植物病原真菌分类的研究
实验6 病原真菌小种鉴定
禾柄锈菌
燕麦专化型
小麦专化型
大麦专化型
小种１７
小种２１ 小种３４
背景介绍
生理小种鉴定的意义 掌握病原菌生理小种结构变化的动态，可为研 究和防治提供预见性和主动性。 为抗病品种选育和布局提供依据。
背景介绍
鉴别寄主的选择标准
1、鉴别能力强，对致病小种敏感，抗感界限分明。
种专化型和生理小种的关系禾柄锈菌燕麦专化型小麦专化型大麦专化型小种17小种21小种34生理小种鉴定的意义掌握病原菌生理小种结构变化的动态可为研究和防治提供预见性和主动性
实验六 病原真菌的小种鉴定
背景介绍
背景介绍
• 种-----是生物分类学研究的基本单元与核心。
• 植物病原菌的种与其他生物一样，其建立根据形 态特征。
实验介绍
• 种植一个小麦品种；
• 利用抖粉法接种两个已知的条锈菌生理小种（条
锈菌与滑石粉1：500）；
• 低温保湿24小时；
• 温室培养14天，观察记录结果。
作业
记录每个鉴别寄主对条锈菌的反应型，并鉴定条
锈菌生理小种。 调查不同生理小种在同一小麦品种上的反应型。
实验介绍
实验介绍
我国已鉴定33个条锈菌生理小种及34个不同致病型。
实验介绍
我国记录小麦品种抗锈性的六级标准
实验介绍
国际记录小麦品种抗锈性的九级标准
实验介绍
• 种植一套小麦条锈菌鉴别寄主；
• 利用抖粉法接种条锈菌（条锈菌与滑石粉1：500）；
• 低温保湿24小时；
• 温室培养14天，观察记录结果。
2、稳定性好，不同条件下鉴定结果均很稳定。
3、品种在遗传上为纯合系，无杂合分离。
植物病原真菌子囊菌
症状表现
01
02
03
04
黄化
叶片出现黄色或黄白色斑点， 逐渐扩大，导致整片叶子黄化
。
坏死
植物组织局部死亡，形成褐色 或黑色的坏死斑，严重时导致
叶片脱落或枝条枯死。
萎蔫
植物茎秆和根部受到侵染后， 水分吸收和运输受阻，导致叶
片萎蔫、枯黄。
畸形
感染子囊菌的植物生长异常， 出现卷曲、皱缩、矮化等症状
。
危害程度
03
CHAPTER
子囊菌对植物的危害
侵染过程
初侵染
子囊菌通过气孔、皮孔、伤口等途径侵入植物，在寄主细胞内繁 殖，并产生菌丝体。
潜育期
子囊菌在植物细胞内潜伏一段时间，菌丝体在寄主细胞间蔓延，破 坏细胞壁和细胞膜，形成感染病灶。
发病期
当寄主抗性降低或环境条件适宜时，子囊菌大量繁殖，引起明显的 症状表现。
生物防治
利用拮抗微生物
01
利用对子囊菌具有拮抗作用的微生物，如细菌、真菌等，通过
生物竞争抑制子囊菌的生长。
生物农药
02
利用生物农药防治子囊菌病害，如使用含有拮抗微生物的生物
农药进行喷雾防治。
增强植物抗病性
03
通过基因工程技术培育抗病性强的转基因植物，提高植物自身
的抗病能力。
05
CHAPTER
子囊菌的研究进展
致病机制
研究子囊菌如何引起植物病害，包括 毒素的产生、寄主细胞的侵染过程等 ，有助于深入理解病害发生和发展的 机理。
子囊菌抗药性研究
抗药性机制
研究子囊菌产生抗药性的机制，包括抗药性基因的获得和表达、抗药性进化等，有助于对抗药性进行 监测和治理。
抗药性演化
植物病理学植物病原真菌学概述 ppt课件
植物病理学--植物病原真菌学概述 PPT课件
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隔膜的类型：
封闭隔：多数无隔菌丝当菌丝形成繁殖器官、衰 老或受伤时常形成完全封闭的隔膜。
单空隔：隔膜中间为一孔。
多孔隔：隔膜中间有许多微孔。
复式隔（桶孔隔膜）（dolipore septum）：在隔 膜壁的中部围绕着中心膜孔，有一个炸面圈或琵 琶形的膨大，两边有园顶状的膜状结构所覆盖— 隔孔帽。
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三）菌丝体的组织化
很多真菌在生活史的某个阶段菌丝体能形 成一定的组织，其中菌丝互相交织的程度不 同，有的较紧，有的很疏松，二者一般称为 密丝组织（plectenchyma）。
