园艺植物病理学 第四章 园艺植物病害的发生与发展

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第四章园艺植物病害的发生与发展病原物的寄生性与致病性寄主植物的抗病性病害的侵染过程病害循环病害的流行与预测预报一、寄生性(Parasitism)指寄生物从寄主体内夺取养分和水分等生活物质以维持生存和繁殖的特性。专性寄生物(Obligateparasite):锈菌、白粉菌、霜霉菌、黑粉菌、病毒非专性寄生物(Non-obligateparasite):蠕孢菌、丝核菌、镰刀菌、链格孢菌、细菌强寄生物、弱寄生物、严格腐生物。第一节病原生物的寄生性和致病性二、致病性(Pathogenicity)指病原物所具有的破坏寄主并引起病害的特性。一般来说病原物是寄生物,但寄生物不全是病原物。寄生性的强弱不能代表致病性的强弱。同一种病原物的不同小种、菌系、株系或群体,致病性的强弱可能有所不同,称为致病力(Virulence)强弱的差异。强毒系,弱毒系。病原物的致病机制:夺取寄主细胞的营养物质吸收寄主细胞养分、水分分泌酶:如果胶酶分泌毒素:如AK毒素、HT毒素分泌生长调节物质:如赤霉素、细胞分裂素等。多糖类物质防御反应抑制物机械压力第二节病原物的致病机制和寄主的抗病机制寄主植物的抗病性抗病性的定义:寄主植物抑制或延缓病原活动的能力。抗病性的类型:免疫、抗病、耐病、感病、避病。免疫:完全不发病。抗病:发病较轻或很轻。耐病:发病较重但产量损失小。感病:发病较重并且产量损失大。避病:寄主感病时期和病原物盛发期错开。水平抗性:多基因控制、数量遗传、非小种专化抗性。垂直抗性:单基因抗性、质量抗性、小种专化抗性。寄主的抗病性机制结构(物理)抗病性与生化(化学)抗病性先天抗病性(固有或被动抗病性)与诱导抗病性(主动抗病性)一、被动抗病性的物理因素是植物固有的形态结构特征,它们主要以其机械坚韧性和对病原物酶作用的稳定性而抵抗病原物的侵入和扩展。蜡质层(waxlayer)、角质层(cuticle)表皮细胞壁钙化或硅化程度对病原菌果胶酶水解作用有较强的抵抗能力,能减少侵入。如番茄早疫病。气孔的结构、数量、和开闭习性也是抗侵入因素,如柑桔溃疡病。二、被动抗病性的化学因素抗病植物可能含有天然抗菌物质或抑制病原菌某些酶的物质,也可能缺乏病原物寄生和致病所必需的重要成分。如健康植物所含有的酚类物质、皂角苷、不饱和内脂、有机硫化合物等等。紫皮洋葱鳞茎最外层死鳞片分泌出原儿茶酸和邻苯二酚能抑制炭疽病孢子萌发侵入。三、主动抗病性的物理因素病原物侵染引起的植物代谢变化,导致亚细胞、细胞或组织水平的形态和结构变化,产生了物理的主动抗病性因素。木质化作用(lignification)是细胞壁、胞间层和细胞质等不同部位产生和积累木质素的过程。已发现细胞壁成分,几丁质、脱乙酰几丁质等能够诱导木质化作用。木栓化(suberization)是细胞壁保卫反应。替代已受到损害的角质层和栓化周皮。细胞壁类似物质(wall-likematerial)维管束阻塞四、主动抗病性的化学因素主要有过敏性坏死反应、植物保卫素形成和植物对毒素的降解作用。过敏性坏死反应(necrotichypersensitivereaction)是植物对非亲和性病原物侵染表现高度敏感的现象,受侵染细胞及邻近细胞迅速坏死,病原物被封杀在枯死组织中。许多兼性寄生菌、细菌和病毒引起的病害,也有类似反应。植物保卫素(phytoalexin)是植物受到病原物侵染后或受到多种生理的、物理的刺激后所产生或积累的一类低分子量抗菌性次生代谢产物。如用马铃薯晚疫病菌做的试验,以及分离得到的日齐素(rishitin)。五、植物避病和耐病的机制这是植物保卫系统的最初和最终两道防线。即抗接触和抗损害。避病:植物因不能接触病原物或接触的机会减少而不发病或发病较少的现象。时间避病,空间避病。如小麦种子发芽势对黑穗病及成熟期对赤霉病的影响,叶片与茎秆夹角,匍匐茎与直立茎的不同,开花时间与侵入量。植物耐病的生理机制还所知不多,可能是补偿作用所为。六、植物的诱发抗病性及其机制是植物经各种生物预先接种后或受到化学因子、物理因子处理后所产生的抗病性。也称为获得抗病性(acquiredresistance),是针对再侵染的抗病性。病毒近源株系间有交互保护作用,第一次接种为诱发接种,第二次接种为挑战接种(challengeinoculation)。局部诱发抗病性,系统诱发抗病性(SAR)。机制为“占位效应”和植物保卫素。此外还有病程相关蛋白、免疫信息物质、植物激素、木质化作用等。目前BTH等广谱植物免疫剂,能激发多种植物的抗病性。