植物病原細(xì)菌課件

1、植物病原原核生物,原核生物概念 是指無(wú)真正的細(xì)胞核，遺傳物質(zhì)分散在細(xì)胞質(zhì)中，無(wú)核膜包被，僅形成一個(gè)圓形或橢圓形的核區(qū)的單細(xì)胞微生物，包括細(xì)菌、放線(xiàn)菌、藍(lán)細(xì)菌和菌原體等。,原核生物與真核生物的比較,結(jié)構(gòu)示意圖,,革蘭氏染色,先用結(jié)晶紫染色1分鐘后水洗，然后加革蘭碘液媒染一分鐘后用酒精脫色，再用稀釋石炭酸復(fù)紅復(fù)染,染色后除可以看到細(xì)菌形態(tài)外. 最初目的 未經(jīng)染色之細(xì)菌，由于其與周?chē)h(huán)境折光率差別甚小，故在顯微鏡下極難觀

2、察。染色后細(xì)菌與環(huán)境形成鮮明對(duì)比，可以清楚地觀察到細(xì)菌的形態(tài)、排列及某些結(jié)構(gòu)特征。還可將細(xì)菌分為兩大類(lèi)，即不被酒精脫色而保留紫色者為革蘭氏陽(yáng)性菌（G﹢）。被酒精脫色復(fù)染成紅色者為革蘭氏陰性菌（Gˉ）。 用以分類(lèi)鑒定 陽(yáng)性 耐鹽 不易被降解 對(duì)堿性染料敏感 陰性 細(xì)胞壁不光滑 營(yíng)養(yǎng)簡(jiǎn)單,植物病原菌,細(xì)菌病害的數(shù)量和危害僅次于真菌和病毒，屬第三大病原物。大多具鞭毛，植物病原細(xì)菌都不產(chǎn)生芽孢，芽孢抗逆

3、性強(qiáng)革蘭氏陰性,繁殖,裂殖速度 20min 大腸桿菌變異 突變 重組,分布和為害 凡有植物生長(zhǎng)的地方都有細(xì)菌病害分布，但發(fā)生的種類(lèi)則依不同氣候帶或不同生態(tài)區(qū)而 異。植物病原細(xì)菌中有的種類(lèi)寄生專(zhuān)化性強(qiáng)，只能侵染一種植物，如水稻白葉枯，僅危害水稻；棉角斑黃單胞菌只為害棉屬植物 。 有的種類(lèi)寄生范圍較寬，可侵染多種植物，甘藍(lán)黑腐病黃單胞菌可以為害許多十字花科植物；如青枯病菌，最多的可達(dá)200余種，癌腫土壤桿菌，可以為害64

4、3種植物。,,植物病原原核生物的寄生性與致病性1 寄生性 多數(shù)非專(zhuān)性寄生，寄生性的強(qiáng)弱有所不同。少數(shù)如植原體，專(zhuān)性寄生。強(qiáng)寄生菌：侵染植物的綠色部分，自然孔口入侵弱寄生菌：侵染植物的貯藏器官或抵抗力較弱的部位。,2 致病性1）毒素 主要破壞寄主細(xì)胞的半透性，造成原生質(zhì)中不溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄远鉂B，造成細(xì)胞水分、養(yǎng)分向間隙外滲，引起腐爛或斑點(diǎn)癥狀，初期水漬狀癥狀。2）酶 果膠酶：分解細(xì)胞壁組織，引起崩解，引

5、起的癥狀多半是腐爛。 蛋白酶：使寄主細(xì)胞失活，造成細(xì)胞壞死，引起壞死癥狀。 水解酶：分解碳水化合物造成細(xì)胞死亡，引起斑點(diǎn)。,3）多糖類(lèi)物質(zhì) 許多細(xì)菌可產(chǎn)生高分子量的多糖物質(zhì)，阻塞導(dǎo)管，引起萎蔫。4）激素 引起畸形，癌腫。,侵染 植物病原細(xì)菌不象真菌那樣直接穿過(guò)角質(zhì)層或從表皮侵入。一）侵入途徑1 自然孔口（氣孔、水孔、皮孔、蜜腺）氣孔：如棉花角斑病。水孔：如水稻白葉枯病和

