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(4)生物防治取得成功
(5)有害生物综合治理的理论日趋完善
(6)寄主—病原物相互作用的分子机理的探讨正成为学科的热点
(7)计算机和卫星遥感技术将为植物病害的发生监测和预测预报提供重要手段
第一章
植物病害的概念
第一节
植物病害的定义
植物在环境因素的有害作用下,其生理程序的正常功能偏离到不能或难以调节复原的程度,导致一系列的生理病变、组织病变和形态病变,生长发育失常或受害,造成经济上或生态上的损失,这种现象称为植物病害。
为了正确地理解这一概念,应明确如下几点:
1.
病害是在环境因素地有害作用下引起的,由于遗传因素引起的遗传性病害一般不列入植物病理学的研究范围。
如:
玉米自交系的白苗病。
2.有病变过程,才称为病害。
细胞的死亡、组织的坏死和形态的改变等不是瞬间完成,而要经历一段时间。
单纯的机械损伤不是病害。
Plant
disease
:
an
illness
or
unhealthy
condition
caused
by
infect,
a
disorder
etc.,
but
not
accident.
Ill:
in
good
health,
well
3.有经济上或生态上的损失。
有些病害没有经济上的损失,甚至对人类有益。
杂色花瓣的郁金香,受黑粉菌寄生形成的茭白。
这些都不视为病害。
因此,植物病害是一个带有人类好恶的概念,同时也是一种自然现象。
病原和环境因素
为了研究和描述的方便可将致病因素细分为病原和环境因素。
病原
直接导致植物病害发生的因素。
包括生物性病原和非生物病原。
2.
环境因素
除病原外,其他与植物发病密切相关的外界因素。
寄生物、寄主、病原物
寄生物和寄主
一种生物生活在另一种生物上,并从中吸取食物(营养),这种生物称为寄生物,提供食物的生物称为寄主。
病原物
引起病害的寄生物称为病原物。
传染病与非传染病
传染病
由生物因素(病原物)引起的病害。
非传染病
由非生物因素引起的病害。
五、
病原、寄主和环境的相互关系
病原、寄主和环境是植物病害发生发展的三个基本因素,三者之间的相互关系称为植物病害的三角关系。
六、
植物病害的爆发流行大多是人类活动引起生态失调所造成的恶果
病原、寄主和环境的相互关系中,加上人的因素,构成了植物病害的四角关系。
这一概念在环境因素中突出了人的作用。
(一)成熟的自然生态系统中的自动平衡,使得寄生物与寄主之间相对稳定共处,寄主种群不致严重受害。
1.自然群落种物种多种多样,交杂混生,互为隔离,对寄生物的传播具有一定的阻隔作用。
2.寄主与寄生物长期共同进化,已发展出不同程度的抗性,并且寄主群体具有异质性,整个群体不致因寄生物的存在而严重受害。
3.生态系统中,物种间相生相克,关系错综复杂,存在其他物种对寄生物的寄生、捕食、抗生和竞争,大大削弱了植物寄生物种群的发展。
4.环境中的理化因素未必完全适合植物寄生物的繁殖和活动。
(二)人类活动造成生态失调
人工农林生态系统是一种很不稳定的生态系统,种间和种内的多样性减少,品种选育和推广造成抗性单一化,带来遗传上的脆弱性。
耕作和栽培措施削弱了自然防病因素或为寄生物造就了适生环境。
因而生态环境被破坏,某些寄生物得以超常发展,酿成灾害。
第二节
植物病害的症状
病状
植物生病后本身所表现出来的肉眼或放大镜下可见的形态特征。
如变色、坏死和腐烂等
病症
是病原物在病株或病部所表现的形态特征。
(出现在病部的肉眼可见的病原物营养体或繁殖体。
白粉、小粒点等)
症状
包括病状和病症,是植物生病后所表现出来的病态。
隐症
有些病害在一定条件下,症状可以消失,这种现象成为隐症。
大体分为5类
(一)
变色
由于叶绿素的合成受阻或被破坏,其他色素形成过多,叶片表现出不正常的颜色
褪绿:
叶片全部均匀或较均匀的变为浅绿或黄绿色。
黄化:
叶片全变成黄色
3.
