植物和病原物互作研究PPT讲稿
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第五章植物-病原互作过程中效应子的作用
作用包括： 1.可干扰寄主防御体系，有利于病原侵染、定殖和建立寄生关系
(如virulence factors and toxins）。 2.部分可诱导抗病性，刺激寄主防卫反应。如无毒基因产物也称
作effector，与抗性基因产物互作，引起防卫反应 (如avirulence factors and elicitors）。
目前effector已被多数植病学者接受和认可，并扩展到真菌、卵菌、 线虫研究中，已开展广泛深入的研究。
The journal of Molecular Plant-Microbe Interactions
已发表的重要文献
1.Axtell MJ, Staskawicz BJ. Initiation of RPS2-specified disease resistance in Arabidopsis is coupled to theAvrRpt2-directed elimination of RIN4. Cell 2003;112:369–77.
但病原菌经过漫长的进化,通过干扰质膜上的PRRs对PAMPs的识别,或者 向细胞溶胶中分泌可能改变抗性反应的蛋白因子来抑制PTI途径的防御功 能。
2. ETI （Effector - triggered immunity）
一旦病原菌成功地抑制植物的第一道防卫反应,植物就需要启动更为特 殊的机制来抵抗它们,即由病原菌分泌的效应因子激发的植物防卫反应 ( Effector - triggered immunity, ETI) 。
第五章 Effector (效应子) 在病原物-植物互作及诱导抗病性
过程中的作用
第一节Effector (效应子)的基本情况
1.概念
Effector(效应因子或效应子)，指由植物病原细菌、真菌、卵菌或线虫 产生的，可在病原物和寄主互作中起关键作用的蛋白与其它生物小 分子，能改变寄主细胞的结构和功能。通常为分泌性的，进入植物 细胞不同部位中发挥作用。
(如virulence factors and toxins）。 2.部分可诱导抗病性，刺激寄主防卫反应。如无毒基因产物也称
作effector，与抗性基因产物互作，引起防卫反应 (如avirulence factors and elicitors）。
目前effector已被多数植病学者接受和认可，并扩展到真菌、卵菌、 线虫研究中，已开展广泛深入的研究。
The journal of Molecular Plant-Microbe Interactions
已发表的重要文献
1.Axtell MJ, Staskawicz BJ. Initiation of RPS2-specified disease resistance in Arabidopsis is coupled to theAvrRpt2-directed elimination of RIN4. Cell 2003;112:369–77.
但病原菌经过漫长的进化,通过干扰质膜上的PRRs对PAMPs的识别,或者 向细胞溶胶中分泌可能改变抗性反应的蛋白因子来抑制PTI途径的防御功 能。
2. ETI （Effector - triggered immunity）
一旦病原菌成功地抑制植物的第一道防卫反应,植物就需要启动更为特 殊的机制来抵抗它们,即由病原菌分泌的效应因子激发的植物防卫反应 ( Effector - triggered immunity, ETI) 。
第五章 Effector (效应子) 在病原物-植物互作及诱导抗病性
过程中的作用
第一节Effector (效应子)的基本情况
1.概念
Effector(效应因子或效应子)，指由植物病原细菌、真菌、卵菌或线虫 产生的，可在病原物和寄主互作中起关键作用的蛋白与其它生物小 分子，能改变寄主细胞的结构和功能。通常为分泌性的，进入植物 细胞不同部位中发挥作用。
三植物病原原核生物精品PPT课件
在欧洲、北美发生普遍。在中 国马铃薯主要栽培区都有发生，以 北方一季作区和南方冷凉山区较重 。无毒种薯生产可减轻为害。