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二）菌丝的变态结构
真菌的营养菌丝在进化过程中为了更好地吸收 营养，满足其生长发育的要求，逐渐形成了 一些特殊形态的结构—变态结构。
附着胞（appressorium，appressoria）：分 泌粘着物质，以粘着在寄主表面；形成侵入 丝，更有利于其侵入。
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三、真菌的一般形态与特性
营养体：指真菌营养生长的所形成的结构。 繁殖体：指真菌繁殖阶段所形成的结构。
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一）营养体的类型
1 菌丝体（mycelium）：真菌的典型营养体是丝状 体叫菌丝（hypha），组成真菌菌体的一团菌丝 叫菌丝体。
真菌的分类与特征
真菌的分类与特征真菌（Fungi）是一类生命形态多样、广泛存在于地球各个角落的生物。
它们与植物、动物和细菌等生物形成了不同的分类群体，独立构成了一个独特的菌物界（Kingdom Fungi）。
真菌的分类和特征是生物学中的重要研究课题，本文将详细探讨真菌的分类方式和其特征。
一、真菌的分类真菌按照形态和生态特征的不同，可以分为以下几类：1. 细菌类真菌（Oomycota）：细菌类真菌被认为是最原始的真菌，其细胞富含细胞质基质。
典型代表为致病性的藻类病原真菌。
2. 多核菌类真菌（Plasmodiophoromycota）：多核菌类真菌含有多个细胞核，形态独特。
它们主要寄生在植物体内，影响植物的生长和发育。
3. 真菌类真菌（Zygomycota）：真菌类真菌包括了一类以生产孢子囊（zygosporangia）为特征的真菌，常见的有毛霉等。
4. 乳菌类真菌（Basidiomycota）：乳菌类真菌是一类分生孢子具有伞盖构造的真菌。
它们广泛生长于陆地上，形态多样，包括了一些经济和食用价值极高的真菌，如蘑菇、牛肝菌等。
5. 子囊菌类真菌（Ascomycota）：子囊菌类真菌是一类分生孢子形成于内部的真菌。
它们具有大量的物种和广泛的生态适应性，包括了霉菌、酵母菌等。
6. 真担子菌类真菌（Deuteromycota）：真担子菌类真菌是真菌界中一类相对原始、分类位置不明确的真菌。
许多曾分属于该类的真菌后来被归入其他更具体的分类。
二、真菌的特征除了分类上的区分，真菌还有一些特征是它们与其他生物的区别之处。
1. 细胞结构：真菌的细胞体积较大，通常具有真核、细胞质基质和细胞壁。
细胞核含有多倍体的染色体。
2. 营养方式：真菌主要通过吸收方式获取营养，它们分泌酶来降解有机物质，然后通过菌丝吸收分解产物。
3. 子实体结构：绝大多数真菌都具有子实体（子囊或子梗）结构。
子实体是真菌进行无性或有性繁殖的器官，也是真菌分类的重要依据。
植物病原微生物
植物病原微⽣物1 植物病原物定义植物病原物，⼜叫植物病原菌或病原微⽣物，是包括细菌、真菌、病毒，类病毒等在内，经传播侵⼊植物后能引起疾病的传染性微⽣物或⽣物性病原媒介。
植物病原物常能⼲扰植物正常的⽣理⽣化功能，并使植物在⽣理或组织结构上出现种种病理变化，引起植物病害，危害植物健康，影响作物产量。
2 与植物的关系植物病原物侵害的对象是植物，绝⼤多数病原物与植物之间都是⼀种寄⽣关系[2]。
