增大；（2）刺激细胞分裂形成肿瘤或畸形；（3）抑制细胞分裂；（4）溶解中胶层，使细胞离析；（5）溶解细胞细胞壁，破坏细胞。2、造成伤口，为其他病原物提供侵入途径，如真菌、细菌等；造成复合侵染，造成并发症。当前，许多园艺植物、经济植物线虫病十分猖獗，日趋严重，如松材线虫病，黄山、南京中山陵油松发病严重，引起国家重视。六、重要的植物病原线虫属，有20多个粒线虫属(Anguina)——内寄生，如小麦粒线虫；茎线虫属(Ditylenchus)——内寄生，局部侵染，危害地下部，如马铃薯线虫、甘薯茎线虫；胞囊线虫属(Heterodera)——内寄生，如大豆、甜菜胞囊线虫根结线虫属（Meloidogyne）——内寄生，危害根部，引起根瘤，如花生、甘薯根结线虫；滑刃线虫属(Aplelenchoides)——外寄生或半外寄生，葡萄叶线虫剑线虫属（Xiphinema）——外寄生，危害根部；长针线虫属（Longidorus）——外寄生，危害根部；毛刺线虫属（Trichodorus)——外寄生，危害根部；七、线虫病害的症状特点1、矮化，生长不良，类似营养缺乏症2、畸形，植株、叶片扭曲，变形。3、根部肿长，须根丛生，腐烂。病征：大部分无病征，只有外寄生线虫所致病害才有。第五节寄生性种子植物寄生性种子植物是种子植物中的一小部分，由于其没有叶绿素或某些器官退化而失去自养能力，成为寄生物。寄生性种子植物全部是双子叶植物，大约有2500种以上，分属12个科，最重要的是桑寄生科、菟丝子科、列当科，其次是玄参科、樟科。其中桑寄生科占整个寄生性种子植物的一半以上。寄生性种子植物在热带、亚热带较多，有些列当科植物分布在高纬度地带，如我国西北、新疆等地。寄生性种子植物大多寄生在野生植物和树木上，有些是药用植物，其中以亚麻、大豆等作物的菟丝子、瓜类和向日葵的列当、树木的桑寄生和槲寄生等危害性最大，其次是南方的独脚金（检疫性杂草）和野菰等。一、寄生性寄生部位不同：地上部茎寄生：桑寄生、菟丝子地下部根寄生：列当、野菰、独脚金寄主范围差异很大：比较专化的，只能寄生在一种或少数几种植物上，如亚麻菟丝子主要寄生亚麻。有的则寄生在不同科的寄主上，如桑寄生可寄生29科、54种植物上。寄生性种子植物与寄主的关系：分半寄生和全寄生。半寄生性种子植物：有叶绿素，能进行光合作用，但没根系，导管和寄主导管相连，水和无机盐类必须依赖寄主。如桑寄生、槲寄生。全寄生性种子植物：没有叶片或叶片退化成鳞片状，也没有根，不能进行光合作用，全部依赖寄主。如菟丝子和列当。二、危害主要是抑制寄主的生长，与寄主争夺养分和水分、空间。草本植物受害主要表现为：植株矮小，黄化，严重时枯死，如大豆、亚麻。木本植物受害：生长弱，树叶早落，次年发芽迟。常绿树受害，冬季局部或全部落叶。果树受害，可引起顶芽枯死，叶小，延迟开花或不开花，落果或不结果。三、主要类群1、桑寄生科：这是重要的一类，我国常见有两种，桑寄生和樟寄生。桑寄生：危害桃、李、沙梨、柑橘类；樟寄生：主要分布在长江中下游各省，危害沙梨、板栗等；危害方式：种子由鸟传播，粘附在树皮上，条件适宜，萌发后与植物接触形成吸盘，由皮孔或侧芽侵入寄主树皮，以后逐渐形成假根、次生根伸入寄主木质部与导管相连。防治：人工砍除，坚持不懈。冬季最佳。2、菟丝子：属菟丝子科，全寄生。全世界约100多种，攀缘寄生在草本植物上。无叶、无根。我国发现10余种，以中国菟丝子和日本菟丝子为常见。中国菟丝子：茎细，种子小，主要危害草本植物，尤以大豆受害最重，其次是花生、马铃薯和胡麻等；日本菟丝子：主要危害木本植物；菟丝子危害方式：与寄主种子同时成熟，混杂在作物种子中，为第二年主要侵染来源，其次是种子存活在未腐熟的粪肥和土壤中。播种萌发后，幼茎依缠绕习性随风接触寄主，长出吸盘，侵入寄主，以后下部茎萎缩与土壤分离，上部茎逐渐不断缠绕寄主，并向四周扩展蔓延，造成寄主生长矮小、黄化、甚至死亡。防治方法汰除混杂在寄主种子中的菟丝子种子；深翻土壤；与禾本科作物轮作；化学铲除——拉索；生物制剂——鲁保一号；3、列当：全寄生性种子植物；分布：我国新疆、西北、东北；种类：14科、130多种，其中列当属有100多种。危害向日葵和瓜类等植物；主要有四种：向日葵列当和白城列当：花茎无分枝；大麻列当和埃及列当：花茎有分枝；埃及列当：在我国危害最大，主要分布在新疆。危害瓜类，哈密瓜受害最重，其他寄主有番茄、辣椒、花生、烟草和向日葵等；向日葵列当：主要分布在新疆，其次内蒙古等地，主要危害向日葵。列当的危害方式：种子繁殖，随风和人畜、农具或种子混杂传播，种子生活力很强，可保持10年之久，主要吸取寄主养分，抑制寄主生长，侵入愈早，危害愈大。防治：严格检疫；轮作，可与禾本科或甜菜、大豆、葱轮作；诱发铲除、深翻土壤；病征：寄生性种子植物的病征是其本身。如菟丝子病害的病征就是菟丝子