花叶:
叶色浓绿和浅绿相间,呈镶嵌状
4.
杂色或碎色:
主要在花瓣上。
(二)
坏死
植物细胞和组织的死亡
斑点:
是叶片、果实和种子等局部坏死的表现
腐烂:
受害部位由于病菌酶和毒素的作用,致使组织分解离析
溃疡:
病害深达形成层,其周围常位愈合组织包围稍隆起,中央组织坏死,凹陷并开裂
(三)枯萎或萎蔫
指病原物从植物的根部或干部侵入微管束,使水分输导受阻,导致整株植物枯萎的现象
(四)畸形
因植物细胞或组织过度生长或发育不足引起
肿瘤:
局部组织增生
2.
丛枝:
植物的主、侧枝顶芽被抑制,侧芽大量发生,枝条节间短、叶小,枝叶密集成扫帚状
3.
变形:
指受害器官肿大,皱缩等,失去原来的形状
4.
疮痂:
病变组织下层或四周有木栓增生,形成粗糙隆起的小疤,后期有时龟裂,下陷
(五)流脂或流胶
植物细胞分解为树脂或树胶,自树皮流出。
常称为流脂病或流胶病。
病症类型
粉、霉状物
表面可见明显的白粉状物(白粉病)或霉层(其它真菌病害)
锈状物
病部上黄褐色或铁锈色的点状、块状、毛状或花朵状物(锈病)
膜状物或线状物
膏药状物或菌索
粒状物
闭囊壳、菌核等
5.
伞状物和马蹄状物
担子菌的子实体
6.
菌脓(溢脓)
细菌病害特有,潮湿时病部出现的脓状粘液,干燥后成为胶质膜状、粒状或小块状物。
第二章
一
温度异常
低温高温
1
低温对园林植物的影响:
冻害的表现:
(1)
不可见的生理失调:
细胞膜内可溶物渗漏;
呼吸超过合成;
乙醛、乙醇等有毒物质积累;
蛋白分解加速;
冷害导致水分吸收达不到蒸腾消耗;
冰压、冰冻窒息、冰冻干燥、冰冻脱水
(2
)可见的冻害症状:
叶子上的水浸状病斑;
皮层、芽点等坏死呈黑褐色(如牡丹出现僵蕾和芽枯);
多肉组织常在冻害后腐烂;
树体“破腹”
2
高温伤害及防治:
高温典型症状:
卷叶
顶端坏死
幼叶发黑
边缘锯裂
灼伤
防治措施:
浇水
遮荫
二
水分失调
土壤含水量:
空气相对湿度:
(1)旱:
枝叶萎垂、黄化、落叶
(2)涝:
沤根、烂秧、湿斑、水肿;
(3)湿度波动大:
先干后湿容易组织开裂
先湿后干容易发生蒂腐、脐腐、基腐等
三
光线、光照失调:
弱光:
黄化
强光:
日灼病、焦枯
四
营养失调:
缺素症:
土壤中存在的植物必需的一种或几种元素的总含量不足或有效态降低,致使植物所吸收的
数量低于自身正常所需的最低水平,生理功能受到干扰而出现病状,成为缺素症(nutrition
deficiency)
中毒症:
土壤中某些营养元素过量导致对植物产生伤害称为中毒症。
磷钾缺乏:
影响糖运输,蛋白合成等,出现红色条纹或叶缘、叶尖坏死。
钙缺乏:
新生组织生长点如根尖和顶芽会畸形坏死
镁、硫、铁、锰、铜缺乏:
叶片褪绿、黄化,铁、铜缺乏症状先出现在幼叶,镁、硫、锰缺乏症状出现在老叶居多,但有时也表现在中部或上部幼叶上。
锌缺乏:
双子叶植物节间缩短,生长矮化(簇生病),叶片明显变小(小叶病)
钼缺乏:
叶片明显缩小并呈不规则形状,即所谓“鞭尾”状
硼缺乏:
生长点坏死,花粉发育不健全,
肥害:
