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04 第四章 植物病原原核生物.pptx

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本课件介绍原核生物的一般性状,包括形态结构、繁殖遗传与生理生化特性,讲解植物病原原核生物的侵染与传播途径,并按分类系统列出土壤杆菌属、假单胞菌属、欧文氏菌属、黄单胞菌属等重要属及所致病害的诊断方法。

第四章 植物病原原核生物章节封面,标示本章主题与本章内容导览:本章内容第一节原核生物的一般性状第二节植物病原原核生物的侵染与传播第三节植物病原原核生物主要类群第
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引言,原核生物(Procaryotes)是一类含有原核结构的单细胞生物
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第1页:第四章 植物病原原核生物

第四章 植物病原原核生物:《植物病理学》第四章植物病原原核生物孔维文(园艺植物保护学院)

第2页:本章内容导览

本章内容导览:本章内容第一节原核生物的一般性状第二节植物病原原核生物的侵染与传播第三节植物病原原核生物主要类群第四节植物原核生物病害的诊断

第3页:引言

原核生物(Procaryotes)是一类含有原核结构的单细胞生物。

它们通常由细胞膜和细胞壁包围,或只有细胞膜包围。

原核生物的遗传物质为环状双链DNA分子,分散在细胞质中,没有核膜包围,但形成一个椭圆形或近圆形的核质区,称为拟核(Nucleoid);

细胞质中含有小分子的核蛋白体(70S),但没有内质网、线粒体等细胞器。

第4页:原核生物的成员很多

包括细菌、放线菌以及无细胞壁的菌原体等。

通常以细菌作为原核生物中有细胞壁类群的代表,以菌原体或螺原体作为无细胞壁但有细胞膜类型的典型(原来的蓝藻现改称为蓝细菌,也属于原核生物界)。

有些原核生物可侵染植物,引起许多重要的病害,如水稻白叶枯病、茄科植物青枯病、大白菜软腐病、桑萎缩病和泡桐丛枝病等。

第5页:第一节 原核生物的一般性状

形态和结构 细菌的形态有球状、杆状和螺旋状,个体大小差别很大。

植物菌原体的形态为圆球状至椭圆形,大小为80-100nm,没有细胞壁,有质膜包围;

螺原体形态为螺旋状,繁殖时可分枝。

绝大多数的植物病原细菌有鞭毛,无芽孢,细胞壁外有粘质层,但很少有荚膜。

第一节原核生物的一般性状

第6页:棒杆菌链丝菌示意图

棒杆菌链丝菌示意图:细菌的形态示意图球菌杆菌棒杆菌链丝菌单鞭毛多鞭毛极生周生鞭毛

第7页:细菌的结构示意图

细菌的结构示意图:细菌的结构示意图

第8页:细菌的重要性状染色反应,如革兰氏染色

观察、鉴别;——植物病原细菌绝大多数革兰氏染色为阴性。

生理生化反应;免疫源性;致病性。

第9页:革兰氏染色染色的目的本来是用来观察细菌

但后来发现有些染色反应对细菌还有鉴别作用,其中最重要的是革兰氏染色。

细菌对革兰氏染色的反应有阳性(染色反应呈蓝紫色)和阴性(染色反应呈红色)之别。

电子显微镜观察发现,革兰氏阴性细菌的细胞壁不是光滑的。

可见,革兰氏染色反应也反映了细菌的组成和结构等本质上的差别,因此它是细菌分类上的一个重要性状。

第10页:革兰氏染色反应与细菌的其他性状有关

例如,革兰氏阳性的细菌能耐高浓度的盐,不易被蛋白酶分解,但是对于碱性染料和除垢剂(如肥皂)则较敏感。

对抗菌素的反应也不同,例如,青霉素对革兰氏阳性反应的细菌作用比较大,而链霉素则对阳性反应和阴性反应的细菌都有一定的作用。

营养的要求也不同,革兰氏染色反应阳性的细菌,一般需要较复杂的营养物质。

第11页:

第12页:原核生物的繁殖

原核生物的繁殖:原核生物的繁殖、遗传和变异 原核生物的繁殖方式:裂殖染色体DNA 原核生物的基因组质粒:独立于染色体外 在细胞分裂过程中,基因组同步复制并均匀分散在两个子代细胞中,从而保证亲代的各种性状能稳定地遗传给子代。