三、植物病原细菌学研究内容
主要研究细菌形态、染色反应、培养性状、生长与 营养、生理和生物化学特性、血清学特征、遗传特性、遗 传和变异、鉴定和分类，致病特性、地理分布、传播方式 、流行生态、病原物与寄主植物互作的物理机制、生理生 化机制和分子生物学机制、细菌病害的防治策略和防治技 术。
荚膜主要含多糖类或多肽类，而黏质层的主要成分是纯粹的多糖类。荚
膜和黏质层的其它组分各种细菌各不相同，对某些细菌的鉴定是很有意义的。 荚膜和黏质层具有保护细菌的作用，尤其是保护细菌免受干燥和其它有类
似环境因素的影响。植物病原细菌很少有荚膜，但有黏质层。
8、鞭毛和纤毛
从细胞内伸出的细长、波浪形弯曲的粒状物。化学组成主要是鞭 毛蛋白质，还有少量碳水化合物。
植物根癌病： ★
又称冠瘿病（Agrobacterium tumefaciens）
各大洲都有分布，寄主范围很广， 对核果类果树为害尤重，近年在中国 局部地区的桃、葡萄、啤酒花等栽培 植物上严重发生。
★马铃薯环腐病（Clavibacter
， subsp. sepedonicum）
michiganense
细菌鞭毛的着生位置和数量各不相同，主要有两型：即极生鞭毛
和周生鞭毛。着生在菌体一端或两端的称为极生鞭毛，着生在菌体一侧 或四周的称为周生鞭毛。细菌有否鞭毛及着生位置和数量具有属的特征 ，在细菌分类上有重要意义。鞭毛是细菌的运动器官。
纤毛是细菌菌体表面着生的形状较直，直径较细、长度较短、数
量较多的毛发状细丝，也称伞毛。伞毛有普通伞毛和性伞毛之分，前者 主要起附着作用，而后者则供细菌接合之用。
微生物与植物互作-PPT课件
（a）有效化营养元素——微生物的代谢作用加
强了有机质的分解，促进植物营养元素的矿化，
增强了对作物的养分供应。
根际微生物通过溶解矿物中的磷酸盐，给植物提供可 溶性的磷酸盐，加快植物对磷酸盐的吸收。
A、有益影响
（b）促进植物生长——根际微生物能合 成多种生长素、植物生长激素，加速种子 萌发和根毛发育。
③丛枝菌根在植物吸收养料中的作用：扩大根系吸收范
围，提高了从土壤溶液中吸收养料的吸收率。
④促进根圈微生物的固氮菌、磷细菌生长，并对共生固
氮微生物的结瘤有良好的影响。 ⑤与植物病害关系：有好有坏，不清楚。
（2）菌根对植物的作用
增加植物根系对水分和营养物质的吸收； 增加植物根系对磷素的吸收： 分泌植素酶、磷酸酶，增加对有机磷化物的分解； 菌根菌可打破根系的抑磷圈，增加磷的吸收。
果胶酶——分解果胶，使植物组织崩溃；
纤维素酶——破坏细胞壁，使细胞分解；
某些微生物产生的生长素吲哚乙酸——使植物产生疾病； 某些病原真菌产生的赤霉素和细胞激动素——使植物疯长；
乙烯——引起植物代谢发生变化；
毒素——干扰植物的正常代谢。
5、 植物对病原微生物的免疫性（抗性）
植物对病原微生物的侵入不是被动的， 而是可以通过许多方式抵抗病原微生物 侵入，这种抵抗力称为植物的免疫性。
（e）根际中的菌丝体可以转移植物中的放 射线物质和重金属等有害物质。
A、有益影响 （f）根际微生物产生二氧化碳，使钙增加 可溶性，有利于植物吸收。
（g）根际中自生固氮菌可以固定大量的 N2，给植物提供有机和无机氮。
B、不利影响
（a）微生物与植物竞争矿质营养，在一定时间内
减少了对植物养分的供应，造成对植物生长的不利。
强了有机质的分解，促进植物营养元素的矿化，
增强了对作物的养分供应。
根际微生物通过溶解矿物中的磷酸盐，给植物提供可 溶性的磷酸盐，加快植物对磷酸盐的吸收。
A、有益影响
（b）促进植物生长——根际微生物能合 成多种生长素、植物生长激素，加速种子 萌发和根毛发育。
③丛枝菌根在植物吸收养料中的作用：扩大根系吸收范
围，提高了从土壤溶液中吸收养料的吸收率。
④促进根圈微生物的固氮菌、磷细菌生长，并对共生固
氮微生物的结瘤有良好的影响。 ⑤与植物病害关系：有好有坏，不清楚。
（2）菌根对植物的作用
增加植物根系对水分和营养物质的吸收； 增加植物根系对磷素的吸收： 分泌植素酶、磷酸酶，增加对有机磷化物的分解； 菌根菌可打破根系的抑磷圈，增加磷的吸收。
果胶酶——分解果胶，使植物组织崩溃；
纤维素酶——破坏细胞壁，使细胞分解；