花肥护花神观叶型营养液适用于发财树、绿萝、散尾葵、绿巨人、绿帝王、橡皮树、万年青、变叶木等多种观叶植物,使用时如果随意加大用量,就会出现肥害:
2-3天后先端叶片从叶尖、叶缘出现灰白色,接着叶脉也褪为浅绿色至白色,整个叶片上的叶绿素逐渐褪浅,形成分界不明显的半叶白半叶浅绿的情况。
严重的整叶成为油渍状灰白色,叶片变成薄纸状,略向上卷,不能进行光合作用,5-6天后叶片干枯脱落。
五
空气、水源、土壤污染:
A
空气污染
SO2来源:
煤、石油燃烧
症状:
豆类最为敏感
叶片褪绿、早期脱落
HF主要来源:
炼油厂烟囱,毒性较大
叶尖、叶缘水浸状,后变褐色,至落叶
O3来源:
汽车尾气及其它内燃机废气
O2+NO2紫外照射下光化反应
毒性最高
叶面斑驳或褪绿斑
B.水源和土壤污染:
铬:
镉:
硼:
锰:
砷:
C.药害
桃树、碧桃、榆叶梅、红叶李等忌用铜素杀菌剂,否则会使叶片变红、落叶。
百菌清对柿、梨、梅等易产生药害。
溶解硫酸亚铁的水要用硫酸或米醋调成PH为4左右。
六、非传染病的特点
1.只涉及病原和植物之间的二元关系
2.只有病状,
没有病症
3.往往和特定的地理和环境条件相联系,
发病均匀,没有发病中心和传染趋势。
第三章
侵染性病原
病原真菌
真菌的作用
真菌的特征
1真核生物
2营养体已菌丝或酵母(单细胞)的形式存在,菌丝呈顶端生长
3有比较坚硬的细胞壁,其成分主要是几丁质
4没有叶绿素,为异养生物
能分泌胞外酶,降解不能直接吸收的物资
5以孢子进行繁殖
真菌的营养体
菌丝和菌丝体
菌丝:
真菌的营养体呈丝状,称为菌丝。
菌丝体:
菌丝分枝交错缠绕形成肉眼可见的絮状物,称为菌丝体。
(二)菌丝的种类
1.无隔菌丝2.有隔菌丝
(三)菌丝的变态类型
1.吸器(haustorium):
植物上的专性寄生真菌在细胞间隙生长的菌丝伸入到细胞内部形成的特殊的形态,吸取养分,这种特化的菌丝就是吸器。
(霜霉菌吸器为丝状、白锈菌为小球状、白粉菌为掌状)
2.假根(rhizoid):
在菌丝的某一点上生出短的细分支,外表象根,可伸入基质内吸取养分并支撑上部菌体。
这种根状菌丝称假根。
(根霉)
3.菌环(constricting
ring):
捕食性真菌为了获得养料捕捉线虫,在菌丝分支上由三个细胞组成环状物,具柄,是捕食性真菌的捕食结构,具分泌能力。
(捕虫霉属——可用于生防)
4.菌网(networks
loops):
是由菌丝形成许多小环网眼组成的网状菌丝,能分泌粘性物质,也是捕食结构。
(节丛孢)
5.附着枝(hypophode):
真菌在菌丝两旁生出耳状结构,以作攀附或吸养。
这种耳状结构称附着枝。
(小煤炱目)
6.附着胞(appressorium):
芽管或菌丝的顶端膨大,其上分泌粘质物以牢固地粘着在寄主表面,此即附着胞。
(四)真菌的组织体
菌组织
疏丝组织(prosenchyma):
较疏松,菌丝体大致相互平行排列,细胞长形。
拟薄壁组织(pseudoparenchyma).:
较紧密,菌丝间不易区别,组织细胞也不易分离,由大致等径的薄壁细胞组成。
1菌索(rhizomorph):
由菌丝体平行排列形成的长条状或绳索状结构,由外皮、顶端生长点、髓部组成。