6、甘藍(lán)黑腐病的病原細(xì)菌。蜜腺：梨火疫病。,2 傷口(wounds)以維管束病害為多。自然傷口：風(fēng)雨、雹、凍害、昆蟲(chóng)等造成。人為傷口：耕作、施肥、嫁接、移栽、疏芽、疏果、打頂、收獲、運(yùn)輸?shù)仍斐?。從自然孔口侵入的?xì)菌一般都能從傷口侵入，反之不一定。蔬菜軟腐病只能從傷口侵入，很少?gòu)淖匀豢卓谇秩搿?,3 葉毛(leaf hairs)梨火疫病菌可經(jīng)由未受傷的葉毛侵入。,二）決定侵入途徑的因素1 寄生性的強(qiáng)弱：寄生性弱的細(xì)菌

7、一般都是從傷 口侵入;寄生性強(qiáng)的細(xì)菌，較能適應(yīng)寄生的生活，就不一定要從傷口侵入。2 引起葉斑、葉枯癥狀的病原細(xì)菌，多可從自然孔口侵入，而引起萎蔫、腐爛和瘤腫等癥狀的則多是從傷口侵入。,3 不同分類(lèi)地位的細(xì)菌侵入途徑有所不同。 如假單胞菌屬和黃單胞菌屬，自然孔口侵入為主; 土壤桿菌屬、棒形桿菌屬和歐文氏菌屬的以傷口侵入為主。,三）侵入后的擴(kuò)展1 侵染薄壁細(xì)胞組織病害:病菌先

8、在薄壁組織的細(xì)胞間隙蔓延，當(dāng)寄主細(xì)胞受到損傷或死亡后再進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。 原因： 分泌果膠酶，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，擠向四周使細(xì)胞死亡或由于膠狀物質(zhì)滲透壓高，使四周細(xì)胞產(chǎn)生質(zhì)壁分離而死亡； 分泌毒素，使四周細(xì)胞中毒而死。,2 維管束組織病害:通過(guò)薄壁組織或水孔后再進(jìn)入維管束，在木質(zhì)部或韌皮部擴(kuò)展。 稻白葉枯病菌在薄壁細(xì)胞中蔓延很慢，形成局部的枯斑，進(jìn)

9、入維管束組織后，蔓延加快，形成長(zhǎng)條形葉枯癥狀。,3 瘤腫或其它畸形病害: 病菌不深入到內(nèi)部，它們?cè)诒砥ぜ?xì)胞間擴(kuò)展，很少破壞寄主的細(xì)胞和組織。但是組織中產(chǎn)生的少量的激素類(lèi)物質(zhì)，刺激寄主形成瘤腫等畸形癥狀。,四）侵染來(lái)源 病害的發(fā)生一定程度取決于接種體的數(shù)量，由于病原細(xì)菌繁殖速率極快，少量的細(xì)菌很可能在短期內(nèi)造成病害的大流行。植物病原細(xì)菌不產(chǎn)生休眠孢子，但可以在種子、土壤、多年生寄主植物、

10、植物殘?bào)w、昆蟲(chóng)等上存活。 多年生木本植物：病原細(xì)菌在枝條或樹(shù)干上越冬，成為下年初侵染來(lái)源。,一年生草本植物： 1．種子或其它繁殖材料：一二年生植物主要侵染源，多經(jīng)系統(tǒng)侵染進(jìn)入。種子上的細(xì)菌可以長(zhǎng)期存活。如菜豆萎蔫菌可在菜豆上存活5-24年。2．土壤： 一般存活期較短，少數(shù)較長(zhǎng)，如青枯菌、冠癭菌，但只是保持生活力，不能繁殖，致病力下降。在土壤種存活長(zhǎng)短與土壤溫度、濕度、深度、土質(zhì)、土壤微生物、pH等有關(guān)。,3．病株