⼀种⽣物从其他⽣物体内获取养分的能⼒称为寄⽣性（parasitism），这种⽣物被称为寄⽣物（parasite），被寄⽣的植物称为寄主（host）< data-bigsrc='https:///app/a/200698/2048_1536_20200225151207-1315850408.png' data-loaded='true' data-observer='true' data-src='https:///app/a/200698/2048_1536_20200225151207-1315850408.png' style='color: inherit;background-repeat: no-repeat;background-position: 50% 50%;background-size: contain; display: block;width: 232px;height: 174px;background-color: rgb(249, 250, 251);background-image:url('https:///mmbiz_png/y9qN1iauRKicUyIyibCvtniaMeLXYLdVgZEWvpTRGc4coicE6UCowicXFA2R8jnv9QCAPStib6YoCNgcQelmGA2iakl4Sw/640? wx_fmt=png');' title='点击查看⼤图'>⽟⽶叶⽚锈病受害状⼀般将寄⽣物分为两类，即活体营养⽣物（biotroph）和死体营养⽣物（necrotroph）。
园林植物真菌病害研究进展
染环境使其在生长发育过程 中常遭受各 种病害 的侵袭 ， 轻者影响生 长 、 形态 失 常、 降低 观赏性 ， 者枯 萎死亡 。 重
我 国 已记 载 的 绿 地 植 物 病 害 共 有 ５５０多 种 ， 关 数 ０ ］相
病害类 型以白粉病 、 叶斑病 、 炭疽病等较 为集中， 对上海
市 主 要 花 卉 园林 的 病 害 调 查 中 发 现 ， 调 查 的 ６ 在 ６种 常
用园林植物 中， 发现病害 １３ ， 中真菌性病害 ９ ， ０种 其 ｏ种 占调查病害总数 的 ８．８ 其中 白粉病发生严 重 ， ７３ ％， 炭疽 病发生最为范围最广 ， 发生率 为 ３． ９ ， 刀菌引起 的 ９３ 镰 叶斑病发病率 为 １．８ ＿ 。对沈 阳常见 园林 植物真菌 ８ １ ２ ｊ
园林 植 物 是 构成 园林 景 观 的 四大要 素 之 一 ， 不仅 因
发生于茎部和根部 ， 中白粉病 和叶斑病病害发生最 为 其 普遍 ， 白粉病发病较为严重 ， 并鉴定 了 ２ ４种真菌病害 ， 其 中 １ 为 新 种 ｌ ； 州 常 见 园林 树 木 的 ５ 病 害分 别是 种 ３兰 种 白粉病 、 锈病 、 叶斑病 、 煤污病 、 枯枝病 ， 中 自粉病发生 其 范围最广 ； 阳 园林 植物 真菌 病害 的鉴定 中得 出， 贵 在 已鉴定的病害 中， 灰斑病 、 叶斑病 、 叶枯病 、 炭疽病 、 锈病 发生普遍 和严重 ； 昆明 主要花 卉病 害进行 调查 ， 鉴定 病害 ７ 种 ， １ 在这些病 害中以叶部病害居多 ， 从病原来看 ，
主要病害 ， 其危 害的范 围 比较广 泛 ， 占所调 查花 卉 品种 的 ２ ， １ 炭疽 病 其次 ， 发生 率 为 １ ， ７ 叶斑病 处 于第 ３ 位 ， １ ［ ； 占 ３ ６ 广州地 区常见观赏植物真菌病 害的调查 ， ］
山西省植物病原真菌区系特点的研究
省 植物 病原 真菌 现 有 的 属 及 其各 个 属 所 引起 的病
害 数量 和寄 主种类 进 行统 计和 归 纳 。在 此基 础上 ，
按 照 Ａｉｓ ｒｈ分 类 系 统 ，将 各 亚 门 的 病 原真 菌 ｎ ｗｏｔ 各 个属 的病 害 数量 相 加 ，统计 出各 亚 门病 原 真菌 所 引起 的病 害 数量 ，并 计 算 各亚 门病 原 真 菌 所 引 起 的病 害 占病 害总数 的百 分率 。
ITS
实验步骤
N ew Tex t
五、与克隆载体pMD18-T连接
A mp la cZ pMD 1 8 -T V ecto r 2 6 9 2 bp O P Ori
TA Ligation
Eco RⅠ p ro PCR Pro d u ct No tⅠ
T-Clo ning Site
100bp
A mp
lacZ