某些微生物产生的生长素吲哚乙酸——使植物产生疾病； 某些病原真菌产生的赤霉素和细胞激动素——使植物疯长；
乙烯——引起植物代谢发生变化；
毒素——干扰植物的正常代谢。
5、 植物对病原微生物的免疫性（抗性）
植物对病原微生物的侵入不是被动的， 而是可以通过许多方式抵抗病原微生物 侵入，这种抵抗力称为植物的免疫性。
（e）根际中的菌丝体可以转移植物中的放 射线物质和重金属等有害物质。
A、有益影响 （f）根际微生物产生二氧化碳，使钙增加 可溶性，有利于植物吸收。
（g）根际中自生固氮菌可以固定大量的 N2，给植物提供有机和无机氮。
B、不利影响
（a）微生物与植物竞争矿质营养，在一定时间内
减少了对植物养分的供应，造成对植物生长的不利。
植物与病原体的互作与适应
生物。
植物通过光合作用将阳光、二氧 化碳和水转化为有机物，并释放 氧气，为地球上几乎所有生物提
供食物和能量。
植物的细胞壁由纤维素构成，这 使得它们与动物细胞有明显的区
别。
病原体分类及特点
细菌是单细胞微生物，通过分裂 繁殖，可引起植物多种疾病。
真菌是一种多细胞的微生物，通 过孢子繁殖，可引起植物腐烂、 枯萎等症状。
，以降低感染风险。
生理逃避
改变自身的生理状态，如调整pH值 、产生抑制病原体生长的物质等，以
创造不利于病原体生存的环境。
耐受策略
01
02
03
代谢耐受
通过调整代谢途径，减少对病原体所 需营养物质的合成，使植物在感染条
件下仍能维持正常生理功能。
组织耐受
增强植物组织的机械强度或形成隔离 层，以抵抗病原体的侵入和扩展。
非亲和性互作
植物抵抗病原体侵染
植物通过自身的防御机制，如细胞壁加厚、产生抗菌物质等，成功 抵抗病原体的侵染。
过敏性反应
植物在受到病原体侵染时，会在侵染部位周围产生过敏性反应，形 成枯斑或坏死，从而限制病原体的扩散。
系统获得性抗性
植物在受到病原体侵染后，能够产生系统获得性抗性，使整个植株 对后续的病原体侵染具有更强的抵抗力。
蛋白质组学技术
用于快速扩增和检测特定DNA片 段，常用于病原体鉴定和基因表 达分析。
将目的基因克隆到载体中，并在 宿主细胞中进行表达，研究基因 功能和互作机制。
研究植物和病原体蛋白质的表达 、功能和相互作用，揭示互作机 制。
遗传学方法
基因敲除与敲入
通过基因编辑技术，如CRISPR/Cas9系统，研究特 定基因在植物与病原体互作中的作用。
植物通过光合作用将阳光、二氧 化碳和水转化为有机物，并释放 氧气，为地球上几乎所有生物提
供食物和能量。
植物的细胞壁由纤维素构成，这 使得它们与动物细胞有明显的区
别。
病原体分类及特点
细菌是单细胞微生物，通过分裂 繁殖，可引起植物多种疾病。
真菌是一种多细胞的微生物，通 过孢子繁殖，可引起植物腐烂、 枯萎等症状。
，以降低感染风险。
生理逃避
改变自身的生理状态，如调整pH值 、产生抑制病原体生长的物质等，以
创造不利于病原体生存的环境。
耐受策略
01
02
03
代谢耐受
通过调整代谢途径，减少对病原体所 需营养物质的合成，使植物在感染条
件下仍能维持正常生理功能。
组织耐受
增强植物组织的机械强度或形成隔离 层，以抵抗病原体的侵入和扩展。
非亲和性互作
植物抵抗病原体侵染
植物通过自身的防御机制，如细胞壁加厚、产生抗菌物质等，成功 抵抗病原体的侵染。
过敏性反应
植物在受到病原体侵染时，会在侵染部位周围产生过敏性反应，形 成枯斑或坏死，从而限制病原体的扩散。
系统获得性抗性
植物在受到病原体侵染后，能够产生系统获得性抗性，使整个植株 对后续的病原体侵染具有更强的抵抗力。
蛋白质组学技术
用于快速扩增和检测特定DNA片 段，常用于病原体鉴定和基因表 达分析。
将目的基因克隆到载体中，并在 宿主细胞中进行表达，研究基因 功能和互作机制。
研究植物和病原体蛋白质的表达 、功能和相互作用，揭示互作机 制。
遗传学方法
基因敲除与敲入
通过基因编辑技术，如CRISPR/Cas9系统，研究特 定基因在植物与病原体互作中的作用。
分子植物病理学_PPT幻灯片
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。
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)
