分子植物病理学PPT
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植物分子系统学 ppt课件
•插入或缺失：主要是IR缺失、基因或内含子缺失、非编码区的插入或缺失。 在豆科及裸子植物中的松柏类等一些植物中缺失反向重复序列IR。烟草和地钱 中的三个内含子在水稻中缺失。在非编码区的插入或缺失经常发生，而在编码 区插入或缺失常是3bp或3的倍数，而并不打破其原来的阅读框架。
•序列变异：cpDNA相当保守，进化速率平均每年每个位点约0.2-1.0×10-9，
分子系统学研究中应用最为广泛的基因之一。
ITS序列在裸子植物中变异很大，尤其是长度变异非常显著，因此一般
认为ITS不适用于裸子植物的系统发育研究。但在被子植物中，ITS区由于
序列短(600-700bp)、两端连接高度保守区、拷贝数多、长度保守、一致
进化、进化速率较快等特点，适用于科内，尤其是近缘属间及种间甚至居群
仅为核基因组的1/5。而在编码蛋白质的基因中，碱基置换率与核基因极为相
似，显示出同样的自然选择压的结果。一般来说，非编码区的突变率要明显高
于编码区。在cpDNA中，不同区域的突变率也有差异，LSC的突变率高于SSC。
另外还存在一些突变的热点植区物分。子系统学
17
2．叶绿体DNA资料与植物系统学
2.3 cpDNA在植物系统学的应用
植物分子系统学
10
1．核DNA资料与植物系统学
rDNA资料的植物系统学应用
A．18S 基因 序列长约1850bp。18S基因序列分析对揭示植物高等级分类群间的
系统发育关系具有重要意义，进化速率慢，适用于科级以上水平的研究， 1998年以前已经成功的运用到藻类、藓类、蕨类、裸子植物、低等金缕 梅类和毛茛类、单子叶植物等的系统学研究。
C．ETS及IGS序列 rDNA重复单位中的外转录间隔区ETS位于18S基因的上游，其长
分子植物病理学 ppt课件
植物病原细菌中欧氏杆菌归属于肠杆菌科，这类病原菌的分子 遗传研究在20世纪70年代初才开始，较肺炎双球菌的分子遗传学研究迟 了近40年，较DNA双螺旋的发现晚了将近20年。
20世纪50～70年代是植物病原细菌基因操作技术积累的时期。
1953～1956，D.T. Klein ﹠R. M. Klein 发现根癌土壤杆菌的基因 转化与致病性有关的现象。
细菌无毒基因产物在植物细胞内的定位及气与激发子 HR的关系是近年来的研究热点之一。研究结果表明，无 毒基因产物实现其激发子功能的场所不在胞外空间，而是 依赖于功能性hrp(Hypersensitive responses and pathogenicity)基因产物直接将无毒基因产物从菌体内转移到寄主细 胞质内，从而实现其激发子功能。
5.1.1 植物病毒无毒基因的研究
TMV等近10种病毒的无毒基因已得到研究，现已明 确的病毒无毒基因产物均为病毒致病相关功能蛋白，包括 病毒外壳蛋白、复制酶蛋白和运动蛋白。
1986,Beachy, et al.将TMV U1株的外壳蛋白cDNA转 入烟草细胞，获得了高抗性的烟草植物，此后，利用外壳 蛋白基因获得抗病毒病植物的方法很快被应用到其他病毒 和植物上。
欧氏杆菌(Erwinia spp)
欧氏杆菌与大肠杆菌相近,同时也是重要植物病原细菌,
因此开始分子遗传学研究较早。20世纪70年代,M.P.Starr实
验室进行了欧氏杆菌Hfr菌株的结合遗传学研究，，利用营养
缺陷型标记转移法对其致病基因进行作图,结果表明,致病基因
位于染色体上his和thr两个基因之间.
