植物病原原核生物.ppt

ⅡⅡ　植物病原原核生物　植物病原原核生物一.　原核生物的一般性状和分类二.　植物病原原核生物的主要类群三.　植物病原原核生物所致病害特点引言引言l定定义义：：原原核核生生物物是是具具有有细细胞胞壁壁和和细细胞胞膜膜或或仅仅有有细细胞膜，但没有细胞核的单细胞生物胞膜，但没有细胞核的单细胞生物–细菌细菌–软体微生物（菌原体和螺原体）软体微生物（菌原体和螺原体）l种类：种类：约约1600种细菌种细菌–大多数为严格腐生菌大多数为严格腐生菌–少数种为人和动物的病原菌少数种为人和动物的病原菌–100多种植物病原菌多种植物病原菌一、原核生物的一般性状和分类（一）原核生物的形态和结构（一）原核生物的形态和结构（二）染色反应（二）染色反应（三）生长、繁殖和遗传变异（三）生长、繁殖和遗传变异（四）分类地位与主要类群（四）分类地位与主要类群（一）原核生物的形态和结构1.一般原核生物一般原核生物形态：球状、杆状、螺旋状形态：球状、杆状、螺旋状结构：单细胞结构：单细胞（一）原核生物的形态和结构2. 植物病原原核生物植物病原原核生物–形形态态：：细细菌菌大大多多为为杆杆状状，，少少数数为为链链丝丝状状，，植植原原体为球形或不规则形，螺原体为螺旋状体为球形或不规则形，螺原体为螺旋状–细胞结构：细胞结构：l无荚膜、无芽孢：致死温度无荚膜、无芽孢：致死温度48-530C, 最高最高<700Cl多有鞭毛多有鞭毛（二）染色反应l鞭毛染色：用于观察鞭毛数量和着生位置鞭毛染色：用于观察鞭毛数量和着生位置l革兰氏染色革兰氏染色 (Gram stain)：：l紫色：革兰氏染色反应阳性紫色：革兰氏染色反应阳性 (G+)l红色：革兰氏染色反应阴性红色：革兰氏染色反应阴性 (G-)植物病原细菌多为植物病原细菌多为G-，少数为，少数为G+（三）生长、繁殖和遗传变异（三）生长、繁殖和遗传变异1. 生长条件：生长条件：–温度：温度：l最适最适26-30 0C–青枯假单孢杆菌生长最适温度青枯假单孢杆菌生长最适温度37 0C–马铃薯环腐病菌生长最适温度马铃薯环腐病菌生长最适温度20-23 0Cl致死温度：致死温度：48-53 0C, 10 min.可杀死多数病原细菌可杀死多数病原细菌–pH值：最适值：最适7.2，中性略偏碱，中性略偏碱真菌通常喜欢微酸环境真菌通常喜欢微酸环境–营养条件：多为非专性寄生营养条件：多为非专性寄生（三）生长、繁殖和遗传变异（三）生长、繁殖和遗传变异2. 繁殖：繁殖：–繁殖方式：细菌裂殖，软体微生物芽殖或繁殖方式：细菌裂殖，软体微生物芽殖或裂殖裂殖–速度：速度：20 min繁殖一代繁殖一代（三）生长、繁殖和遗传变异（三）生长、繁殖和遗传变异3. 遗传变异：遗传物质核区双链遗传变异：遗传物质核区双链DNA和质粒和质粒–基因突变：基因突变：DNA内部的变异内部的变异l人工诱变：辐射或化学诱变人工诱变：辐射或化学诱变l自然突变：突变频率自然突变：突变频率1/1x104～～1010–基因重组：不同来源的基因重组：不同来源的DNA重组重组l接合接合 (conjugation)l转导转导 (transduction)l转化转化 (transformation)（四）分类地位与主要类群（四）分类地位与主要类群l细菌在生物分类系统中的地位细菌在生物分类系统中的地位–最早的分类系统中：细菌属植物界最早的分类系统中：细菌属植物界–Conard (1939): 细菌属于菌物界细菌属于菌物界–Murray (1969): 原核生物界原核生物界（四）分类地位与主要类群（四）分类地位与主要类群l伯杰氏细菌鉴定手册伯杰氏细菌鉴定手册(Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, 1st Ed., 1923)植物病原细菌只属于一个族植物病原细菌只属于一个族 (Tribe Erwiniae)l7th Edition (1957): 5 + 11.Agrobacterium2.Erwinia3.Pseudomonas4.Xanthomonas5.Corynebacterium6.Streptomyces（四）分类地位与主要类群（四）分类地位与主要类群lBergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 9th Ed., 1994) & International Journal of Systematic Bacteriology原核生物界分为四个门：原核生物界分为四个门：1.薄壁菌门：细胞壁薄，薄壁菌门：细胞壁薄，G-2.厚壁菌门：细胞壁厚，厚壁菌门：细胞壁厚，G+3.无壁菌门：无细胞壁无壁菌门：无细胞壁4.疵壁菌门：细胞壁不含肽聚糖和胞壁酸疵壁菌门：细胞壁不含肽聚糖和胞壁酸二、　植物病原原核生物的主要类群二、　植物病原原核生物的主要类群（一）薄壁菌门（一）薄壁菌门（二）厚壁菌门（二）厚壁菌门（三）无壁菌门（三）无壁菌门（一）薄壁菌门（一）薄壁菌门Ø土壤杆菌属土壤杆菌属 (Agrobacterium)Ø欧文氏菌属欧文氏菌属 (Erwinia)Ø假单孢菌属假单孢菌属 (Pseudomonas)Ø布克氏菌属布克氏菌属 (Burkholderia)Ø噬酸菌属噬酸菌属 (Acidovorax)Ø劳尔氏菌属（劳尔氏菌属（Ralstonia)Ø黄单孢菌属黄单孢菌属 (Xanthomonas)Ø木质菌属木质菌属 (Xylella)Ø韧皮杆菌属韧皮杆菌属 (Liberobacter)1. 土壤杆菌属土壤杆菌属 (Agrobacterium)又称野杆菌属，俗称农杆菌又称野杆菌属，俗称农杆菌•短杆状短杆状•1-6根鞭毛，根鞭毛，周生或侧生周生或侧生•G-土壤杆菌土壤杆菌l寄主范围最广寄主范围最广l土壤习居菌土壤习居菌 (soil inhabitant)l症状：症状：–根癌土壤杆菌根癌土壤杆菌 (A. tumefaciens): 　冠瘿病或根癌　冠瘿病或根癌–发根土壤杆菌发根土壤杆菌 (A. rhizogenes) ：：　发根　发根植株衰弱、矮化植株衰弱、矮化2. 欧文氏菌属欧文氏菌属 (Erwinia)l短杆状，多根鞭毛周生，短杆状，多根鞭毛周生，G-l腐生性强腐生性强l病害：腐烂、萎蔫病害：腐烂、萎蔫–十字花科软腐病十字花科软腐病–黄瓜细菌性萎蔫病黄瓜细菌性萎蔫病–玉米细菌性萎蔫病玉米细菌性萎蔫病–苹果、梨火疫病苹果、梨火疫病欧文氏菌－大白菜软腐病欧文氏菌－大白菜软腐病l伤口侵入伤口侵入l分泌果胶酶，破坏中胶层，导致细胞分泌果胶酶，破坏中胶层，导致细胞离析，组织解体离析，组织解体l病株、病残体、堆肥或土壤中越冬病株、病残体、堆肥或土壤中越冬l昆虫、雨水、灌溉水、农事活动传播昆虫、雨水、灌溉水、农事活动传播l防治：防治：–抗病品种抗病品种–栽培措施栽培措施–储藏条件储藏条件欧文氏菌－梨火疫病欧文氏菌－梨火疫病isopropy 3. 