1、普通植物病理学Plant Pathology,第一章 绪 论,一节 植物病害和植物病理学一、植物病害的概念,1、植物病害的概念,植物在自然界中受到有害生物或不良的环境条件的影响，使其正常的生长发育受阻，在代谢上发生了改变，造成了损伤或损害叫植物病害。,苹果树腐烂病,苹果树腐烂病,小麦条锈病,小麦条锈病,2、植物病害的特点,一般来讲，植物病害概念的界定可根据以下特点。（1）植物病害是根据植物外观的异常与正常相对而言的。健康相当于正常，病态相当于异常。（2）植物病害与机械创伤不同。其区别在于植物病害有一个生理病变过程，而机械创伤是往往是瞬间发生的。（3）植物病害必须具有经济损失观点。茭白实际上是黑
2、粉菌侵染而形成的；美丽的郁金香杂色花是病毒侵染所致；韭黄是遮光栽培所致，上述不但没有经济损失，而且提高了经济价值，故不属病害范畴。,茭 白,茭草黑粉菌,茭草黑粉菌(茭白) Ustilago esculenta为担子菌亚门(Basidiomy cotina)，黑粉菌 (Ustilago)真菌。菌丝寄生在植物菰即茭草(Zizania caduuciflora)的叶，茎和根上。孢子堆黑色，稍呈粉状。孢子球形，黄褐色，平滑或有刺，6957微米。寄生在茎上时，在未形成黑粉孢子以前，茎肿大幼嫩可供食用味道解美，营养丰富，并含纤维多，通便，防肠癌等。江苏等地均有分布。幼嫩时可食用。可预防和治疗肝脏和胃肠道溃
3、疡等并助消化和通便。,郁金香杂色花,郁金香正常花,郁金香,韭菜,韭 黄,什么是韭黄, 为什么韭黄是黄色?,1.韭黄就是颜色黄黄白白的韭菜，不要怀疑，它跟一般吃的绿色韭菜是同一种植物。2.韭黄是在韭菜撒种之后，在苗床上铺满了稻杆，韭菜发芽之后，因为照不到阳光，无法刺激叶绿素的形成，因此就不会变成绿色了! 黄黄白白的颜色是韭菜体内其它色素的颜色!,3.植物病害的重要性,植物病害对人类社会产生过重大影响。 （1）爱尔兰饥谨：1845年马铃薯晚疫病在爱尔兰大流行，饿死几十万人、迫使150万人移居美国。植物病理学由此诞生。 （2）波尔多液发明：1880年法国波尔多地区葡萄霜霉病大流行，使法国葡萄酿酒业濒
4、临破产，最终导致波尔多液发明。 （3）孟加拉饥荒：1942年印度的孟加拉邦水稻胡麻斑病大流行，饿死200万人。 （4）1970年玉米小斑病在美国大流行，减产15%，约165亿Kg （5）1955年红麻炭疽病在中国华北地区流行，导致红麻停种。 （6）1937年甘薯黑斑病从日本传入中国，造成巨大损失。 （7）1974年玉米大斑病在中国东北地区流行，发病200万公顷，减产20%。 （8）1996年玉米弯孢菌叶斑病在中国辽宁流行，绝收25万亩，损失 2.5 亿Kg。,马铃薯晚疫病,马铃薯晚疫病1845-1846：爱尔兰大饥荒 饿死25万人，150万逃荒到 北美洲,葡萄霜霉病,1880：法国波尔多地区爆
5、发葡萄霜霉病， 酿酒业濒临破产。,1943年：印度孟加拉邦水稻胡麻斑大流行，饿死200万人，数百万人逃荒。,1970年：美国玉米小斑病流行，直接损失10亿美元。,1950年：中国小麦条锈病大流行，小麦减产60亿斤。,二、植物病害的类型,（一）根据致病因素的性质分：侵染性病害、非侵染性病害 （二）根据病原生物的种类分：真菌病害、细菌病害、病毒病害、线虫 病害以及寄生性种子植物引致的病害等。 （三）根据病原物的传播途径分：气传病害、土传病害、种传病害以及虫 传病害等。 （四）根据表现的症状类型分：花叶病、斑点病、溃疡病、腐烂病、枯萎 病、疫病、癌肿病等。 （五）根据植物的发病部位分：根部病害、叶部