外皮非细胞结构,髓部由两种组织形成。
生物学功能:
加快营养运输;
蔓延侵染;
可休眠,或可生出繁殖体。
2.子座(stroma):
由拟薄壁组织和疏丝组织组成或由菌丝体与部分寄主组织结合形成的一种垫状营养结构,可产生子实体和度过不良环境。
真子座:
由拟和疏组成
假子座:
由菌丝体和植物部分组织一起组成
3.菌核(sclerotium):
由拟薄壁组织和疏丝组织形成的一种坚硬的休眠体,既是营养贮藏器官,又是度过不良环境条件的休眠体。
真菌核:
完全由菌丝组成
假菌核:
由菌丝和寄主组织组成
真菌的繁殖体
无性繁殖的孢子类型
无性繁殖
指不经过两性细胞的结合产生新的个体的繁殖方式.
子实体
真菌产生孢子的结构体
孢子囊
由菌丝或孢囊梗顶端膨大而形成的囊状物
孢子类型
游动孢子:
形成于游动孢子囊内,具有1-2根鞭毛的孢子
(2)
孢囊孢子:
孢子囊内原生质裂成小块,然后每一小块单独发育成一个球形的孢子(无鞭毛)
(3)
粉孢子(解孢子)菌丝细胞于分隔处收缩断裂而形成的近球形的链状孢子
(4)
芽孢子:
由营养细胞产生小突起,细胞壁缢缩,最后从母体上脱落而形成的孢子
(5)
分生孢子:
由菌丝分化出特殊的产孢短枝——分生孢子梗,在梗的顶端或侧面形成的孢子
(6)
厚垣孢子:
菌丝或分生孢子细胞内的原生质浓缩变圆,细胞壁加厚而形成的细胞,是一种休眠孢子,能抵御不良环境。
有性繁殖的孢子类型
1.有性繁殖
两性细胞经质配(plasmogamy
N+N)→双核阶段(N+N)→核配(karyogamy
2N)→减数分裂(meiosis
N),然后产生新个体的生殖方式。
(与植物有一点差异)
卵孢子:
由两个配子囊(大多异形)接触后,雄器内的细胞质和细胞核移到藏卵器里经质配和核配而形成的孢子
接合孢子:
两个相互接触的配子囊(基本同形)之间的隔膜消失后,质与核各自相互配合形成的二倍体孢子
子囊孢子:
子囊菌在有性生殖过程中由两个异形配子囊相结合,经过质配、核配和减数分裂而形成的孢子
担孢子:
担子菌但自立的双核经核配和减数分裂而形成的外生在担子上的孢子
真菌分类概说
20世纪70年代以前的50多年中,真菌的分类采用Martin的分类系统,认为真菌是植物界的一个门。
20世纪70年代初—80年代末,真菌的分类采用Ainsworth的分类系统,
认为真菌不属于植物界,而将真菌单独设立一个界—真菌界,下设粘菌门和真菌门。
真菌界:
粘菌门:
营养体是没有细胞壁的原生质团,如变形虫状
真菌门:
鞭毛菌亚门:
营养体为单细胞或无隔菌丝体,孢子和配子或者其中之一是可以游动的。
接合菌亚门:
营养体是菌丝体(典型的没有隔膜),有性生殖产生接合孢子,没有游动孢子。
子囊菌亚门:
营养体是有隔菌丝体,极少数是单细胞,有性生殖产生子囊孢子。
担子菌亚门:
营养体是有隔菌丝体,有性生殖产生担孢子。
半知菌亚门:
营养体是有隔菌丝体,没有发现有性阶段,但可能进行准性生殖。
现代超微结构、分子水平、及生物化学研究表明,真菌是多元起源演化的,尤其是卵菌,它的细胞壁主要成份是纤维素,游动孢子为二倍体且有茸鞭,和基因组DNA的G+C的含量高于接合菌,因此卵菌不属于真菌,应归属另一个类群。