ppt课件
15
应用植物基因工程技术将具有能激活植物自身防御系统 的无毒基因与适合于植物背景、非专一性的病原物诱导启动子 组合成嵌合基因构建到植物表达载体中。通过农杆菌或基因枪 的介导转化植物,可筛选出高效广谱的抗真菌和细菌病害的转 基因植株。
普通植物病理学 ppt课件
（二）教学目的
本门课程的主要目的是引导和帮助学生熟悉植
物病理学的基本概念和原理，掌握各类病原学的形
态特征和分类系统，了解植物病害的基本研究方法
和技术，为下一步学习农业植物病理学课程奠定坚
实的理论基础。本门课又是植保专业学生接触专业 的第一门专业课，要培养学生热爱专业、主动学习、 善于思考和较强的独立工作能力。
普通植物病理学是植保专业本科生的重要专业
基础课。本课程主要讲授植物病害的概念及其症
状类型；植物病原真菌、细菌、病毒、线虫以及
寄生性种子植物等主要病原物的基本概念、形态、
分类等植物病原学基础；病原物侵染过程、病害
侵染循环、植物抗病性与病原物致病性、病害流
行预测技术以及植物病害防治原理等基本知识。
ppt课件 4
（9）1996 年玉米弯孢菌叶斑病在中国辽宁流行，绝收25 万 亩，损失2.5亿Kg。 植物发生病害的后果，对植物虽然有害，有时对人类生 活也有可利用的方面，这是由于人们对某种植物产品的需求 所决定等。例如前面所述的茭白，郁金香受病毒侵染而出现 杂色花型，遮光埋藏培养的韭黄，而且提高了经济价值。
ppt课件 22
ppt课件 28
非侵染性病害和侵染性病害
பைடு நூலகம்1、非侵染性病害 由于生长环境条件不合适，物理或化学因素造成的，是 非侵染性的，这不能传染的病害叫非侵染性病害。有时叫生 理病害。 2、侵染性病害 由于病原物对植物侵染造成的，因可传染，又叫传染性 病害。植物病害的原因叫病原，寄生物病原叫病原物，植物 病原真菌和细菌叫病原菌。病原物主要包括真菌、细菌、病 毒、线虫和寄生性种子植物五大类，俗称五大类病原物。 3、非侵染性病害和侵染性病害的相互关系 （1）非侵染性病类加重后者的发生，造成伤口。如苹果 腐烂病。 （2）后者可致使植物非侵染病害的发生。
植物病理学ppt课件
2019 24
梨枝干轮纹病-粗皮病
2019 25
梨干腐病
2019 26
苹果根朽病
2019 27
苹果根朽病
2019 28
2019
-
果树根癌病
29
轮纹病（粗皮）
2019 -
干腐病
30
桃树流胶病
2019 31
三. 叶部病害
2019
-
32
苹果斑点落叶病
20019 67
③包泥：用黏土加水成泥，糊住病斑并用塑 料膜严密包扎的病斑治疗方法称为包泥法。 只要操作适宜，治愈率可达95%以上。注意一 是泥要黏，尽量使用黏土。二是包要严，包 泥厚度2cm以上，并且超出病斑2cm以上；包 泥后包扎要严，不能透风漏水。三是包扎严 密状态最少要保持2~3个月。
④ 桥接：
苹果小叶病
45
枣疯病
2019 46
葡萄病毒病
2019 47
生理性病害---缺铁
2019 48
第二节
苹果树皮腐烂病 Apple Canker
俗称臭皮病、烂皮病，是我国北方苹果产区危害严重的病 害之一。该病主要发生在成龄结果树上，重病果园常常是病 疤累累，枝干残缺不全，因病毁园现象时有发生。
2019
苹果锈病
2019 35
苹果白粉病
2019 36
梨火疫病
2019 37
梨火疫病
2019
-
38
葡萄霜霉病
2019
-
39
桃缩叶病
2019
-
40
褐斑穿孔病
霉斑穿孔病
细菌穿孔病
桃穿孔病
2019 41
枣锈病
2019 42
四. 全株性病害
梨枝干轮纹病-粗皮病
2019 25
梨干腐病
2019 26
苹果根朽病
2019 27
苹果根朽病
2019 28
2019
-
果树根癌病
29
轮纹病（粗皮）
2019 -
干腐病
30
桃树流胶病
2019 31
三. 叶部病害