6、病害、茎秆病害、花器病 害和果实病害等。 （六）根据被害植物的类别分：大田作物病害、经济作物病害、蔬菜病害、 果树病害、观赏植物病害、药用植物病害等。 （七）根据病害流行特点分：单年流行病、积年流行病。 （八）根据病原物生活史分：单循环病害、多循环病害。,三、植物病害对农业生产的影响,1.降低产量：1845年爱尔兰马铃薯晚疫病大流行，马铃薯几乎绝收。1950年我国小麦锈病大流行，减产120亿斤。1996年玉米弯孢菌叶斑病在中国辽宁流行，绝收25万亩，损失 2.5 亿Kg。 全世界农作物因病害减产：粮食10%、 蔬菜40%。 2.降低品质：水稻发生稻瘟病使碎米率增加；甜菜得褐斑病后，含糖量大大减
7、少；小麦患锈病后而面筋减少。 3.产生有毒物质，使人畜中毒：甘薯黑斑病产生有毒物质黑疤酮，病薯喂牛羊而导致气喘和死亡。小麦赤霉病的小麦生产面粉，人产生呕吐、腹泻。 4.限制了农作物的栽培：由于一种病害发生在一地区不能栽植，在辽宁省由于红麻炭疽病而40年未能种植。广东省由于木瓜病毒病至今不能栽植。 5.影响农产品的运输和贮藏：白菜软腐病 。水果产后病害。,四病因,病因：引起植物偏离正常生长发育状态而表现病变的因素如：植物自身的遗传因子异常不良的物理化学环境条件有病原生物参与的“病害三角”病原物：引起植物发生病害的生物，称为病原物。,1933 林克（Link)提出病害三角学说(Disease Tr
8、iangle)： 感病的寄主植物、具有致病性的病原物和有利于发病的环境构成病害三角形的三个边，三角形的高度或面积代表病害严重度，各边的长度影响三角形的面积。1976 鲁滨逊（Robinson)提出植病四面体学说(Disease Tetrahedron) ： 农业生态系内除了寄主、病原物和环境外，应加上人类干预这个重要因素，从而形成植病四面体学说。 人类 环境 寄主 病原物 寄主 病原物 环境,病害三角与病害四面体,五、植物病理学的定义,研究植物病害的发病原因、病害发生发展规律、植物与有害生物间的相互作用机制以及病害预测及其防治的学科。植物病理学主要包括普通植物病理学和农业植物病理学两大骨干课程
9、，前者以基本概念和基本原理为主，后者以具体病害诊断与防治为主。自1845年马铃薯晚疫病大流行导致植物病理学的诞生，至今已有150多年的历史。德巴利（ De Bary） 是植物病理学的奠基人，被尊称为植物病理学之父。植物病理学是在医学和微生物学的基础上发展起来的，与真菌学、细菌学、病毒学、线虫学、植物学（解剖、分类）、植物生理学、生物化学、遗传学、气象学和分子生物学等相关学科都有密切的关系。,第二节 植物非侵染性病害和侵染性病害,1.非侵染性病害 由于生长环境条件不合适，物理或化学因素造成的，是非侵染性的，这不能传染的病害叫非侵染性病害。有时叫生理病害。 2.侵染性病害由于病原物对植物侵染造成的
10、，因可传染，又叫传染性病害。植物病害的原因叫病原，寄生物病原叫病原物，植物病原真菌和细菌叫病原菌。病原物主要包括真菌、细菌、病毒、线虫和寄生性种子植物五大类，俗称五大类病原物。 3.非侵染性病害和侵染性病害的相互关系 （1）非侵染性病类加重后者的发生，造成伤口。如苹果腐烂病 （ 2）后者可致使植物非侵染病害的发生。,第三节 植物病害的症状 (Symptom),症状是植物发病后外部显示的表现型。每一种病害都有它特有的症状表现，是我们描述、命名、诊断和识别病害的主要依据。症状（symptom）：植物发病后出现的反常现象，包括病症和病状。 病状：是指发病植物本身所表现出来的反常现象。 病症：是指病原
11、物在植物体上表现出来的特征性结构。,一、病状的类型-变色,1变色（ Discoloration）：发病植物的色泽发生改变，本质是叶绿素 受到破坏，细胞并未死亡。 （1）花叶(mosaic)：叶绿素减少，不均匀变色。 （2）褪色(fading)：叶绿素减少，均匀变色，变浅。 （3）黄化(yellowing)：叶绿素减少，均匀变色，变黄。 （4）斑驳 (mottle)：变色部分的轮廓不清。 （5）条纹(strip)、条斑、条点：单子叶植物的花叶。 （6）白化苗(whiten seedling)：不形成叶绿素，遗传病害。,花叶：叶片色泽浓淡不均，深绿与浅绿相间夹杂。由病毒引起的病状。,甘蓝花叶病,黄