★ 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．
农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）
3、主要研究方法（main strategy）
◆ 从“里”到“外”：以研究寄主和病原物的基
植物与植物病原菌的互作关系
植物与植物病原菌的互作关系植物与植物病原菌之间存在着复杂且多样的互作关系。
植物病原菌是指那些能够引起植物疾病的微生物，包括细菌、真菌、病毒和原生动物等。
这些病原菌侵染植物，引发一系列的病理反应，而植物则通过一系列机制来抵抗这些侵染。
一、植物病原菌的入侵与侵染机制植物病原菌入侵植物体内的过程中，通常需要经历一系列的步骤。
首先，病原菌会通过多种途径进入植物体内，比如通过气孔、伤口、根尖等。
其次，病原菌会附着在植物表面，然后通过产生一系列的外生酶、毒素等来破坏植物的表皮组织防御机制，并进一步侵入植物体内。
一旦进入植物体内，病原菌会继续侵染植物细胞。
他们通过释放毒素、产生酶类等方式破坏植物细胞的壁，进而侵入细胞内部。
在细胞内，病原菌会利用植物细胞的营养物质，繁殖并释放更多的病原物质，从而继续侵染周围的植物组织。
在这个过程中，植物会针对病原菌的侵染作出一系列的防御反应。
二、植物的防御反应机制植物对病原菌的侵染会引发一系列的防御反应。
这些防御反应主要包括以下几个方面：1. 壁增厚和增生：植物会增加细胞壁的厚度，并且增加细胞的数量来抵御病原菌侵染。
这样可以增加细胞的机械强度和抗切割能力。
2. 激活防御基因：植物接收到信号后会激活一系列的防御基因，这些基因编码的蛋白质可以通过一系列的信号传导途径来抵御病原菌侵染，比如产生抗氧化酶、抗菌素等。
3. 产生抗菌物质：植物会根据病原菌的侵染情况来产生一系列的抗菌物质。
这些物质可以直接抑制病原菌的生长和繁殖，从而减轻病害的程度。
例如，植物抗菌肽可以穿过细菌细胞膜，破坏其内部结构。
4. 调节细胞死亡：当植物组织受到侵染时，植物会有选择地引发细胞死亡反应，以限制病原菌的侵染范围。
这种细胞死亡可以通过激活细胞内的一些信号分子来实现，比如激活亚细胞壁完整性蛋白。
综上所述，植物与植物病原菌之间的互作关系是一个复杂而多变的过程。
双方通过一系列的机制来相互作用，植物通过抵抗病原菌的侵染来保护自身的生长发育，而病原菌则通过侵染植物来获取营养和繁殖。
植物免疫(植物抗病机制)PPT课件
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喷施病毒蛋白使植物产生系统获得性抗性，从而能抵 抗多种病毒的入侵。
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RNA沉默（RNA silence）
双链RNA( dsRNA) 是基因沉默的关键起始因子, dsRNA 在生物体内被一个类 RNAase 称为Dicer 的酶降解为小分子干扰性RNA ( small interference RNA, siRNA) , siRNA 能够与RNAase 结合形成RNA 诱导的沉默复合体( RNA induced silencing complex, RISC) , 这一RISC 复合体能够特异性地攻击同源的mRNA 并使其降解。
植物的抗病性 （Plant disease resistance）
陈浩杰
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一、病原微生物对植物的危害
①水分平衡失调
病原微生物通过影响水分的吸收、运输与散失，进 而影响水分平衡。
②呼吸作用加强
一方面是病原微生物本身具有的强烈的呼吸作用， 另一方面是寄主呼吸速率加快。
③光合作用下降
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参考文献
[1]王文娟等.植物抗病分子机制研究进展[J]生物技术通报,2007:19-24. [2]潘瑞炽等，植物生理学[M]北京：高等教育出版社，2012.7：340-343. [3]张艳秋等，植物系统获得性抗性研究进展[J]东北农业大学学报39(12): 113~117.