11、殘?bào)w：是田間重要的來(lái)源，許多病原細(xì)菌可以在殘?bào)w組織中長(zhǎng)期存活。如：桃穿孔菌X. campestiis pv. pruni， 可在枝上病斑內(nèi)越冬，再傳至葉片、果實(shí)、新枝上引起病害。4．雜草或其它作物：個(gè)別寄主范圍寬的細(xì)菌，出現(xiàn)生活史中寄主的交叉。5．昆蟲(chóng)：較少。如玉米萎蔫病菌，玉米葉甲體內(nèi)越冬。 梨火疫?。好鄯?、螞蟻帶菌。,傳播 1 非介體雨水飛濺：雨水可以沖刷、分散粘液狀細(xì)菌，使細(xì)菌便于流動(dòng)，同時(shí)使植物充水，使植物體內(nèi)外形成

12、一個(gè)連續(xù)的水膜，為細(xì)菌通過(guò)自然孔口、傷口及侵入后的擴(kuò)展提供了條件。雨水是植物病原細(xì)菌最主要的傳播途徑。風(fēng)：細(xì)菌不產(chǎn)生孢子，不能直接由風(fēng)傳播，但風(fēng)可以吹走小水滴，可以在植株體表造成傷口，大風(fēng)可以帶走土粒、植物殘?bào)w等。流水：農(nóng)事操作：整枝、打頂、切刀（馬鈴薯環(huán)腐）,2 介體 無(wú)壁菌門(mén) 螺原體（蜜蜂） 植原體（葉禪、飛虱）,植物原核生物病害的診斷,(一)癥狀識(shí)別 1 菌原體病害的癥狀

13、特點(diǎn) 病株矮化或矮縮，枝葉叢生，葉小而黃化。因此叢生、矮縮、小葉與黃化相結(jié)合是診斷菌原體病害癥狀時(shí)必須掌握的關(guān)鍵。 2 細(xì)菌病害的癥狀特點(diǎn) 病植物表現(xiàn)的癥狀類(lèi)型主要有壞死（水漬裝葉斑）、萎蔫、腐爛和畸形等4類(lèi)，褪色或變色的較少;有的還有菌膿溢出。,病征（細(xì)菌的菌膿）,病征（細(xì)菌的菌膿）,,(二)顯微鏡檢查噴菌現(xiàn)象（bacteria exudation,BE）:電鏡觀察：螺原體、植原體。,分類(lèi),薄壁菌門(mén)（Phylum Gr

14、acilicutes）厚壁菌門(mén)（Phylum Firmicutes）軟壁菌門(mén)（Phylum Tenericutes）疵壁菌門(mén)（Phylum Mendosicutes）原核 生物界通常分為4個(gè)門(mén)，7個(gè)綱，35個(gè)組群。,分類(lèi)特征：1 形態(tài)特征和培養(yǎng)性狀：菌體形狀與大小、鞭毛、莢膜、芽孢、在固體和液體培養(yǎng)中的形態(tài)特征和色素的產(chǎn)生。2 生理生化性狀：革蘭氏染色反應(yīng)和抗酸染色反應(yīng)等；細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與組分，色素和毒素的生化性狀、抗原性、代謝

15、類(lèi)型、對(duì)碳原、氮原和大分子物質(zhì)的利用能力與分解產(chǎn)物等。3 遺傳性狀：DNA中G+C mol%、核糖體核苷酸序列、DNA-rRNA同源性等。,薄壁菌門(mén),1 根癌土壤桿菌(A. tumefaciens)： 模式種。寄主廣泛，可侵害90多科300余種雙子葉植物，尤以薔薇科為主，引起桃、蘋(píng)果、葡萄、月季的根癌病。癌腫是由病菌產(chǎn)生的激素引起的。,植物根癌病 又稱(chēng)冠癭病，各大洲都有分布，寄主范圍很廣，對(duì)核果類(lèi)果樹(shù)為害尤重，近