12、化：叶片部分或全部均匀褪绿、变黄，或呈其它颜色。,条纹：嫩茎、果实和叶片上表现出褪绿，间杂其他颜色或枯死的条斑。真菌、细菌，病毒。,一、病状的类型-坏死,2坏死(necrosis)：发病植物的细胞或组织坏死。细胞已死亡。 （1）叶斑(spot)：轮斑、环斑、角斑、圆斑、穿孔等，形状大小不 同， 但轮廓清楚，类似岛屿。 （2）叶枯：叶片较大面积坏死，边缘不清。 （3）叶烧(leafscad)：叶尖或叶缘枯死。 （4）猝倒(damping off)、立枯：幼苗近地表茎部坏死。前者倒伏（腐霉），后者死而不倒（丝核菌）。 （5）溃疡(canker)：树干木质部坏死。,斑点：发生在叶、茎、果等部位，患病
13、组织局部坏死，有明显的边缘，形状、大小、颜色各异。 大斑 小斑,紫斑 角斑 轮斑,番茄斑枯病,西瓜细菌性角斑病,溃疡：植物皮层坏死、腐烂，使木质部外露。多见于木本植物的枝干。,立枯和猝倒：幼苗阶段，茎基部受破坏，植株表现萎蔫以致死亡。立而不倒称立枯；迅速倒伏称猝倒。,枯焦：芽、叶、花、穗等器官，局部或全部地变色枯死。为斑点、条斑等的发展或联合造成地整体枯死。表现迅速枯焦病状的病害称为疫病或瘟病。,疮痂：在病斑上有增生的木栓层，表面粗糙，或病斑枯死后，因生长不平衡，发生龟裂。 柑橘疮痂病 梨黑星病,一、病状的类型-腐烂,3腐烂（rot）：植物幼嫩多汁组织大面积坏死，组织或 细胞破坏消解。（1）干
14、腐：死亡慢，水分快速及时失去。 （2）湿腐：死亡快，水分未能及时散失。 （3）软腐：中胶层破坏，细胞离析。 根据腐烂的部位有根腐、基腐、茎腐、果腐、花腐等。,腐烂：患病组织崩解、变质，细胞死亡。 干腐 软腐,白腐,白菜软腐病,番茄脐腐病,一、病状的类型-萎蔫,4萎蔫(wilt)：植物根茎的维管束组织受到破坏而发生的缺水凋萎现象，而根茎的皮层组织完好。分为：枯萎、黄萎、青枯。,萎蔫：植物局部或全部由于水分丧失膨压使叶萎垂的现象。 病理性萎蔫：输水组织受破坏，不可恢复。 枯萎、黄萎、青枯。 生理性萎蔫： 可以恢复。,黄瓜枯萎病,一、病状的类型-畸形,5畸形(malformation)：植物受病原物
15、产生的激素类物质的刺激而表现的异常生长现象。 （1）增生型(hyperplasia)：病组织的薄壁细胞分裂加快，数量迅速增多，局部组织出现肿瘤或癌肿、丛枝、发根等。 （2）增大型(hypertrophy)：病组织的局部细胞体积增大（巨型细胞），但细胞数量并不增多。如根结、徒长、恶苗等。 （3）减生型(hypoplasia)：病部细胞分裂受到抑制，发育不良，造成植株矮缩(dwarf)、矮化(stunt)、小叶、小果、卷叶等。 （4）变态（变形）：植株的花器变态成叶片状、叶变花、叶片扭曲、蕨叶(fernleaf)、花器变菌瘿等。,瘤：局部细胞增生，形成不定形畸形结构。 瘿：内部包孕着大量的病原物叫
16、瘿。 癌：某些细菌引起的植物根部肿瘤，具残余疏导 组织。,白菜根肿病,番茄蕨叶病,畸形：多种促进性和拟制性的病变都可能导致各种畸形病状，大多表现为散发性。 果实 叶片,丛生：枝叶密集发生，形如扫帚状。,二、病征的类型,病征是指病原物在植物体上表现出来的特征性结构。1霉状物：真菌病害常见特征。有霜霉、灰霉、青霉、绿霉、赤霉、黑霉等颜色。2粉状物：真菌病害常见特征。有白粉病、黑粉病、锈病。3小黑点：真菌病害常见特征。有分生孢子器、分生孢子盘、分生孢子座、闭囊壳、子囊壳等。4菌核：真菌病害中丝核菌和核盘菌常见特征。较大、深色、越冬结构。5菌脓：细菌病害常见特征。菌脓失水干燥后变成菌痂。 * 注意：由