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植物免疫植物抗病机制6rna沉默rnasilence双链rnadsrna是基因沉默的关键起始因子dsrna在生物体内被一个类rnaase称为dicer的酶降解为小分子干扰性rnasmallinterferencernasirnasirna能够与rnaase结合形成rna诱导的沉默复合体rnainducedsilencingcomplexrisc这一risc复合体能够特异性地攻击同源的mrna并使其降解
《农业植物病理学》课件
培训检疫人员
农业植物病理学为检疫人员提供理论和实践培训，提高检 疫人员的专业素质和工作能力，确保植物检疫工作的准确 性和有效性。
在环境保护和生态平衡中的作用
有害生物控制
农业植物病理学通过有害生物控制的 理论和实践，减少农药的使用，降低 对环境的污染和对生态平衡的破坏。
生态修复
利用农业植物病理学的理论和方法， 对受损的生态系统进行修复和重建， 恢复生态平衡，提高生态系统的稳定 性和可持续性。
精准诊断
利用现代科技手段，如基因测序 、显微观察等，对病害进行精准 诊断，为防治提供科学依据。
综合治理
采用生物防治、化学防治等多种 手段，综合施策，降低病害的危 害程度。
抗病品种的选育与利用
抗病育种
通过基因工程、分子标记 等技术手段，选育具有抗 病性的农作物品种。
品种搭配
根据不同地区、不同季节 的病害发生情况，合理搭 配种植不同抗病性的农作 物品种。
在植物检疫中的作用
检测外来病原体
农业植物病理学在植物检疫中发挥重要作用，对外来的病 原体进行检测和鉴定，防止外来病原体入侵，保护本国农 业生产和生态安全。
制定检疫标准
根据农业植物病理学的理论和实践，制定科学合理的检疫 标准，对外来的植物和植物产品进行严格的检验和处理， 防止检疫性有害生物的传播和扩散。
线虫性病害
由植物寄生线虫引起，如花生根 结线虫病。
细菌性病害
由细菌引起，如水稻白叶枯病菌 、柑橘溃疡病菌。
病毒与类病毒病害
由病毒和类病毒引起，如烟草花 叶病毒、马铃薯纺锤块茎病类病 毒。
病害发生规律与传播途径
气候因素
温度、湿度、光照等对病
1
害发生有重要影响，如稻
瘟病在低温高湿条件下易
农业植物病理学为检疫人员提供理论和实践培训，提高检 疫人员的专业素质和工作能力，确保植物检疫工作的准确 性和有效性。
在环境保护和生态平衡中的作用
有害生物控制
农业植物病理学通过有害生物控制的 理论和实践，减少农药的使用，降低 对环境的污染和对生态平衡的破坏。
生态修复
利用农业植物病理学的理论和方法， 对受损的生态系统进行修复和重建， 恢复生态平衡，提高生态系统的稳定 性和可持续性。
精准诊断
利用现代科技手段，如基因测序 、显微观察等，对病害进行精准 诊断，为防治提供科学依据。
综合治理
采用生物防治、化学防治等多种 手段，综合施策，降低病害的危 害程度。
抗病品种的选育与利用
抗病育种
通过基因工程、分子标记 等技术手段，选育具有抗 病性的农作物品种。
品种搭配
根据不同地区、不同季节 的病害发生情况，合理搭 配种植不同抗病性的农作 物品种。
在植物检疫中的作用
检测外来病原体
农业植物病理学在植物检疫中发挥重要作用，对外来的病 原体进行检测和鉴定，防止外来病原体入侵，保护本国农 业生产和生态安全。
制定检疫标准
根据农业植物病理学的理论和实践，制定科学合理的检疫 标准，对外来的植物和植物产品进行严格的检验和处理， 防止检疫性有害生物的传播和扩散。
线虫性病害
由植物寄生线虫引起，如花生根 结线虫病。
细菌性病害
由细菌引起，如水稻白叶枯病菌 、柑橘溃疡病菌。
病毒与类病毒病害
由病毒和类病毒引起，如烟草花 叶病毒、马铃薯纺锤块茎病类病 毒。
病害发生规律与传播途径
气候因素
温度、湿度、光照等对病
1
害发生有重要影响，如稻
瘟病在低温高湿条件下易
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• 病原物不能克服寄主植物的抗病性，病原物
与寄主具有不亲和性（incompability), 病原物不致病性，寄主表现抗病。
第三节 植物病原物的致病机制
真菌
病毒
细菌
• 病原物接触寄主后，引致寄主植物发病的
机理：机械穿透、营养物质掠夺和化学致 病作用等。
• 在病害发生过程中发挥重要作用的病原物
寄生能力、机械穿透和代谢产物被称为病 原物的致病因素(pathogenicity factor)。
氏白粉菌Blumeria graminis， B. graminis f. sp. Tritici，引起小麦白
粉病；
B. graminis f. sp. Hordei，引起大麦白
粉病。
• 生理小种（physiological race，通常简
称小种）：专化型内形态相似、但对同一 寄主植物不同品种表现出不同致病性的群 体称为～.