2019
-
32
苹果斑点落叶病
20019 67
③包泥：用黏土加水成泥，糊住病斑并用塑 料膜严密包扎的病斑治疗方法称为包泥法。 只要操作适宜，治愈率可达95%以上。注意一 是泥要黏，尽量使用黏土。二是包要严，包 泥厚度2cm以上，并且超出病斑2cm以上；包 泥后包扎要严，不能透风漏水。三是包扎严 密状态最少要保持2~3个月。
④ 桥接：
苹果小叶病
45
枣疯病
2019 46
葡萄病毒病
2019 47
生理性病害---缺铁
2019 48
第二节
苹果树皮腐烂病 Apple Canker
俗称臭皮病、烂皮病，是我国北方苹果产区危害严重的病 害之一。该病主要发生在成龄结果树上，重病果园常常是病 疤累累，枝干残缺不全，因病毁园现象时有发生。
2019
苹果锈病
2019 35
苹果白粉病
2019 36
梨火疫病
2019 37
梨火疫病
2019
-
38
葡萄霜霉病
2019
-
39
桃缩叶病
2019
-
40
褐斑穿孔病
霉斑穿孔病
细菌穿孔病
桃穿孔病
2019 41
枣锈病
2019 42
四. 全株性病害
植物病理学分类概况PPT课件
鞭毛菌亚门较重要的病原物，主要 包括：
丝囊霉属：引起蔬菜苗期立枯病、萝卜等根腐病。
腐霉属：引起猝倒病和瓜果腐烂病，主要发生在 番茄、茄子、辣椒、黄瓜、莴苣、芹菜、洋葱、 甘蓝等幼苗上，特别是在早春育苗期发生普遍
疫霉属：引起的病害有马铃薯、番茄晚疫病、瓜 类（包括黄瓜、节瓜、南瓜、丝瓜、西瓜、甜瓜 等）疫病、烟草黑腥病。
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败 也是伟大的，所以不要放弃，坚持 就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
植物病原真菌
真菌可分为5个亚门 1、鞭毛菌亚门；2、接合菌亚门； 3、子囊菌亚门；4、担子菌亚门； 5、半知菌亚门。
鞭毛菌亚门真菌
鞭毛菌亚门真菌也叫鞭毛菌，是真菌 门中最低等的一类，由鞭毛菌引起的植 物病害在潮湿、多雨、低洼积水、通风 透光条件差的条件下发生普遍，为害较 为严重。主要特征是无性繁殖产生带有 1—2根鞭毛的游动孢子。
外担菌属：茶饼病
半知菌亚门真菌
称半知菌，是一类尚未发现，或者没有有性阶段的真 菌，半知菌无性阶段非常发达，主要依靠无性阶段产生各 种各样的分生孢子来延续其种群，半知菌的形态差异很大， 它所引起的植物病害种类也很多，症状十分复杂。半知菌 的分类主要是根据无性阶段(分生孢子阶段)的形态特征， 主要包括未见有性阶段的子囊菌和担子菌。 丛梗孢属：苹果、梨等果实褐腐病 葡萄孢属：引起多种作物幼苗、果实及贮藏器官的猝倒、 落叶、花腐、烂果、烂窖，如蔬菜灰霉病等。 链格孢属：如棉花轮纹斑病、马铃薯早疫病、大葱紫斑病 小核菌属：引起花生等200多种作物白绢病； 梨孢属：稻瘟病
分子植物病理学
分子植物病理学
Molecular Plant Pathology
绪
论
1、概念（conception）
分子植物病理学是在分子水平上研究并解释植物病理 现象、讨论和解决植物病害防治理论及其途径的科学。
2、研究内容(contents)
应用分子生物学理论和DNA重组技术，研究植物病害 的发生机制，阐明病程中，寄主－病原物相互作用的分子 基础；寄主、病原物与病程相关的基因及其结构、表达和 调控机制。
病毒：TMV，ALMV，CMV，TRV，
PVX，PVY，SMV，BMV，RSV
寄主： 烟草，番茄，马铃薯，大豆，水稻
5.1.2 植物病原细菌无毒基因的研究