16、年在中國(guó)局部地區(qū)的桃、葡萄、啤酒花等栽培植物上嚴(yán)重發(fā)生。,根癌土壤桿菌的致病因子是細(xì)菌細(xì)胞中的質(zhì)粒，稱(chēng)為T(mén)i 質(zhì)粒（Tumer inducing plasmid）, 引起發(fā)根癥狀的質(zhì)粒稱(chēng)為Ri 質(zhì)粒（Root inducing plasmid）。,2 歐文氏菌屬（Erwinia）1920，Winslow 菌體短桿狀，0.6-1.0x1.5-3.0?m, 多雙生或短鏈狀，鞭毛周生多根；兼性好氣性；G-, 無(wú)芽孢；菌落圓形，

17、隆起灰白色；G+C 50-58mol% 該屬大多數(shù)種是植物病原菌，引起植物壞死、潰瘍、萎蔫、流膠、葉斑及軟腐癥狀。,常見(jiàn)種：菊歐文菌（E. chrysanthemi）引起多種亞熱帶植物和觀賞植物軟腐病。胡蘿卜歐文菌（E. carotovara）: 俗稱(chēng)大白菜軟腐病菌，寄生范圍很廣，包括十字花科、禾本科、茄科等20多科的數(shù)百種果蔬和大田作物。玉米細(xì)菌性枯萎?。‥. stewartii）和梨火疫病

18、（E. amylovara）梨火疫病，主要發(fā)生在西歐和北美，為害梨、蘋(píng)果等，有"細(xì)菌火"之稱(chēng)，是毀滅性的細(xì)菌病害，中國(guó)尚未發(fā)現(xiàn)此病。,,,Stewart's wilt, corn, (Erwinia stewartii),3假單孢菌屬（Pseudomonas）,菌體短桿狀或略彎，0.5-1.0x1.5-5.0?m, 鞭毛1-4根或多根，極生；兼性好氣性；G-, 無(wú)芽孢；菌落圓形，隆起灰白色；G+C 58-

19、70mol% ，有熒光反應(yīng)。 該屬大多數(shù)種是植物病原菌，引起植物葉斑或者和莖稈潰瘍癥狀。,Agrobacterium,Erwinia,Pseudomonas,,,丁香假單胞菌菜豆生致病變種,暈斑病,,,丁香假單胞菌流淚致病變種,4 布克氏菌屬（Berkholderia）Yabuueni,1993 是從假單胞菌屬第2組獨(dú)立出來(lái)的。G+C 64-68mol%。 模式種是引起洋蔥腐爛病的洋蔥布克氏菌（B.

20、 cepacia）.,,,5 黃單胞菌屬（Xanthomonas）1939，Dowson 菌體直桿狀，0.4-0.7x0.7-1.8?m, 單極生鞭毛；絕對(duì)好氧；G-；菌落一般為黃色、光滑或粘稠；產(chǎn)生黃單孢菌色素（Xanthomonadins）；G+C 63-71mol%。 絕大多數(shù)成員為植物病原細(xì)菌。Vanterin(1995)歸屬20個(gè)種，120個(gè)致病變種。,野油菜黃單胞菌（X. cam

21、pestris）模式種,俗稱(chēng)甘藍(lán)黑腐病菌。 野油菜黃單胞菌禾草致病變種（X. c.. Pv. graminis）:引起禾谷類(lèi)黑穎病。 野油菜黃單胞菌柑桔致病變種（X. c. pv. citri）柑桔潰瘍病。 稻黃單胞菌（X. oryzae pv. oryzae）: 侵染水稻引起水稻白葉枯病。,,,甘藍(lán)黑腐,在中國(guó)，水稻白葉枯病(X. oryzae pv. oryzae )于70年代初