一、机械穿透
病原真菌、高等寄生植物和线虫可以通过对植物表面施加机械 压力而侵入。
• 真菌菌丝(芽管)和高等寄生植物的胚根接触并附着在植物表面，
前端膨大，形成附着胞，产生侵入钉(penetration peg)，对 植物表皮施加巨大的机械压力，并分泌相应的酶类，软化并穿 透角质层和细胞壁而侵入。
• 真菌在植物表皮下的组织中形成子实体时，施加相当大的机械
菌的寄主植物起作用。例如，引起玉米小斑病的玉蜀黍离
蠕孢Bipolaris maydis T小种产生的T毒素对T型雄性不育
细胞质的杂交玉米毒性很强，而对其他玉米品种毒性很弱。
• 非寄主专化性毒素 (non-host-specific toxin，NHST):
可以影响病原菌的寄主 植物和一些非寄主植物。例如，引
• 许多病原真菌可以直接穿透植物表皮而侵入。真菌能
产生一系列降解表皮角质层和细胞壁的酶，直接侵入 过程就是部分地或全部地通过这种化学穿透方式。
四、毒 素
• 毒素(toxin)是指病原物产生的一类小剂量即可对寄主有
明显损伤和致病作用的次生代谢产物。它们可以
是多糖、糖肽或多肽类化合物，或杂环类有机化合物等。
寄生性和致病性
寄生性: 指病原物在寄主植物活体内取 得营养物质而生存的能力。
致病性: 指病原物所具有的破坏寄主和引 起病变的能力。
专化型、生理小种和致病变种
病原物种下的几个分类单元：
• 病原物种内可分为不同的专化型及生理小
种。
• 专化型(forma specialis，简称f. sp)：病
原物种内形态相似，但对不同属寄主植物 的致病性不同的类群称为～。例如，禾布
第一节 基本概念 第二节 植物病原物的致病机制
第一节 基本概念
• 1. 植物与病原物的相互关系 • 2. 寄生性和致病性 • 3. 专化型、生理小种和致病变种 • 4. 死体营养型和活体营养型 • 5. 亲和性和非亲和性
共生、共栖和寄生
植物与相关微生物之间主要有三种相互 关系。
1、共生(symbiosis) 2、共栖关系(commensalism) 3、寄生(parasitism)
起烟草野火病的烟草假单胞菌Pseudomonas tabaci产生
的烟毒素处理烟草和其他植物都可以产生症状。
毒素的作用机理
✓毒素与寄主植物细胞膜上的某种蛋白质产
生相互识别作用；
✓影响寄主细胞膜的透性，导致寄主细胞内
电解质的渗漏；
✓影响寄主体内某些酶活性，抑制寄主核酸
与蛋白质的合成；
✓作为一种抗代谢物，抑制寄主某些生长必
• 毒素是一种非常高效的致病物质，它能在很低浓度下诱发
植物产生病状。有些化学物质，当浓度高到一定程度时， 也会对植物的生长产生不利的影响或毒害作用，这些物质 就不能称为毒素。
• 毒素是重要的致病因子，真菌、细菌，毒素影响植物形态、
生理生化特性。
毒素分类
根据影响寄主范围的不同，毒素可以分为两类。
• 寄主专化性毒素 (host-specific toxin，HST): 仅对病原
• 许多病原物种下直接分为不同的生理小种。 • 病原细菌中则用致病变种（pathovar，简
称 pv. ）和菌系（strain），而病毒中则 常用株系（strain）等术语表示种内致病 性的分化。
死体营养和活体营养
寄生物从寄主植物获得养分，有两种不同的方式。
1、死体营养生物(necrotroph)：寄生物先杀死 寄主植物的细胞和组织，然后从中吸取养分， 营这种生活方式的生物称作死体寄生物。
2、活体营养生物(biotroph)：寄生物从活的寄 主中获得养分，并不立即杀伤寄主植物的细胞 和组织。营这种生活方式的生物称作活体寄生 物。人们将只能活体寄生的寄生物，称为专性 寄生物(obligate parasite).