自第一个植物病原细菌无毒基因avrA从丁香假单胞菌 大豆致病变种6号生理小种中被克隆后，目前已从丁香假 单胞菌、甘蓝黑腐黄单胞杆菌的不同变种和青枯假单胞菌 等植物病原细菌中克隆了40多个无毒基因，远远超过从其 它植物病原菌中克隆到的无毒基因。 细菌无毒基因产物在植物细胞内的定位及气与激发子 HR的关系是近年来的研究热点之一。研究结果表明，无 毒基因产物实现其激发子功能的场所不在胞外空间，而是 依赖于功能性hrp(Hypersensitive responses and pathogenicity)基因产物直接将无毒基因产物从菌体内转移到寄主细 胞质内，从而实现其激发子功能。
究，从个体到群体分析有关基因的作用和功能表现的 调节。
4、分子植物病理学的发展（history）
分子植物病理学是植物病理学中最年轻的分支，是在遗 传学、细胞生物学、分子生物学、生物化学和生物物理学等 现代学科发展和影响下逐渐形成的。然而，由于各种病原物 的分类地位及其所从属的学科不同，因此，在各种植物病害 的研究中，运用分子植物病理学观点和方法对其进行研究的 水平是不平衡的。
Molecular Plant Pathology
绪
论
1、概念（conception）
分子植物病理学是在分子水平上研究并解释植物病理 现象、讨论和解决植物病害防治理论及其途径的科学。
2、研究内容(contents)
应用分子生物学理论和DNA重组技术，研究植物病害 的发生机制，阐明病程中，寄主－病原物相互作用的分子 基础；寄主、病原物与病程相关的基因及其结构、表达和 调控机制。
病毒：TMV，ALMV，CMV，TRV，
PVX，PVY，SMV，BMV，RSV
寄主： 烟草，番茄，马铃薯，大豆，水稻
5.1.2 植物病原细菌无毒基因的研究
自第一个植物病原细菌无毒基因avrA从丁香假单胞菌 大豆致病变种6号生理小种中被克隆后，目前已从丁香假 单胞菌、甘蓝黑腐黄单胞杆菌的不同变种和青枯假单胞菌 等植物病原细菌中克隆了40多个无毒基因，远远超过从其 它植物病原菌中克隆到的无毒基因。 细菌无毒基因产物在植物细胞内的定位及气与激发子 HR的关系是近年来的研究热点之一。研究结果表明，无 毒基因产物实现其激发子功能的场所不在胞外空间，而是 依赖于功能性hrp(Hypersensitive responses and pathogenicity)基因产物直接将无毒基因产物从菌体内转移到寄主细 胞质内，从而实现其激发子功能。
究，从个体到群体分析有关基因的作用和功能表现的 调节。
4、分子植物病理学的发展（history）
分子植物病理学是植物病理学中最年轻的分支，是在遗 传学、细胞生物学、分子生物学、生物化学和生物物理学等 现代学科发展和影响下逐渐形成的。然而，由于各种病原物 的分类地位及其所从属的学科不同，因此，在各种植物病害 的研究中，运用分子植物病理学观点和方法对其进行研究的 水平是不平衡的。
《植物病理学》课件
科学施肥
合理施肥可以改善土壤结 构，提高土壤肥力，增强 植物的抗病性。
化学防治方法
选择合适的药剂
根据病害种类选择合适的药剂，避免使用对环境有害 的农药。
合理使用药剂
按照农药使用说明合理配制和使用药剂，避免过量使 用或滥用。
注意安全间隔期
在采收前应确保农药的安全间隔期已过，避免农产品 残留农药。
生物防治方法
特点
不同病原物引起的植物病害具有不同的症状和特点，例如病 毒病害通常表现为花叶、畸形等症状，真菌病害则表现为腐 烂、长霉等症状。同时，不同植物对同一病原物的反应也可 能不同，表现出不同的抗病性。
03
植物病原微生物的种类与 特征
植物病原真菌的种类与特征
植物病原真菌的种类
主要有鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门和担子菌亚门等。
植物病原真菌的特征
具有菌丝和孢子，能够侵染植物引起病害，导致植物生长不良或死 亡。
常见植物病原真菌
如霜霉病、锈病、白粉病等。
植物病原细菌的种类与特征
植物病原细菌的种类
01
主要包括假单胞菌属、黄单胞菌属、土壤杆菌属等。