第13页:细菌繁殖条件细菌繁殖很快

大肠杆菌在适宜的条件下每20min就可以分裂一次。

在其它条件适合时,温度对细菌生长和繁殖的影响很大。

植物病原原核生物的生长适温为26-30℃左右,少数在高温或低温下生长较好。

第14页:生理特性死体营养生物。菌落颜色

生理特性死体营养生物。

菌落颜色:多为白色、灰白色或黄色。

培养特性:大部分细菌可以人工培养。

少数对培养条件要求苛刻。

对氧气的需求:绝大多数病原细菌都是好氧的,少数为兼性厌气菌。

pH:培养基以中性偏碱为宜。

第15页:细菌的菌落

细菌的菌落:细菌的菌落

第16页:第二节 植物病原原核生物的侵染与传播

第二节 植物病原原核生物的侵染与传播:第二节植物病原原核生物的侵染与传播

第17页:侵染途径

侵染途径侵染途径
自然孔口和伤口。自然孔口:气孔、水孔、皮孔、蜜腺。从自然孔口侵入的细菌一般都能从伤口侵入,能从伤口侵入的细菌就不一定能从自然孔口侵入。寄生性弱的细菌一般都是从伤口侵入;寄生性强的细菌,较能适应寄生的生活,就不一定要从伤口侵入。有些寄生性强的细菌,也有从伤口侵入的。自然因素:风雨、雹、冻害、昆虫等人为因素:耕作、施肥、嫁接、收获、运输等伤口

第18页:二、侵染途径与症状的关系植物细菌病害常见

症状
坏死、腐烂和萎蔫,少数为瘤肿和发根。菌原体为害后则以丛枝、皱缩的畸形症状较多。

第19页:Acidovorox

Acidovorox:BurkholderiaXanthomonas,PseudomonasArthrobacter,StreptomycesErwinia,Bacillus,XanthomonasPantoea,ClavibcterPseudomonas,Erwinia,XylellaClavibacter,CurtobacteriumErwinia,Xylella,XylophilusAgrobacterium,PhythoplasmaRhodococcus,Pseudomonas薄壁细胞组织薄壁细胞组织维管束组织薄壁细胞组织表皮自然孔口、伤口伤口、水孔伤口及自然孔口伤口坏死腐烂萎蔫瘤肿、畸形引起症状的主要病原菌细菌存在部位侵入途径症状类型侵染途径与症状的关系

第20页:传播途径雨水、灌溉水

(一)传播途径雨水、灌溉水;

伤口;

介体:昆虫、线虫、农具等。

三、病原原核生物的传播

第21页:植物病原细菌及病原

植物病原细菌传播和侵染特性植物病原原核生物要传染到植物上才能从自然孔口和伤口侵入,它们的传染途径一般也是田间进一步传播的途径。

雨水是植物病原细菌最主要的传播途径。

在植物表面或菌脓中的病菌,很难随着气流传播,要通过雨露和水滴的飞溅才能传播得较远。

许多植物细菌病害发生的轻重与降雨的多少有关,雨水除传染和传播病菌外,病原细菌一般也要有水滴才能侵入,而风雨造成的伤口更是很好的侵染途径。

除去雨露外,有些植物病原细菌如稻白叶枯病菌等,可以随着灌溉水传播。

植物病原原核生物还可以由昆虫介体传播。

第22页:侵染源1.种子和无性繁殖器官

侵染源1.种子和无性繁殖器官

  • (二)侵染源
  • 种子和无性繁殖器官:如水稻白叶枯病、柑桔溃疡病、马铃薯环腐病和甘薯瘟等。
  • 土壤:如软腐欧氏菌。
  • 病株残余体:
  • 杂草和其它作物:如桑萎缩病菌原体就可以侵染葎草并引起病害。
  • 昆虫介体:如柑桔木虱是柑桔黄龙病的传播介体,而菱纹叶蝉则是桑萎缩病菌原体的主要媒介昆虫。

第23页:第三节 植物病原原核生物主要类群

第三节 植物病原原核生物主要类群:第三节植物病原原核生物主要类群

第24页:土壤杆菌属

(1)土壤杆菌属(Agrobacterium) 土壤杆菌属,属于变形菌门,是土壤习居菌。

短杆状,有运动性,周生鞭毛1~6根,若1根则多为侧生。

大多数细菌含一种大分子的质粒,控制着细菌的致病性和抗药性,如侵染寄主引起肿瘤症状的“致瘤质粒”(tumor inducine plasmid,俗称Ti质粒)。

土壤杆菌属有3个种是植物病原菌,属兼性寄生菌,如根癌土壤杆菌。

第25页:茶树根癌病土壤杆菌症状

茶树根癌病土壤杆菌症状:茶树根癌病土壤杆菌属的形态的致病症状示意图

第26页:欧文氏菌属

(2)欧文氏菌属(Erwinia) 该属属于变形菌门。

短杆状,有运动性,周生鞭毛多根。

大多数成员为好气性,部分为兼性厌气。

无芽孢。

引起腐烂症状。

第27页:症状白菜软腐病症状

症状白菜软腐病症状:欧文氏菌属和病例辣椒软腐病症状白菜软腐病症状周生多根鞭毛

第28页:泛菌属(Pantoea) 短杆状

泛菌属(Pantoea) 短杆状,有运动性,鞭毛周生。

兼性厌气。

广泛存在于水中、土壤中、植物与人体表面。

该属模式种为成团泛菌(P. agglomerans),引起水稻内颖褐变病。

斯氏泛菌P. stewartii,可引起玉米斯氏萎蔫病。

第29页:假单胞菌属

(4)假单胞菌属(Pseudomonas) 属于变形菌门。

短杆状,有运动性,极生鞭毛1至多根。

严格好气性。

模式种:丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae) 病例:桑细菌性疫病、烟草野火病、蚕豆细菌性枯萎病。