假单胞菌属假单胞菌属 (Pseudomonas)–原为最大的植物病原细菌类群原为最大的植物病原细菌类群–根据根据rRNA的同源性，分出新的属：的同源性，分出新的属：布克氏菌属布克氏菌属 (Burkholderia) 劳尔氏菌属劳尔氏菌属 (Ralstonia)噬酸菌属噬酸菌属 (Acidovorax)–杆状，杆状，1-多根鞭毛，极生多根鞭毛，极生假单胞菌－角斑病假单胞菌－角斑病•气孔、伤口侵入气孔、伤口侵入•薄壁细胞间扩展薄壁细胞间扩展•散生多角形病斑散生多角形病斑•种子或病残带菌种子或病残带菌•风雨、昆虫传播风雨、昆虫传播•防治防治丁香假单胞菌（丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae ））劳尔氏菌劳尔氏菌 - 茄科植物青枯病茄科植物青枯病•地上部急性凋萎地上部急性凋萎•茎（块茎）维管束变色茎（块茎）维管束变色•伤口侵入伤口侵入•维管束扩展维管束扩展•种薯、苗、病残、土壤带菌种薯、苗、病残、土壤带菌•田园卫生田园卫生•无病种苗无病种苗•抗病品种抗病品种•生物防治生物防治噬酸菌－哈密瓜黑斑病噬酸菌－哈密瓜黑斑病l“V”病斑病斑l种子带菌种子带菌l病残体带菌病残体带菌l防治：防治：–检疫检疫–种子处理种子处理–田园卫生田园卫生–轮作轮作4. 黄单孢菌属黄单孢菌属 (Xanthomonas)l植物病原细菌中较大的类群植物病原细菌中较大的类群l短杆状，单鞭毛极生，短杆状，单鞭毛极生，G-l菌落常为蜜黄色菌落常为蜜黄色l代表性病害：代表性病害：–水稻白叶枯病水稻白叶枯病–十字花科植物黑腐病十字花科植物黑腐病–棉花细菌性角斑病棉花细菌性角斑病–柑橘溃疡病柑橘溃疡病黄单孢杆菌－水稻白叶枯病黄单孢杆菌－水稻白叶枯病l越冬越冬–带菌种子带菌种子–稻桩带菌稻桩带菌l侵入途径侵入途径–水孔水孔–伤口伤口l沿叶脉扩展沿叶脉扩展l传播传播–种传种传–暴风雨暴风雨–灌溉水灌溉水黄单孢杆菌－十字花科黑腐病黄单孢杆菌－十字花科黑腐病l“V”病斑病斑l叶脉变黑叶脉变黑5. 木质菌属木质菌属 (Xylella)•新建属，原称作类立克次氏体新建属，原称作类立克次氏体 (rickettsialike organism, RLO), 木木质部难养菌质部难养菌 (fastidious xylem-limited bacteria)•短杆状，无鞭毛，短杆状，无鞭毛，G-, 细胞壁波纹状细胞壁波纹状•营养要求荷刻营养要求荷刻木质菌属－葡萄皮尔氏病木质菌属－葡萄皮尔氏病l叶蝉传播l取食时侵入l木质部扩展6. 