植物病原细菌的特征
02
具有细胞壁和鞭毛，通过自然孔口或伤口侵入植物，引起病害
。
常见植物病原细菌
因、发生发展规律和防治技术进行了更深入的研究和应用。
02
植物病害的分类与识别
植物病害的分类
按照病原物分类
根据病原物的不同，将植物病害 分为病毒病害、细菌病害、真菌
病害等。
按照症状分类
根据症状的不同，将植物病害分为 变色、坏死、腐烂、萎蔫等类型。
按照传播方式分类
根据传播方式的不同，将植物病害 分为气传病害、土传病害、种传病 害等。
分子病理学教学课件ppt
蛋白质纯化
通过色谱、电泳等技术将目的蛋 白质从混合物中分离出来。
蛋白质分析
利用质谱、光谱等技术对蛋白质的 结构、功能和相互作用进行分析。
细胞培养与转染
细胞培养
将细胞在体外进行培养，以观 察其生长和分化过程。
转染方法
利用物理、化学等方法将外源 DNA导入宿主细胞。
转染效率评估
通过分子生物学技术检测外源 DNA在细胞中的转染效率。
转录后修饰的类型
转录是基因表达的第一步，由RNA聚 合酶催化，生成RNA分子。
转录后修饰包括5'端帽子修饰、3'端 尾巴修饰及RNA剪接修饰等，这些修 饰对于RNA分子的稳定性和翻译效率 具有重要影响。
要点三
转录调控元件与疾病
转录调控元件是调节基因表达的关键 部位，其变异可导致多种疾病，如癌 症等。
THANKS
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详细描述
生物信息学方法可以用于处理和分析大规模的生物数据，如基因组学、转录组学和蛋白质组学数据等。这些方 法可以用于寻找基因变异、基因表达谱分析、蛋白质相互作用等，有助于揭示疾病的分子机制和寻找新的治疗 靶点。同时，这些方法还可以用于评估疾病的风险和预后，为临床决策提供依据。
基于干细胞与免疫细胞的分子病理学研究
自身免疫性疾病的分子病理学研究
自身免疫性疾病的病因
系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等自身免疫性疾病与免疫细 胞功能异常、自身抗体产生等分子机制密切相关。
自身免疫性疾病的诊断
通过检测自身抗体、炎症因子等生物标志物，有助于早期诊断自 身免疫性疾病。
自身免疫性疾病的治疗
针对免疫细胞功能异常和自身抗体产生的分子机制，开发出免疫 抑制剂、生物制剂等新型治疗策略。
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植物病原细菌中欧氏杆菌归属于肠杆菌科，这类病原菌的分子
遗传研究在20世纪70年代初才开始，较肺炎双球菌的分子遗传学研究迟
了近40年，较DNA双螺旋的发现晚了将近20年。 20世纪50～70年代是植物病原细菌基因操作技术积累的时期。 1953～1956，D.T. Klein ﹠R. M. Klein 发现根癌土壤杆菌的基因 转化与致病性有关的现象。 1957， R.R.Corey﹠M.P.Starr 发现了菜豆黄单胞的转化作用与其 对链霉素抗性和菌落形态变化之间的关系。 1966，日本学者完成了水稻白叶枯病菌的转化研究。
type toxic octopine nopaline octopine opaline
A B C + + － + － － － + － + － － － + －
1974～1978，农杆菌菌株的遗传转化研究。其中，1977， M.D.Chilton证明农杆菌的Ti质粒上只有一小段DNA与肿瘤诱 发有关系，而且可以从细菌转移到植物细胞；1978，J.Schell 首次以Ti为载体把带有抗生素抗性基因的转座子Tn7转移到植 物细胞中去，开创了以Ti质粒为载体转移外源DNA进入植物 的植物基因工程研究日益兴旺，同时对Ti质粒的精细分析和与 寄主植物互作的研究成为分子植物病理学研究热点.