22、連續(xù)3年在長(zhǎng)江流域大流行，每年發(fā)病面積約133.3萬(wàn)公頃，重病稻田一片枯焦。,6 勞爾氏菌屬（Ralstonia）,從假單胞菌屬中分離出,普通細(xì)菌培養(yǎng)基上菌落隆起、光滑、濕潤(rùn)、灰白色至白色。有些菌株在培養(yǎng)基上可分泌一種水溶性褐色素而使培養(yǎng)基變褐色。在滅菌的馬鈴薯塊上，則能使其變深褐色至黑色。 引起植物特別是茄科植物的青枯病—茄青枯勞爾氏菌（R. solanacearum） ，各大洲都有發(fā)生，但主要在熱帶、亞熱帶及部分溫帶地區(qū)

23、溫暖、酷熱、潮濕、多雨的條 件下嚴(yán)重為害。中國(guó)的黃河流域及其以南各省均有發(fā)生，但以長(zhǎng)江流域以南為害最重。,茄科植物的青枯病,7 韌皮部桿菌屬（Liberobacter） 電鏡下觀察菌體梭形或短桿狀，G-。 不能人工培養(yǎng)，存在于韌皮部，稱(chēng)為韌皮部難養(yǎng)菌（Phloem fastidious bacteria, PFB）或韌皮部局限菌（phloem-limited bacterium,）。 過(guò)去稱(chēng)為類(lèi)細(xì)菌。,包括兩

24、個(gè)種： L. asaticum 引起柑桔黃龍病（Citrus Huanglongbing (HLB)）。引起黃梢和青果。 L. africanum 引起青果?。╟itrus greening）。,,,亞洲橘虱,厚壁菌門(mén)棒形桿菌屬 (Clavibacter michiganense subsp. sepedonicum ) 馬鈴薯環(huán)腐病(C.michiganense subsp. sepedonicum )，在歐洲、北美發(fā)生

25、普遍。在中國(guó)馬鈴薯主要栽培區(qū)都有發(fā)生，以北方一季作區(qū)和南方冷涼山區(qū)較重。無(wú)毒種薯生產(chǎn)可減輕為害。,軟壁菌門(mén),1 螺原體屬（Spiroplasma） 菌體的基本形態(tài)為螺旋形，繁殖時(shí)可產(chǎn)生分枝，分枝亦呈螺旋形。生長(zhǎng)繁殖時(shí)需要提供甾醇，螺原體在固體培養(yǎng)基上的菌落很小，煎蛋狀，直徑1mm左右，常在主菌落周?chē)纬筛〉男l(wèi)星菌落。菌體無(wú)鞭毛，但在培養(yǎng)液中可以做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。兼性厭氧菌?；蚪M大小為5x108-5x109u,DNA中G

26、+C含量為24-31mol%。 傳病介體：葉蟬、飛虱等。,柑桔僵化螺原體（S. citri）: 引起柑桔僵化病和辣椒脆根病。玉米矮縮螺原體（S. kunkelii）：玉米、高粱和一些禾草。長(zhǎng)春花黃花螺原體（S. phoeniceum）:,,,玉米矮縮螺原體（S. kunkelii）,,柑桔僵化病,healthy fruit malformed fruit,

27、2 植原體屬（Phytoplasma） 菌體的基本形態(tài)為圓球形或橢圓形，在韌皮部篩管中或在穿透細(xì)胞壁上的胞間連絲時(shí)，可以成為變形體狀，如絲狀，桿狀或啞鈴狀等。大小為80-1000nm。目前還不能人工培養(yǎng)。早期稱(chēng)之為類(lèi)菌原體（Mycoplasma-like Organism, MLO）, 其分類(lèi)和鑒定主要依靠生物學(xué)特征，如寄主、癥狀、介體專(zhuān)化性等。近年來(lái)分子生物學(xué)方法已廣泛應(yīng)用于此領(lǐng)域，分類(lèi)取得了很大的進(jìn)展。,,,泡