亲和性与不亲和性
• 病原物克服寄主植物的抗病性，病原物与寄
主具有亲和性（compability),病ห้องสมุดไป่ตู้物有致 病性，寄主表现感病。
压力，致使细胞壁角质层扩张、突起和破裂，子实体外露。
• 寄生性种子植物可以形成吸器穿透寄主表皮，与寄主的维管束
组织相连。
• 线虫则先利用口针(stylet)反复穿刺，最后穿透植物表皮细胞
壁，头部或整个虫体进入植物细胞中。
二、夺取寄主的生活物质
• 各种病原物都具有寄生性，能够从寄主上获得必要
的生活物质。
需的次生代谢物的产生。
几种重要的寄主选择性毒素
毒素名称
植物和病原物互作研究课件
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一．十字花科蔬菜软腐病 二．茄科蔬菜灰霉病 三．茄科蔬菜疫病 四．茄科蔬菜青枯病 五．茄科（番茄）病毒病 六．豆科蔬菜的火疫病
第四章 植物与病原物互作研究
第一节 病原物在互作中的作用 第二节 植物的抗性在互作中的作用
第一节 病原物在互作中的作用
• 寄主体内或体表的寄生物越多，消耗的养分也越多，
从而造成寄主植物的营养不良、黄化、矮化，甚至 枯死等症状。
• 半寄生类对寄主的依赖主要是水分，因此对寄主的
影响一般较少，危害较轻；
• 全寄生植物对寄主的损害极大，很快就使寄主黄化
致死。
三、酶
• 病原物产生的与致病性有关的酶很多，主要有：
角质酶（cutinase）、果胶酶（pectinase）、 纤维素酶（cellulase）、半纤维素酶（hemi～） 和蛋白酶（protease）等。
与寄主具有不亲和性（incompability), 病原物不致病性，寄主表现抗病。
第三节 植物病原物的致病机制
真菌
病毒
细菌
• 病原物接触寄主后，引致寄主植物发病的
机理：机械穿透、营养物质掠夺和化学致 病作用等。
• 在病害发生过程中发挥重要作用的病原物
寄生能力、机械穿透和代谢产物被称为病 原物的致病因素(pathogenicity factor)。
氏白粉菌Blumeria graminis， B. graminis f. sp. Tritici，引起小麦白
粉病；
B. graminis f. sp. Hordei，引起大麦白
粉病。
• 生理小种（physiological race，通常简
称小种）：专化型内形态相似、但对同一 寄主植物不同品种表现出不同致病性的群 体称为～.
一、机械穿透
病原真菌、高等寄生植物和线虫可以通过对植物表面施加机械 压力而侵入。
• 真菌菌丝(芽管)和高等寄生植物的胚根接触并附着在植物表面，
前端膨大，形成附着胞，产生侵入钉(penetration peg)，对 植物表皮施加巨大的机械压力，并分泌相应的酶类，软化并穿 透角质层和细胞壁而侵入。
• 真菌在植物表皮下的组织中形成子实体时，施加相当大的机械
菌的寄主植物起作用。例如，引起玉米小斑病的玉蜀黍离
蠕孢Bipolaris maydis T小种产生的T毒素对T型雄性不育
细胞质的杂交玉米毒性很强，而对其他玉米品种毒性很弱。
• 非寄主专化性毒素 (non-host-specific toxin，NHST):
可以影响病原菌的寄主 植物和一些非寄主植物。例如，引
• 许多病原真菌可以直接穿透植物表皮而侵入。真菌能
产生一系列降解表皮角质层和细胞壁的酶，直接侵入 过程就是部分地或全部地通过这种化学穿透方式。
四、毒 素
• 毒素(toxin)是指病原物产生的一类小剂量即可对寄主有
明显损伤和致病作用的次生代谢产物。它们可以
是多糖、糖肽或多肽类化合物，或杂环类有机化合物等。
寄生性和致病性
寄生性: 指病原物在寄主植物活体内取 得营养物质而生存的能力。
致病性: 指病原物所具有的破坏寄主和引 起病变的能力。
专化型、生理小种和致病变种
病原物种下的几个分类单元：
• 病原物种内可分为不同的专化型及生理小