第30页:症状示意图蚕豆细菌症状

症状示意图蚕豆细菌症状:假单胞菌属和病例假单胞菌电镜照片桑疫病症状示意图蚕豆细菌性枯萎病症状

第31页:嗜酸菌属

嗜酸菌属(Acidovorax) 变形菌门。

短杆状,直或稍弯,有运动性,极生鞭毛1根,偶有2~3根。

模式种:燕麦噬酸菌(A.avenae)。

燕麦噬酸菌瓜类亚种(A. aveneaesubsp.Citrulli)可引起葫芦科植物叶枯与果腐病。

第32页:劳尔氏菌属

(6)劳尔氏菌属(Ralstonia) 变形菌门。

短杆状,极生或周生鞭毛运动,或无鞭毛不运动。

该属中较重要的病原为茄劳尔氏菌(R. solanacearum),引起番茄等植物的青枯病。

第33页:番茄青枯病

番茄青枯病:图示

第34页:黄单胞菌属

(7)黄单胞菌属(Xanthomonas) 变形菌门。

短杆状,有运动性,极鞭毛1根,严格好气性。

引起水稻白叶枯病、柑橘溃疡病等。

第35页:水稻黄单胞菌症状

水稻黄单胞菌症状:水稻黄单胞菌与白叶枯病症状

第36页:柑橘溃疡病症状

柑橘溃疡病症状:柑橘溃疡病症状

第37页:木质部小菌属

(8)木质部小菌属(Xylella) 变形菌门。

短杆状,无鞭毛,不运动。

目前确认的种是木质部难养菌(X. fastidiosa),该菌由叶蝉类昆虫传播,侵染木质部。

引起葡萄皮尔氏病、苜蓿矮缩病、桃伪果病等病害病原物属于此属。

第38页:棒形杆菌属

(9)棒形杆菌属(Clavibacter) 放线菌门。

G+,短杆状、棒状,直或弯曲,也可见楔形或球型。

无鞭毛,不运动。

病例:马铃薯环腐病。

第39页:示意图马铃薯环腐病症状

示意图马铃薯环腐病症状:棒形杆菌属和病例棒形杆菌示意图马铃薯环腐病症状

第40页:植原体属

植原体属(Phytoplasma) 厚壁菌门。

过去叫类菌原体(MLO)。

根据接种在长春花上的症状表现,可划分为4个组。

第41页:植原体的特性1

植原体的特性1

  • 目前该菌还不能人工培养,属名尚待核准。
  • 细胞由细胞膜包裹,无细胞壁;
  • 圆球状至丝状,形态可变;
  • 对四环素类抗生素敏感,对青霉素类抗生素不敏感;对低渗盐溶液敏感,对洋地黄皂苷有抗性。
  • 菌体主要存在于植物韧皮部筛管中,由叶蝉类昆虫传播,可致植物黄化、矮缩、丛枝等症状。

第42页:体电镜照片植原体属症状

体电镜照片植原体属症状:仙人掌丛枝病症状枣疯病症状植原体示意图植原体电镜照片植原体属和病例

第43页:螺原体属

螺原体属(Sprioplasma) 厚壁菌门。

菌体的基本形态为螺旋形,繁殖时可产生分枝,分枝亦呈螺旋形。

生长繁殖时需要有甾醇供应。

主要寄生于双子叶植物韧皮部和昆虫体内。

病例:柑桔僵化病、玉米矮化病。

螺原体形态示意图

第44页:形成基质内菌

(12)链霉菌属(Streptomyces) 放线菌门。

G+。

菌体丝状、纤细、无隔膜,辐射状向外扩散,形成基质内菌丝和气生菌丝,在气生菌丝即产孢丝顶端产生链球状或螺旋状孢子。

少数链霉菌可侵害植物,如引起马铃薯疮痂病的疮痂链霉菌(S. scabies)。

第45页:韧皮部杆菌属

(13)韧皮部杆菌属(Liberobacter) 一类在韧皮部中寄生的病原细菌。

革兰氏染色反应为阴性(G-)。

以柑桔黄龙病的病原细菌为代表,至今尚未能在人工培养基上分离获得纯培养,过去一直称为类细菌,或韧皮部难养菌。

病例:柑桔黄龙病。

第46页:状示意图叶部症状病症状

状示意图叶部症状病症状:柑橘黄龙病症状示意图叶部症状病果症状柑橘木虱

第47页:柑桔木虱

柑桔木虱:柑桔木虱

第48页:第四节 植物原核生物病害的诊断

症状观察
可初步做出诊断;2、显微镜检查:观察菌体形态;3、分离培养、接种实验;4、rRNA序列分析比较,可作为分类和鉴定的依据。只有得到准确的诊断结果,才能制定合理的防治措施。