农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）
1944, 发现农杆菌侵染的植物组织可以在不加激素 的培养基上生长。
1970，G.Morel et al.发现农杆菌致病菌有两种类型， 其区别在于对两种不常见Arg衍生物章鱼碱（octopine）和 胭脂碱（nopaline）的代谢不同。 1973,J.A.Lippincoot证明，无致病力菌株丧失对上 述两种Arg衍生物的利用能力，因此，农杆菌有3种类型。 细菌利用 肿瘤组织合成
欧氏杆菌(Erwinia spp)
欧氏杆菌与大肠杆菌相近,同时也是重要植物病原细菌tarr实 验室进行了欧氏杆菌Hfr菌株的结合遗传学研究，，利用营养 缺陷型标记转移法对其致病基因进行作图,结果表明,致病基因 位于染色体上his和thr两个基因之间.
★
植物病毒病害的分子生物学研究
1935，W. M. Stanley 成功分离出TMV结晶，并证明结 晶的大部分组成是protein. 1937,E. C. Borden ﹠N. w. Pirie 报道了TMV的化学组 成，提出该病毒由95％protein 和5％RNA组成．
1955～1956，H. Frankel-Conrat 对TMV的蛋白质和 核酸进行了重组研究，为证明核酸作为一种遗传物质的作 用提出了令人信服的证据． TMV CP
自1984年N.T.Keen首次报道从菊欧氏杆菌(E.Chrysanthemi) 中克隆到果胶裂解酶基因后,发表了有关欧氏杆菌中2个种pel 基 因克隆的报道,其中涉及编码5个主要同工酶的5个pel基因.
假单胞细菌(Pseudomonas.spp.)
茄青枯假单胞(P.solanacearum) 丁香假单胞(P.syringae)
3、主要研究方法（main strategy）
◆ 从“里”到“外”：以研究寄主和病原物的基
因为主要对象，阐明寄主－病原物相互作用的有关基 因的结构、表达、调控及其产物功能。
◆ 方 法导向：先以分子克隆的方法鉴定与致病性
有关的基因，然后根据该基因产物及其对生物表型的 影响，确定该基因的类型和作用。
◆ 在分子（DNA）水平上通过互补分析和缺失研
主表现感病。
5.1 病原菌致病相关基因的研究进展
致病性基因(Pathogenicity genes)是病原均与寄主植物 互作过程中决定对植物致病性的基因。它决定着病原菌在 寄主植物过程中与植物建立寄生关系，破坏寄主植物细胞 正常生理代谢功能以及调控对植物的吸附、侵染、定植扩 展和最终显症等过程。致病基因主要包括毒性基因和无毒 基因,前者决定对植物表现亲和性,即调控病害的发生与发 展;后者决定病原菌小种与含相应抗病基因的寄主植物品种 表现专化性不亲和。
究，从个体到群体分析有关基因的作用和功能表现的 调节。
4、分子植物病理学的发展（history）
分子植物病理学是植物病理学中最年轻的分支，是在遗 传学、细胞生物学、分子生物学、生物化学和生物物理学等 现代学科发展和影响下逐渐形成的。然而，由于各种病原物 的分类地位及其所从属的学科不同，因此，在各种植物病害 的研究中，运用分子植物病理学观点和方法对其进行研究的 水平是不平衡的。
HR RNA 侵染植物 杂合病毒
可被TMV抗体纯化
不能被HR抗体纯化 RNA供体病毒的特征
分离出的病毒颗粒能被HR抗体钝化
1958,Gierer et al,用亚硝酸诱变获得TMV突变株,使坏死 病斑从0.2%增加到15%,进一步说明病毒RNA的突变与致病功 能的关系.