韧皮部杆菌属韧皮部杆菌属 (Liberobacter)l寄生于韧皮部，早期称作类立克次氏体寄生于韧皮部，早期称作类立克次氏体 (rickettsialike organism, RLO)、韧皮部难养、韧皮部难养菌菌 (fastidious phloem-limited bacteria)、类细、类细菌菌l短杆状、无鞭毛、短杆状、无鞭毛、G-l不能进行人工培养不能进行人工培养韧皮部杆菌－柑橘黄龙病韧皮部杆菌－柑橘黄龙病l传播与侵入传播与侵入–嫁接传播嫁接传播–木虱传播木虱传播l韧皮部扩展韧皮部扩展l防治：防治：–昆虫防治昆虫防治–苗木的高温处理苗木的高温处理–田园卫生田园卫生（二）厚壁菌门植物病原细菌（二）厚壁菌门植物病原细菌棒状杆菌属棒状杆菌属 (Clavibacter)–棒状或不规则状，无鞭毛，棒状或不规则状，无鞭毛，G+，细胞壁厚，细胞壁厚–所致病害症状：萎蔫所致病害症状：萎蔫l马铃薯环腐病马铃薯环腐病l番茄溃疡病番茄溃疡病棒形杆菌－马铃薯环腐病棒形杆菌－马铃薯环腐病l症状：症状：–病叶边缘上卷、脉病叶边缘上卷、脉间变黄、枯焦间变黄、枯焦–病薯维管束变褐、病薯维管束变褐、腐烂腐烂–挤压病薯有菌脓从挤压病薯有菌脓从维管束溢出维管束溢出l随病薯越冬随病薯越冬l切刀传播切刀传播l伤口侵入伤口侵入l韧皮部扩展韧皮部扩展棒形杆菌－番茄溃疡病棒形杆菌－番茄溃疡病•症状：症状：•叶片脉间变黄叶片脉间变黄•茎部产生暗褐色茎部产生暗褐色条斑、深陷条斑、深陷•维管束变褐维管束变褐•果实病斑小，有果实病斑小，有白色晕圈白色晕圈•随病残、种薯越冬随病残、种薯越冬•风雨、水流、农事风雨、水流、农事操作传播操作传播•伤口侵入伤口侵入（三）无壁菌门植物病原生物（三）无壁菌门植物病原生物l症状症状–黄化黄化–丛枝丛枝–粗缩粗缩l叶蝉传播叶蝉传播Y. Doi (1967) 等首次证明翠菊黄化病和桑萎缩等首次证明翠菊黄化病和桑萎缩病由类菌原体引起：病由类菌原体引起：•在在“黄化黄化”病株维管束内观察到类菌原体的存病株维管束内观察到类菌原体的存在；在；•通过四环素类抗生素处理，病株内菌体数量通过四环素类抗生素处理，病株内菌体数量下降，病害随之减轻；下降，病害随之减轻；•青霉素无效。

青霉素无效之后，发现之后，发现200多种植物病害与菌原体有关多种植物病害与菌原体有关1. 植原体植原体 (Phytoplasma)l原称作类菌原体原称作类菌原体 (Mycoplasma-like organism, MLO)l菌体物细胞壁，圆形、椭圆形、有时为丝状或菌体物细胞壁，圆形、椭圆形、有时为丝状或哑铃形哑铃形l不能进行人工培养不能进行人工培养l叶蝉带菌（循回型）叶蝉带菌（循回型）l常见病害：枣疯病、梧桐丛枝等常见病害：枣疯病、梧桐丛枝等黄化、丛枝、叶变小2. 螺原体属螺原体属 (Spiroplasma)l菌体无胞壁，螺旋形，繁殖时产生分支菌体无胞壁，螺旋形，繁殖时产生分支l可人工培养，但生长条件荷刻可人工培养，但生长条件荷刻l叶蝉带菌叶蝉带菌l代表性病害：柑橘顽固病和玉米矮化病代表性病害：柑橘顽固病和玉米矮化病柑橘顽固病（僵化病）柑橘顽固病（僵化病）(citrus stubborn disease)玉米矮化病本章重点本章重点l什么是原核生物？原核生物界分为哪四个门什么是原核生物？原核生物界分为哪四个门？与植物病害相关的是那三个门？？与植物病害相关的是那三个门？l薄壁菌门中哪些属与植物病害密切相关？薄壁菌门中哪些属与植物病害密切相关？l厚壁菌门中属于植物病原细菌的主要是哪个厚壁菌门中属于植物病原细菌的主要是哪个属？有哪些病害？属？有哪些病害？l植原体和螺原体属于原核生物界的哪个门？植原体和螺原体属于原核生物界的哪个门？。