p MD1 8 -T/p ro O ri 4288 bp
T-Clo n in g Site
p ro
T-Clo n in g Site
连接体系
如下表，单位ul
pMD18-T 0.5 0.5 0.5
Solution
回收的DNA 片段 总体积
5
4.5 10
7.5
7 15
10
9.5 20
16℃保温30min以上
背景知识
背景知识
背景知识
二、PCR原理及其应用
PCR（Polymerase Chain Reaction）即聚合酶 链式反应，是指在DNA聚合酶催化下，以母链DNA为 模板，以特定引物为延伸起点，通过变性、退火、 延伸等步骤，体外复制出与母链模板DNA互补的子链 DNA的过程。
是一项DNA体外合成放大技术，能快速特异地在 体外扩增任何目的DNA。可用于基因分离克隆，序列 分析，基因表达调控，基因多态性研究等许多方面 。
⑤避免引物对3‘末端存在互补列，形成引物二聚体，抑
制扩增。
⑥避免3'末端富含GC。保证在最后5 个核苷中含有3 个A
或T。
背景知识
三、琼脂糖凝胶电泳原理
DNA分子在高于 等电点的PH溶液中 带负电荷，在电场 中向正极移动。在 一定电场强度下， DNA分子的迁移速度 与相对分子质量的 对数成反比。
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贵州大学 作业（论文）题目：植物病原真菌分类的研究 课程名称：植物病原真菌学 任课教师姓名：姜于兰 研究生姓名：刘洋 学 号：2010021573 年 级：2010级 专 业：植物病理学 任课教师评分： 任课教师签名： 植物病原真菌分类的研究
1 植物病原真菌分类的研究
1.植物病原真菌简介 1.1 植物病原真菌的定义 真菌是有真正细胞核，没有叶绿素的生物，它们一般都进有无性繁殖和有性生殖，能产生孢子，它们的营养体通常是丝状的，且有分枝的结构，具有几丁质或纤维素的细胞壁，并且常常是进行吸收营养的生物。
植物病原真菌是指那些可以寄生于植物并引致病害的真菌。已记载的植物病原真菌有8000种以上。真菌可引起3万余种植物病害，占植物病害总数的80%，属第一大病原物。植物上常见的霜霉病、白粉病、锈病和黑粉病四大病害都是由真菌引起的，历史上大流行的植物病害多数是真菌引致的[1]。因此。植物病理学与真菌学有密切关系。本章主要介绍植物病原真菌的一般概念和分类。
1.2 真菌与其它生物相区别，有以下的特点 （1）营养体很简单，无根、茎、叶的分化及维管束组织，但细胞内已有固定的细胞核；
（2）细胞壁的主要成分为几丁质，有的为纤维素； （3）没有叶绿素及其它可以进行光合作用的色素，营养方式是异养的； （4）典型的繁殖方式是产生各种类型的有性孢子或无性孢子。 1.3 真菌概述
1.3.1真菌（Fungi）的主要特征 （1）有固定的细胞核，属真核生物。（2）营养体简单，大多为菌丝体。细胞壁主要成分几丁质,有的是纤维素,少数是不具有细胞壁的原质团。（3）营养方式异养型（腐生和寄生），无光合色素。（4）繁殖方式为产生各种类型孢子。
1.3.2真菌的种类 1974年Aniworth估计，全世界真菌有一万属，约10万种。1997年为止真菌界（Kingdom of Eukaryota）有4个门，103个目，484个科，4979属56360种（另外有4556个异名）[2]。 植物病原真菌分类的研究 2 1.3.3有益的真菌 （1）.可供食用： 蘑菇，木耳，口蘑，银耳，猴头。 （2）.医药： 灵芝，马勃，冬虫夏草；抗菌素（Flaming—青霉素，土霉素）。
（3）.工业发酵：制洒业，食品业，工业酸。 （4）.农用真菌： a.生物农药：山东鲁保一号(无毛炭疽菌)防治菟丝子。 b.白僵菌：防治昆虫─玉米螟。 c.防治线虫的天敌真菌。 d.赤霉素：920─真菌的代谢产物。 （5）. 真菌可促进物质的转化：动植物体腐烂分解─全球性的物质大循环 1.3.4有害的真菌 （1）. 侵染植物引致病害。 （2）. 引起人、畜病害─皮肤病。 （3）. 食物中毒：甘薯黑斑病菌、麦角菌。 （4）. 使食品、贮藏物质受损：木材、皮毛发霉。 2.真菌分类的变化与发展