原来的真菌是广义的真菌,应称为菌物。
现在的真菌是狭义的真菌,为TRUE
FUNGI
《INTRODUCTORY
MYCOLOGY》Alexopoulos
&
Mims第四版,<
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DICTIONARY
OF
FUNGI>
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第八版。
已采用八界系统,将菌物归入真核生物中的3个界中,即:
假菌界(chromista)、真菌界(fungi)、类菌原生动物界(protozoa).取消了半知菌作为一个式样系统类群,并将其转移到子囊菌核担子菌中,这些半知菌应属于不同的门(phyla),第八版主张用“有丝分裂孢子真菌”(mitosporic
fungi)来表示半知菌。
原生动物界(Protozoa)
集胞粘菌门(Acrasiomycotawys)
网柱粘菌门(Dictyosteliomycota)
粘菌门(Myxomycota)
★根肿菌门(Plasmodiophoromycota
假菌界/藻物界(Chromista)
丝壶菌门(Hyphochytriomycota)
网粘菌门(Labyrinthulomycota)
★卵菌门(Oomycota)
真菌界(Fungi)
★子囊菌门(Ascomycota)
★担子菌门(Basidiomycota)
★壶菌门(Chytridiomycota)
★接合菌门(Zygomycota)
粘菌类:
粘菌是一类具有如下特征的一类真菌:
(1)存在变形体、进行摄食异养,能运动;
(2)有时静止,胞壁含纤维素;
(3)也可以吸收异养,繁殖时产生孢子;
六、鞭毛菌亚门
根肿菌纲:
游动孢子前端有两根长短不一的尾鞭。
卵菌纲:
游动孢子有1根尾鞭和一根茸鞭。
双鞭毛游动孢子,前生茸鞭和后生尾鞭
二倍体营养体,减数分裂在配子囊内进行
卵配生殖,产生卵孢子
细胞壁由ß
-葡聚糖和纤维素组成,
线粒体管状脊突
赖氨酸合成途径,
diaminopimelic
卵菌纲中以霜霉目与园林植物病害关系最密切
霜霉目的分类特征
游动孢子为单游式,藏卵器中只形成一个卵孢子。
霜霉目的分类
1.孢子囊单独发生在孢囊梗的顶端……………………2
孢囊梗生在植物表皮下,排列成层,孢子囊串生…白锈科
孢囊梗与营养菌丝差别甚微,为无限生长……………腐霉科
孢囊梗与营养菌丝不同,为有限生长………………霜霉科
(三)
腐霉科分类
腐霉属(Pythium)
孢子囊萌发时长出泡囊,原生质转入泡囊,再形成游动孢子,孢子囊很少从孢囊梗上脱落。
雄器与藏卵器为侧面接触接合,寄生性较弱。
疫霉属(Phytophthora)
孢子囊萌发很少长出泡囊,游动孢子形成于孢子囊中,孢子囊常从孢囊梗上脱落。
雄器与藏卵器的基部接触接合,寄生性较
接合菌亚门
多数为腐生菌,根霉属(Rhizopus)和毛霉属(Mucor)的少数种类可引起种实腐烂.