★ 植物细菌病害的分子生物学研究
分子植物病理学
Molecular Plant Pathology
绪
论
1、概念（conception）
分子植物病理学是在分子水平上研究并解释植物病理 现象、讨论和解决植物病害防治理论及其途径的科学。
2、研究内容(contents)
应用分子生物学理论和DNA重组技术，研究植物病害 的发生机制，阐明病程中，寄主－病原物相互作用的分子 基础；寄主、病原物与病程相关的基因及其结构、表达和 调控机制。
5、分子植物病理学研究进展（Review）
Gene for Gene Hypothesis 植物对某种病原菌的特异性抗性取决于它是否具有抗 性基因，即寄主分别含有感病基因（r）和抗病基因（R）， 病原分别含有有毒基因（vir）和无毒基因（avr），只有 当具有抗性基因的植物与具有无毒基因的病原相遇时，才 能激发植物的抗病反应，其他情况下二者表现亲和，即寄
大豆斑点病菌(P.s.pv.glycinea)
大豆假单胞(P.glycinea)
★
植物真菌病害的分子生物学研究
传统植物病理学中许多重要的理论和学说都是以真菌病害 为模式发展起来的,但在分子病理学方面的进展明显滞后. 1979年M.E.Case在粗糙脉孢霉(Neurospora crassa)和 J.Tilburn在巢曲霉(Aspergillus)遗传转化系统试验相继取得成 功后,丝状植物病原真菌的分子生物学研究发展迅速.
遗传研究在20世纪70年代初才开始，较肺炎双球菌的分子遗传学研究迟
了近40年，较DNA双螺旋的发现晚了将近20年。 20世纪50～70年代是植物病原细菌基因操作技术积累的时期。 1953～1956，D.T. Klein ﹠R. M. Klein 发现根癌土壤杆菌的基因 转化与致病性有关的现象。 1957， R.R.Corey﹠M.P.Starr 发现了菜豆黄单胞的转化作用与其 对链霉素抗性和菌落形态变化之间的关系。 1966，日本学者完成了水稻白叶枯病菌的转化研究。
type toxic octopine nopaline octopine opaline
A B C + + － + － － － + － + － － － + －
1974～1978，农杆菌菌株的遗传转化研究。其中，1977， M.D.Chilton证明农杆菌的Ti质粒上只有一小段DNA与肿瘤诱 发有关系，而且可以从细菌转移到植物细胞；1978，J.Schell 首次以Ti为载体把带有抗生素抗性基因的转座子Tn7转移到植 物细胞中去，开创了以Ti质粒为载体转移外源DNA进入植物 的植物基因工程研究日益兴旺，同时对Ti质粒的精细分析和与 寄主植物互作的研究成为分子植物病理学研究热点.
农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）
1944, 发现农杆菌侵染的植物组织可以在不加激素 的培养基上生长。
1970，G.Morel et al.发现农杆菌致病菌有两种类型， 其区别在于对两种不常见Arg衍生物章鱼碱（octopine）和 胭脂碱（nopaline）的代谢不同。 1973,J.A.Lippincoot证明，无致病力菌株丧失对上 述两种Arg衍生物的利用能力，因此，农杆菌有3种类型。 细菌利用 肿瘤组织合成
欧氏杆菌(Erwinia spp)
欧氏杆菌与大肠杆菌相近,同时也是重要植物病原细菌tarr实 验室进行了欧氏杆菌Hfr菌株的结合遗传学研究，，利用营养 缺陷型标记转移法对其致病基因进行作图,结果表明,致病基因 位于染色体上his和thr两个基因之间.