随着人们对生物界的认识的深入,各类生物的分类研究逐渐趋于专门化,从而形成了生物分类学的许多分支。微生物的分类也分支并专门化,形成了细菌分类、放线菌分类、真菌分类、病毒分类等分支。
2.1真菌分类的历史 真菌一词来源于拉丁字的“蘑菇”(fungi),现使用的真菌一词的概念不仅仅包括蘑菇,而是代表着一个既有单细胞个体,又有多细胞的大小型丝状体及大型个体的一个相当庞大的生物类群。由于真菌形态构造和繁殖方式较原核生物复杂、多样,但与高等植物相比形态结构则又简单,因此其分类既不同于原核生物也不能与高等植物相似。回顾对真菌系统研究的历史,其发展经历了古真菌学时期(—1860),近代真菌学时期(1860—1950)、现代真菌学时期(1950—)三个主要时期。在古真菌学时期,人们在日常生活中认识和利用真菌,人类最初对真菌的分类是依据易于识别的宏观形态特征来鉴别的,使用的是简单的描述性语言。植物病原真菌分类的研究 3 十七世纪中期显微镜的发明促进了真菌的研究由大型真菌转入小型真菌并推动了真菌分类工作在形态结构方面的研究[3]。1859年达尔文进化论的问世、巴斯德发酵实验的研究,为真菌学的进一步发展奠定了理论基础。随后的一百多年中,真菌的分类从形态结构方面深入到了系统演化方面,建立了以系统发育为基础的分类系统,它反映了系统发育的进程,使真菌分类从外表形态上相似和内在本质上的相关联相统一。这一近代真菌学研究的时期,以形态特征为依据进行了反映自然系谱的分类工作,同时以进化的观点研究了真菌的遗传性状和生理性状。近三十多年来,由于新技术的不断出现和应用,各门学科的相互渗透,把真菌学的研究推向了一个新的高峰,从生理生化方面的研究结果导致了真菌系统发育和进化方面的重大突破,进入了现代分类时期[4]。
2.2传统的真菌分类 真菌分类的研究,经过较长时间的演变,逐渐形成了以“形态结构特征为主、生理生化、细胞化学和生态等特征为辅”的分类原则。以形态结构为依据是传统(或经典)分类法的基础。以生理生化特征为依据能从多方面研究真菌,但采用的指标较多。另外,不同真菌在形态、营养、繁殖等诸方面对生态因素都有特定的要求和耐受的界限,因此观察真菌时也须考虑到生态性状并将它作为真菌鉴定的辅助性状。在真菌分类领域中,具有进化概念的,有代表性的真菌分类系统主要有De Bary(1884)系统,Gaumann(1926—1964)系统,Martin等(1950)系统,Whitaker(1969)系统等。但真菌学工作者在实践中经常参照和应用的系统一般是以Martin为代表提出的4 纲分类系统,即将真菌归属植物界的菌藻植物门,下分粘菌和真菌2个亚门,真菌亚门再分4个纲[5]: 藻状菌纲:菌丝体无分隔,或者不形成真正的菌丝体。 子囊菌纲:菌丝体有分隔,有性阶段形成子囊孢子。 担子菌纲:菌丝体有分隔,有性阶段形成担孢子。 半知菌纲:菌丝体有分隔,未发现有性阶段。 这一分类系统自上世纪末到本世纪70 年代中期,曾被世界各国的真菌学者广泛地接受和采用,但这一分类系统将藻状菌纲分得太乱,以后分类系统的变更主要在这一纲内。
2.3真菌分类的新进展 由于科学技术的迅速发展,特别是分子生物学的迅速发展,给真菌分类学以巨大的推动力,其中将核酸和蛋白质等分子生物学性状用来探索真菌的种、属、科、目、纲、门等各级分类阶元的进化和亲缘关系应用日趋广泛,弥补了传统分类的不足,使人们对真菌系统发育的认识更接近于客观实际,为真菌分类学的研究开辟了前景。近几十年来真菌分类的新进展主要表现在以下几方面: 植物病原真菌分类的研究 4 2.3.1 DNA中G+Cmol%的比较 研究资料表明,真菌DNA 的G+Cmol%在酵母菌中可作为分类学的特征之一。酵母菌不同属之间G+Cmol%具一定的频率分布和变化幅度,可以此作为分类指标,另外从GC 值看,真菌的进化(卵菌纲除外)是由GC值递增表现出来的。