七、
子囊菌亚门
子囊果的形态是重要的分类依据
子囊果的类型:
子囊果是子囊菌有性世代的产孢结构,子囊果的类型是子囊菌分类的重要依据。
闭囊壳:
封闭无孔口
子囊壳:
呈瓶状或有开口的球壳
子囊盘:
盘状,大量子囊平行着生于盘面上
子囊腔(座):
在子囊发育过程中子座组织消解形成的腔状结构。
主要类群
外囊菌目(Taphrinales)
无子囊果,子囊棒状,裸生,并排地排列在寄主组织表面,仅一科一属。
外囊菌属((Taphrina):
全为寄生菌,引起桃缩叶病。
白粉菌目(Erysiphales)
子囊果为闭囊壳,四周或顶端有各种形状的附属丝,全为专性寄生菌,产生吸器吸取植物营养。
初在植物体表呈一层白粉状,故称白粉病,后期产生黑色的球形小颗粒——闭囊壳。
球针壳属(Phyllactinia)
闭囊壳内有多个子囊,顶端有可融解的帚状细胞,赤道部位有基部膨大、刚直的附属丝。
榛球针壳(P.corrylea)引起桑、梨、柿、核桃的白粉病。
叉丝壳属(Microsphaera):
闭囊壳内有多个子囊,附属丝顶端有多回分支。
M.alni为害栗树,M.yamadai为害核桃。
钩丝壳属(Uncinula):
闭囊壳内有多个子囊,附属丝顶端呈钩状或螺旋状。
U.necator为害葡萄,U.mori为害桑树。
球壳目(Spaeriales)
子囊果为子囊壳,通常暗色,子囊之间常有侧丝,子囊壁单层。
黑腐皮壳属(Valsa):
子囊壳埋生于子囊基部,有长颈伸出子座,子囊孢子香肠性,单细胞。
V.mali引起苹果树腐烂病。
长喙壳属(Ceratocystis)
子囊壳有长颈,子囊壁早期溶解,子囊孢子单胞无色,多为钢盔形,有的为扁圆形,成熟随粘液从孔口流出,由昆虫传播。
赤霉属:
(Gibberella)
子囊壳单生或群生在肉质的子座上,子囊壳壁蓝色或紫色。
子囊棒状有柄。
子囊孢子多胞纺缍形,无色。
无性世代为镰刀菌属
Fusarium。
小丛壳属
(Glomerella)
子囊壳小,球形,半埋生在子座内;
子囊棍棒状,无侧丝;
子囊孢子单孢无色,长椭圆形,稍弯曲。
有性世代在自然界很少发生,无性世代为炭疽菌属(Colletotrichum)。
苹果梨炭疽病G.cingulata
痂囊腔菌属
(Elsinoe)
子囊在子囊腔中不规则散生,每个子囊腔只有一个球形子囊,子囊孢子长圆筒形,3隔4胞、无色。
为害植物主要是无性世代
(痂圆孢属Sphaceloma)
。
我国有性世代未发现,主要无性。
代表:
葡萄黑痘病。
黑星菌属(Venturia)
假子囊壳很小,表面生有刚毛,埋生或表生。
子囊孢子椭圆形,双胞大小不等,淡色,个别褐色,可为害植物叶片和果实。
无性黑星孢Fusicladium
代表病害:
梨黑星病V.pirina
苹果黑星病V.inaequelis
(7)
核盘菌属
(Sclerotinia)
菌丝体可以形成菌核,菌核萌发后可形成长柄子囊盘,子囊棍棒状,平行排列,有侧丝。
子囊孢子椭圆形或仿缍形,单胞无色。
寄主范围很广,可侵染32科160多种植物。
油菜、向日葵菌核病。
八、
担子菌亚门
担子果的类型
高等担子菌的担子着生在具有高度组织化的结构上形成子实层,这种担子菌的产孢结构叫担子果(basidiocarp)。
常见的各种蘑菇、木耳、银耳、灵芝等,都是担子菌的担子果。
担子果的发育类型有裸果型、半被果型和被果型三种。
子实层从一开始就暴露的为裸
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