17、于植物病毒是细胞内寄生物，因此只有病状，而不产生病症。,病征类型,1、粉：某些真菌孢子在病部表现的特征。 锈 白锈 白粉 黑粉,2、霉：由真菌的菌丝、分生孢子梗和分生孢子组成。 霜霉 绵霉,青霉 绿霉,3、黑点：真菌的繁殖器官。,炭疽： 斑中有轮状排列的小黑点，黑点为病原菌的分生孢子盘。,4、菌核：真菌菌丝交结形成的结构。大小、形态各异。,5、马蹄状、木耳状物：高等担子菌的繁殖器官，发生于树木的枝干上。,6、缢脓：细菌性植物病害在病部表面缢出含菌体的液滴。,黄瓜霜霉病,黄瓜白粉病,豇豆白粉病,豇豆锈病,茄子褐纹病,番茄灰霉病,黄瓜细菌性角斑病,三、 症状的变化,1典型症状(typical sy
18、mptom) 一种病害在不同阶段或不同抗病性的品种上或者在不同的环境条件下出现不同的症状，其中一种常见症状成为该病害的典型症状。例如TMV病毒侵染多种植物后都表现花叶症状，但它侵染心叶烟则表现枯斑症状。2综合症(syndrome) 有的病害在一种植物上可以同时或先后表现两种或两种以上不同类型的症状，这种情况称谓综合症。例如稻瘟病在芽苗期发生引起烂芽，在株期侵染叶片则表现枯斑，侵染穗部导致穗茎枯死引起白穗。3并发症(complex disease) 当两种或多种病害同时在一株植物上混发时，可以出现多种不同的类型的症状，这种现象称为并发症。有时会发生彼此干扰的拮抗现象，也可能出现加重症状的协生作用
19、。4隐症现象(masking of symptom) 病害症状出现后，由于环境条件的改变，或者使用农药治疗后，原有症状逐渐减退直至消失。隐症的植物体内仍有病原物存在，是个带菌植物，一旦环境恢复或农药作用消失，隐症的植物还会重新显症。,第四节 病原物的寄生性和致病性,一、寄生性（Parasitism）,一种生物生活在其他活的生物体上，从活的生物上获取它的营养物质，这种现象叫寄生现象。前者叫寄生物，后者叫寄主。寄生物获得营养的能力叫寄生性。寄生物分为两大类： 1.专性寄生物（Obligate Parasites） 只能从活的细胞寄主中获取营养，寄生能力强，如真菌的锈菌、白粉菌、霜霉菌、病毒、线虫。
20、专性寄生物不能人工培养。 2.非专性寄生物(Non-obligate Parasites) 除了寄生生活的细胞之外，还可以在死的寄主细胞中生活，或在死的有机质上生活， 这种生物叫非专性寄生物。非专性寄生物可以人工培养。包括很多真菌、细菌。寄生能力有强弱之分。,二、致病性（Pathogenicity）,寄生物破坏寄主引致病害的能力叫致病力。对寄主具有致病性的寄生物叫病原物。 一般来说寄生物就是病原物，但有些寄生物并不是病原物，如根瘤菌。专性寄生物对寄主的活细胞破坏不大，致病性弱。非专性寄生物，先行分沁毒素杀死寄主细胞，再获取营养，致病力强。 病原物的致病性和寄生性是种，属的特性，是可遗传的。,第
21、五节 侵染过程和侵染循环,一、病原物的侵染过程,指病原物的侵染从侵入寄主到发病的全过程，简称病程。 1.接触期 休眠状态侵染状态、休眠场所寄主生长场所移动 2.侵入期（Penetration Entrance Period） 从病原物侵入寄主到建立寄生关系为止。侵入途径： A：表皮直接侵入 B：自然孔口(气孔 水孔 皮孔) C：伤口。 3.潜育期（Latent Period Colonization） 从建立寄生关系到植物表现明显症状为止。 一般病害的潜育期是比较固定的。有的较短，有的较长。大斑病：7天。黑粉病：一年。果树病害 3-5年 4. 发病期（Diseased Period） 从表现症