2.3.2 DNA—DNA,DNA—RNA分子杂交 核酸分子杂交技术是认识真菌系统发育和进化的有力工具和较有说服力的手段之一,核酸分子杂交技术可探讨真菌DNA分子中碱基序列的同源程度,以此来表明同一属内各种间和属间的亲缘关系的远近[6]。
2.3.3 蛋白质凝胶电泳 用琼脂、淀粉或聚丙烯酰胺凝胶电泳分析测定蛋白质种类和含量,在不同真菌之间进行比较,据其异同,来探索他们之间的亲缘关系。实践证明,该法有助于曲霉属(Aspegillus) 、镰孢属(Fusarium) 、脉孢菌属(Neurospora)、腐霉属(Pythium)、青霉属(Penicillium)等种的鉴定。
2.3.4 脂肪酸的组分分析 真菌脂肪酸的组成在一定培养条件下是相当稳定的,但一些种类中尽管株间相似系数大于96.5%,其仍有一定的聚类层次,因此该成分的组分分析的差别有助于侧孢属、青霉属等的分类。
2.3.5 真菌胞壁碳水化合物的组成分析 通过大量的真菌胞壁组分的研究,发现木糖、鼠李糖和岩藻糖等可作为某些真菌属分类的依据,甘露糖对葡萄糖的比例是区分不同类群的有用特征[7]。
2.3.6 辅酶系统 由于不同种类的真菌特定的辅酶Q(如接合菌纲和半子囊纲为Q9,冬孢纲黑粉菌目为Q10),酵母辅酶系统中辅酶Q5—Q10分布于不同属中,它和GC 值及胞壁碳水化合物一起作为酵母分类的重要标志。
2.3.7 真菌的数值分类 数值分类是随计算机科学的发展而兴起的,是分类学由定性向定量发展的一个进步,是对传统分类学的补充和完善。借助电子计算机的功能采用数值分类可更精密地作出种间的类比分析,并可作出某个新标本是否是新种或新属的决定。 植物病原真菌分类的研究
5 3.植物病原真菌分类方法
3.1常规形态分类法 这种方法是最早应用的方法和最常用的方法,其原理主要是用显微镜对真菌进行观察和描述,依靠真菌的形态学和解剖学特征对真菌进行分类。Magnol (1689)是将形态特征作为分类基础的第一人,Micheli是第一个用显微镜观察和描述真菌的人。但是形态分类法也存在着许多的弊端:(1)它不能揭示分类单元的发育系统学关系;（2)对一些形态相似的种和变种的区别有一定的困难;(3)容易将那些形态特征在不同环境下变化的种划分为不同的种;(4)一些真菌形态特征很难进行定量描述,容易造成误差[8]。但是,无论如何其它分类方法都是建立在形态分类基础之上的,形态鉴定方法还是目前真菌分类中最常用的方法。
3.2数值分类法 数值分类技术是依靠电子计算机, 根据等权原则(Equalweighting) ,按运筹分类单位(OUT’s operational taxonomic units)形状状态的全面相似性(overal similarity) ,将它们分为不同的表观群(phenons)。在真菌中,首次应用数值分类技术的是小层轮枝孢霉(Verticicladicila),随后在假丝酵母菌属和腊蘑属中, Kendrick等(1963)用数值分类的方法对Haplobasidion及相近属进行了分类研究,Anderson (1996)对来自Alternaria infectoria和Alternaria alternata的36个菌株的形态特点、培养性状和代谢产物进行编码分析,获取了
82个编码性状,聚类结果表明可以将这2个小孢子种区别开, 每个种内还可以分为不同的亚群(subgroup)。Poncet和Campbell用数值分类方法对酵母进行了分类。数值分类学技术在我国真菌分类学中用的还不是很多。李多川等(1991)对23种链格孢、1种单隔孢和1种匍柄霉共36个种在PCA培养基上培养,记载分类性状,对获取的36个种分类编码,用系统聚类分析的平均法进行分析,结果表明:数值分类学方法在链格孢属种级分类上是可行的。数值分类技术是20世纪真菌分类学技术的新突破,具有综合运用多种信息、将信息量化处理和分类准确等特点,但是该方法操作较为复杂[9]。