定义:指从病原物与寄主接触、侵入到寄主发病的过程。侵入前期(Preinfectionperiod):病原物到达侵染部位周围向寄主运动并产生侵染结构的阶段。侵入期(Infectingstage):指病原物从侵入到建立寄生关系的一个阶段。潜育期(Incubationperiod):指从建立寄生关系到出现明显症状的阶段。发病期(Diseasedevelopingstage):指从症状出现到生长期结束。第三节病原物的侵染过程(Infectionprocess)第四节病害循环(Diseasecycle)定义:指一种病害从寄主的前一生长季节开始发病到后一生长季节再度发病的过程。包括病原物的越冬(Overwintering)[(或越夏(Oversummering)]、病原物的繁殖(Propagation)与传播(Transmission)、初次侵染(Primaryinfection)与再次侵染(Reinfectionorsecondaryinfection)等。侵染过程只是病害循环中的一个环节。病原物的越冬越夏场所:田间病株:如枝干病斑、芽鳞、保护地病株、野生寄主。种子和其他繁殖材料:种子、块根、块茎、鳞茎、接穗。病株残体:所有带有病菌的残余组织。土壤和粪肥:病菌以休眠体或以腐生的方式存在于土壤中。昆虫等传播介体:如蚜虫、叶蝉、飞虱等。病原物的传播方式:气流传播、雨水传播、昆虫和其他动物传播、人为传播、主动传播。初侵染:来源于越冬越夏的病原菌所进行的侵染。再侵染:初侵染后所产生的病菌侵染健康组织。病害流行指在短时间内病害大量发生,造成重大损失。病害预测是依据流行学原理和方法估计病害发生时期和数量,指导病害防治或病害管理。植物病害流行学是在群体水平研究植物病害发生规律,病害预测和病害管理的综合性学科。植物病害的流行病害流行是一个极其复杂的生物学过程,需要采用定性与定量相结合的方法进行研究。第五节病害的流行与预测预报发病率:指发病植株或植物器官占调查植株总数或器官总数的百分率。严重(率)度:指植株或器官的得病面积占植株或器官总面积的百分率。有时严重度用等级表示。病情指数是全面考虑发病率与严重度两者的综合指标。病情指数=[(各级病叶数×各级代表值)/(调查总叶数×最高一级代表值)]×100植物病害的计量单循环病害(单利病害):指在病害循环中只有初侵染而没有再侵染或者虽有再侵染,但作用很小的病害。此类病害多为土传或种传病害,又称为积年流行性病害。如茄子黄萎病、黄瓜枯萎病等。多循环病害(复利病害):指在一个生长季中病原物能够连续繁殖多代,从而发生多次再侵染的病害。此类病害多为局部侵染,潜伏期短,病原物增殖率高,对环境敏感。又称为单年流行性病害。如马铃薯晚疫病,一个生长季病斑面积约增长10亿倍。病害类型不同在防治上的着重点也不同。植物病害的流行学类型1、感病寄主植物2、寄主植物大面积集中栽培3、具有强致病性的病原物4、病原物数量巨大5、有利的环境条件流行的主导因素:在诸多流行因素中,往往有一种或少数几种起主要作用。病害常发区、易发区、偶发区和不发生区。病害大流行、中度流行、轻流行和不流行。大流行,如我国小麦条锈病、美国玉米小斑病、爱尔兰马铃薯晚疫病。病害流行的因素植物病害的预测依据病害的流行规律,利用经验的或系统模拟的方法估计一定时间之后病害的流行状况,称为预测(prediction,prognosis),由权威机构发布预测结果为预报(forecasting),常合称为预测预报。预测内容:发生区、发生期、发生量(级别)。预报的目的:为病害防治做好准备,并指导药剂防治时机、次数和范围。流行程度预测:预测流行的级别,发病率,病情指数等。发生期预测:估计病害可能发生的时期。负预测。损失预测(损失估计):根据病害流行程度预测减产量,有时将品种、栽培条件、气象条件等因素作为预测因子。经济损害水平(economicinjurylevel):指造成经济损失的最低发病数量。经济阈值(economicthreshold):指应该采取防治措施时的发病数量,此时防治可防止发病数量超过经济损害水平,防治费用不高于因病害减轻所获得的收益。短期预测:预测时限一周之内。中期预测:预测时限一个月至一个季度。长期预测:预测时限一个季度以上,有时是一年或多年。预测的种类小测试•某地苹果斑点落叶病的病害分级及每个级别调查病叶数如下,试计算该地斑点落叶病的病情指数。•0:35•1:20•3:15•5:10•7:5•9:00:351:153:205:87:79:0

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