22、状到病斑不再扩展为止，是病害繁殖个体，发展的过程。,二、植物病害的侵染循环,植物病害的侵染循环（Disease cycle）指的是一种病害从前一个生长季开始发病到下一个生长季再度发病的过程。包括：1. 越冬或越夏(初次侵染来源) 2.病原物的繁殖、传播 3.初次侵染，再次侵染。,第六节 植物病理学简史,植物病理学的的近代史是从1845年欧洲马铃薯晚疫病的大流行开始的。至今已有150多年的历史。下面通过主要人物及其贡献来了解植物病理学的简史。,一、植物病原学,11755年：梯来特（Tillet）发现小麦黑粉病粒拌种后播种可以传染。21807年：普洛费特（Provest,M）证实小麦黑粉病是真菌侵
23、染所致。31853年：德巴利(De Bary)提出黑粉病、霜霉病和马铃薯晚疫病病是真菌侵染的结果，提出了锈菌有转主寄生现象，是公认的植病病原学说创始人，4马尔皮尼 （Malpighi,M）首先用单式显微镜描绘了蔷薇锈菌的形态。51886年：迈耶(Mayer,A)发现烟草花叶病汁液能够磨擦传染。61877年：伯利尔首先描述了梨火疫病。7史密斯(Erwin F.Smith)证实了病原细菌的侵染性，成为植物病原细菌学之父。81939年：考斯奇(Kausche)第一次在电子显微镜下看到了烟草花叶病毒的颗粒体。91967年：土居养二在电镜下正式确认了桑萎缩病的病原是类菌原体。 101935年斯坦利(St
24、anley,W.A.)用化学方法提纯了病毒的结晶。111936年鲍登(Bawden.F.C.)证明病毒真正具有侵染力的是核酸而不是蛋白质。121971年：迪内(Diener,T.O.)发现了类病毒，一种小分子RNA导致马铃薯纺锤块茎病。13库柏(Cobb,N.A.)第一位研究植物线虫学的人，是植物线虫学的奠基人141953年：麦克麦特里(McMurtrey,J.E.Jr.)是最早系统探讨生理病害的专家，著有环境，非侵染性损害一书。,二、植物病理生理学,研究内容主要是有病植物的生理生化变化、植物抗病性机制和病原物致病机制三方面。1最早德巴利开始研究核盘菌如何引起蔬菜软腐的机制，结论是病菌产生的酶
25、和毒素杀死了植物细胞。21933年田中通过研究梨黑斑病发现了真菌毒素具有致病力。31939年Yabuta发现了赤霉素引起水稻恶苗病徒长的机制.41977年契尔痛(Chilton,MD.)证实了冠瘿土壤杆菌能将细菌质粒的部分tDNA导入寄主细胞，插入植物的染色体中，寄主细胞就能不断分裂而形成癌肿。5近年来诱导抗病性研究发展很快。,二、植物病理生理学,6.植物抗病性和植物与病原物的互作关系 1905年：比芬(Biffen R H)首先报道了小麦品种对锈病的抗性遗传符合孟德尔遗传规律。1894年：埃立克逊 （Eriksson J）发现锈菌种内存在转化型(f.sp.)的不同。1914年斯塔克曼(Sta
26、kman E C)提出生理小种（Physiological race）的概念。1946：佛洛尔(Flor H H)提出著名的”基因对基金学说”。1963年：范德普郎克(Van der Plank J E)提出了著名的垂直抗病性和水平抗病性两种抗病性理论。1946年：高又曼发现了植物存在“过敏性坏死反应”的抗病性现象。,三、植物病害流行学,采用定量学的研究方法，研究植物群体病害发生发展的学科，主要研究病害流行 的时间和空间动态、数学模型、电子计算机预测及其产量损失估计等，为病害防治决策提供理论依据。范德普郎克(Van der Plank,JE)是植物病害流行学科的奠基人，著有植物病害：流行和控制一书。,四、植物病害控制,11755年：梯来特（Tillet）提出用种子处理可以有效防治小麦黑粉病。21765年：方观承对棉种采用开水烫种和草木灰拌种进行防病，31885年：米拉德(Millardet,PMA.)发明波尔多液防治葡萄霜霉病开创了植病药剂防治。41913年：雷姆(Riehm)采用有机汞制剂处理种子可以防治多种种传病害。回顾历史，展望未来，植物病理学还是很年轻的学科，还有许多问题有待我们去研究解决。,