种。
• 专化型(forma specialis，简称f. sp)：病
原物种内形态相似，但对不同属寄主植物 的致病性不同的类群称为～。例如，禾布
第一节 基本概念 第二节 植物病原物的致病机制
第一节 基本概念
• 1. 植物与病原物的相互关系 • 2. 寄生性和致病性 • 3. 专化型、生理小种和致病变种 • 4. 死体营养型和活体营养型 • 5. 亲和性和非亲和性
共生、共栖和寄生
植物与相关微生物之间主要有三种相互 关系。
1、共生(symbiosis) 2、共栖关系(commensalism) 3、寄生(parasitism)
起烟草野火病的烟草假单胞菌Pseudomonas tabaci产生
的烟毒素处理烟草和其他植物都可以产生症状。
毒素的作用机理
✓毒素与寄主植物细胞膜上的某种蛋白质产
生相互识别作用；
✓影响寄主细胞膜的透性，导致寄主细胞内
电解质的渗漏；
✓影响寄主体内某些酶活性，抑制寄主核酸
与蛋白质的合成；
✓作为一种抗代谢物，抑制寄主某些生长必
• 毒素是一种非常高效的致病物质，它能在很低浓度下诱发
植物产生病状。有些化学物质，当浓度高到一定程度时， 也会对植物的生长产生不利的影响或毒害作用，这些物质 就不能称为毒素。
• 毒素是重要的致病因子，真菌、细菌，毒素影响植物形态、
生理生化特性。
毒素分类
根据影响寄主范围的不同，毒素可以分为两类。
• 寄主专化性毒素 (host-specific toxin，HST): 仅对病原
• 许多病原物种下直接分为不同的生理小种。 • 病原细菌中则用致病变种（pathovar，简
称 pv. ）和菌系（strain），而病毒中则 常用株系（strain）等术语表示种内致病 性的分化。
死体营养和活体营养
寄生物从寄主植物获得养分，有两种不同的方式。
1、死体营养生物(necrotroph)：寄生物先杀死 寄主植物的细胞和组织，然后从中吸取养分， 营这种生活方式的生物称作死体寄生物。
2、活体营养生物(biotroph)：寄生物从活的寄 主中获得养分，并不立即杀伤寄主植物的细胞 和组织。营这种生活方式的生物称作活体寄生 物。人们将只能活体寄生的寄生物，称为专性 寄生物(obligate parasite).
亲和性与不亲和性
• 病原物克服寄主植物的抗病性，病原物与寄
主具有亲和性（compability),病ห้องสมุดไป่ตู้物有致 病性，寄主表现感病。
压力，致使细胞壁角质层扩张、突起和破裂，子实体外露。
• 寄生性种子植物可以形成吸器穿透寄主表皮，与寄主的维管束
组织相连。
• 线虫则先利用口针(stylet)反复穿刺，最后穿透植物表皮细胞
壁，头部或整个虫体进入植物细胞中。
二、夺取寄主的生活物质
• 各种病原物都具有寄生性，能够从寄主上获得必要
的生活物质。
需的次生代谢物的产生。
几种重要的寄主选择性毒素
毒素名称
植物和病原物互作研究课件
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一．十字花科蔬菜软腐病 二．茄科蔬菜灰霉病 三．茄科蔬菜疫病 四．茄科蔬菜青枯病 五．茄科（番茄）病毒病 六．豆科蔬菜的火疫病
第四章 植物与病原物互作研究
第一节 病原物在互作中的作用 第二节 植物的抗性在互作中的作用
第一节 病原物在互作中的作用
• 寄主体内或体表的寄生物越多，消耗的养分也越多，
从而造成寄主植物的营养不良、黄化、矮化，甚至 枯死等症状。
• 半寄生类对寄主的依赖主要是水分，因此对寄主的
影响一般较少，危害较轻；
• 全寄生植物对寄主的损害极大，很快就使寄主黄化
致死。
三、酶
• 病原物产生的与致病性有关的酶很多，主要有：
角质酶（cutinase）、果胶酶（pectinase）、 纤维素酶（cellulase）、半纤维素酶（hemi～） 和蛋白酶（protease）等。