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植物病毒病害的分子生物学研究
1935，W. M. Stanley 成功分离出TMV结晶，并证明结 晶的大部分组成是protein. 1937,E. C. Borden ﹠N. w. Pirie 报道了TMV的化学组 成，提出该病毒由95％protein 和5％RNA组成．
1955～1956，H. Frankel-Conrat 对TMV的蛋白质和 核酸进行了重组研究，为证明核酸作为一种遗传物质的作 用提出了令人信服的证据． TMV CP
自1984年N.T.Keen首次报道从菊欧氏杆菌(E.Chrysanthemi) 中克隆到果胶裂解酶基因后,发表了有关欧氏杆菌中2个种pel 基 因克隆的报道,其中涉及编码5个主要同工酶的5个pel基因.
假单胞细菌(Pseudomonas.spp.)
茄青枯假单胞(P.solanacearum) 丁香假单胞(P.syringae)
3、主要研究方法（main strategy）
◆ 从“里”到“外”：以研究寄主和病原物的基
因为主要对象，阐明寄主－病原物相互作用的有关基 因的结构、表达、调控及其产物功能。
◆ 方 法导向：先以分子克隆的方法鉴定与致病性
有关的基因，然后根据该基因产物及其对生物表型的 影响，确定该基因的类型和作用。
◆ 在分子（DNA）水平上通过互补分析和缺失研
主表现感病。
5.1 病原菌致病相关基因的研究进展
致病性基因(Pathogenicity genes)是病原均与寄主植物 互作过程中决定对植物致病性的基因。它决定着病原菌在 寄主植物过程中与植物建立寄生关系，破坏寄主植物细胞 正常生理代谢功能以及调控对植物的吸附、侵染、定植扩 展和最终显症等过程。致病基因主要包括毒性基因和无毒 基因,前者决定对植物表现亲和性,即调控病害的发生与发 展;后者决定病原菌小种与含相应抗病基因的寄主植物品种 表现专化性不亲和。
究，从个体到群体分析有关基因的作用和功能表现的 调节。
4、分子植物病理学的发展（history）
分子植物病理学是植物病理学中最年轻的分支，是在遗 传学、细胞生物学、分子生物学、生物化学和生物物理学等 现代学科发展和影响下逐渐形成的。然而，由于各种病原物 的分类地位及其所从属的学科不同，因此，在各种植物病害 的研究中，运用分子植物病理学观点和方法对其进行研究的 水平是不平衡的。
HR RNA 侵染植物 杂合病毒
可被TMV抗体纯化
不能被HR抗体纯化 RNA供体病毒的特征
分离出的病毒颗粒能被HR抗体钝化
1958,Gierer et al,用亚硝酸诱变获得TMV突变株,使坏死 病斑从0.2%增加到15%,进一步说明病毒RNA的突变与致病功 能的关系.
★ 植物细菌病害的分子生物学研究
分子植物病理学
Molecular Plant Pathology
绪
论
1、概念（conception）
分子植物病理学是在分子水平上研究并解释植物病理 现象、讨论和解决植物病害防治理论及其途径的科学。
2、研究内容(contents)
应用分子生物学理论和DNA重组技术，研究植物病害 的发生机制，阐明病程中，寄主－病原物相互作用的分子 基础；寄主、病原物与病程相关的基因及其结构、表达和 调控机制。
5、分子植物病理学研究进展（Review）
Gene for Gene Hypothesis 植物对某种病原菌的特异性抗性取决于它是否具有抗 性基因，即寄主分别含有感病基因（r）和抗病基因（R）， 病原分别含有有毒基因（vir）和无毒基因（avr），只有 当具有抗性基因的植物与具有无毒基因的病原相遇时，才 能激发植物的抗病反应，其他情况下二者表现亲和，即寄
大豆斑点病菌(P.s.pv.glycinea)
大豆假单胞(P.glycinea)
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植物真菌病害的分子生物学研究
传统植物病理学中许多重要的理论和学说都是以真菌病害 为模式发展起来的,但在分子病理学方面的进展明显滞后. 1979年M.E.Case在粗糙脉孢霉(Neurospora crassa)和 J.Tilburn在巢曲霉(Aspergillus)遗传转化系统试验相继取得成 功后,丝状植物病原真菌的分子生物学研究发展迅速.