第49页:症状识别1、菌原体病害

症状识别1、菌原体病害
病株矮化或矮缩,枝叶丛生,叶小而黄化。因此丛生、矮缩、小叶与黄化相结合是诊断菌原体病害症状时必须掌握的关键。2、细菌病害:病植物表现的症状类型主要有坏死、萎蔫、腐烂和畸形等类,褪色或变色的较少;有的还有菌脓(ooze)溢出。菌脓

第50页:坏死是最常见的一类

时常可见到水渍状浸润斑,有时伴有淡黄色或灰白色菌脓,干涸后成为颗粒或菌膜。

病斑成条斑或枯死斑,有的成穿孔状或疮痂状。

水稻白叶枯病症状桃细菌性穿孔病症状柑橘溃疡病症状

第51页:萎蔫是细菌侵害维管束系统以后所造成

的,它与真菌性病害造成的萎蔫症状相似。

茄青枯病、马铃薯环腐病是常见的代表类型。

可通过茎横切面是否出现菌脓与真菌性萎蔫病进行区分。

茄青枯病马铃薯环腐病症状

第52页:腐烂是细菌病害较为特有的一种类型

瓜果等贮藏器官的软腐型腐烂大多由软腐细菌侵害所致。

虽然瓜果腐霉真菌也能导致腐烂症状,但常见有菌丝伴随而易于区分。

白菜软腐病症状辣椒软腐病症状

第53页:畸形畸形大多发生在木本植物的根冠或茎基部

畸形畸形大多发生在木本植物的根冠或茎基部、枝条上,少数在叶柄或叶脉上出现。

主要是由土壤杆菌侵害所致,如桃发根病,苹果、葡萄的根癌病等。

茶树根癌病症状

第54页:显微镜检查由螺原体或菌原体侵染所致病害

显微镜检查由螺原体或菌原体侵染所致病害,必须用电子显微镜才能看到。

由细菌侵染所致病害的病部,无论是维管束系统受害的,还是薄壁组织受害的,都可以在徒手切片中看到有大量细菌从病部喷出,这种现象称为喷菌现象(bacteria exudation,BE)。

喷菌现象为细菌病害所特有,是区分细菌病害或真菌、病毒病害最简便的手段之一。

喷菌现象

第55页:分离培养与侵染性试验 按柯赫氏法则

分离培养与侵染性试验 按柯赫氏法则,从病部组织中分离病原细菌的纯培养,挑选典型的单菌落,再接种到敏感植物或指示植物上,使表现出典型的或特有的症状反应。

菌原体还不能在人工培养基上培养,分离难度较大。

螺原体己经可以分离培养。

对菌原体病害,可用菟丝子介体作桥梁接种到长春花上进行鉴定,以证明其有无侵染性。

第56页:染色反应革兰氏染色反应

染色反应革兰氏染色反应
分辨是革兰氏阳性菌还是阴性菌。细菌的鞭毛染色:鉴定出鞭毛的数目和周生鞭毛或极生鞭毛。

第57页:生理生化反应 如过氧化氢酶反应

生理生化反应 如过氧化氢酶反应:生理生化反应 如过氧化氢酶反应 乳糖发酵 液化明胶等

第58页:血清学反应 如酶联免疫吸附试验

血清学反应 如酶联免疫吸附试验:血清学反应 如酶联免疫吸附试验(ELISA)、试管沉淀等。

第59页:本章重点

本章重点

  • 原核生物的本质特征;
  • 植物病原原核生物的侵染和传播特点;
  • 植物病原原核生物病害的诊断方法;
  • 重要的属:土壤杆菌属、假单胞菌属、欧文氏菌属、黄单胞菌属、棒形杆菌属、木质部小菌属和植原体属等。

第60页:思考题与课外作业

思考题与课外作业

  • 思考题
  • 原核生物有什么特点?
  • 何谓革兰氏染色反应?根据革兰氏染色反应和细胞壁的有无,原核生物可分为哪几类?
  • 植物病原细菌在传播和侵染方面有何特点?
  • 与一般细菌比,植物菌原体有何特性?分别举出植物菌原体与螺原体引起的重要植物病害。
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