柯南科技大學(xué)植物病理學(xué)崔林開(kāi)3PPT課件

1、主要內(nèi)容一、原核生物概述二、植物病原原核生物的侵染與傳播三、植物病原原核生物的分類與主要類群四、植物病原原核生物病害的診斷第1頁(yè)/共43頁(yè)一、原核生物概述1.1.原核生物的概念與特點(diǎn)原核生物(Procaryotes)是指含有原核結(jié)構(gòu)的單細(xì)胞生物。（1）單細(xì)胞：菌體為有或無(wú)細(xì)胞壁的單細(xì)胞結(jié)構(gòu)；（2）原核：遺傳物質(zhì)(DNA)分散于細(xì)胞質(zhì)中，無(wú)核膜和核仁。（3）細(xì)胞器：細(xì)胞器極少，無(wú)線粒體和高爾基體，具少量核糖體。第2頁(yè)/共43頁(yè)2.2.原核生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)（1 1）形狀：細(xì)菌的形態(tài)有球狀、桿狀和螺旋狀。（2 2）大小：球形：0.51.3m 桿狀：0.50.815m, 螺旋狀： 13141.5m第3

2、頁(yè)/共43頁(yè)第4頁(yè)/共43頁(yè)第5頁(yè)/共43頁(yè)（3 3）結(jié)構(gòu)：第6頁(yè)/共43頁(yè)革蘭氏染色反應(yīng)(C.Gram,1884.(C.Gram,1884.丹麥):): 菌液涂片結(jié)晶紫染色水洗碘液固定 酒精褪色藏紅復(fù)染( (紫色G G，紅色G G) )革蘭氏染色是細(xì)菌分類的重要特征之一。第7頁(yè)/共43頁(yè) 莢膜(capsule):(capsule):是由細(xì)菌分泌的包于體表的多糖類衍生物。主要功能：對(duì)細(xì)菌表面起滲透屏障作用；保護(hù)細(xì)胞免受吞噬；保護(hù)細(xì)胞免受干燥損傷；幫助細(xì)菌附著到物體表面。第8頁(yè)/共43頁(yè) 鞭毛(flagellum):(flagellum):是從細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞壁伸出細(xì)胞外部的蛋白質(zhì)組成的絲狀結(jié)構(gòu)，

3、使細(xì)菌具有運(yùn)動(dòng)性。第9頁(yè)/共43頁(yè)鞭毛運(yùn)動(dòng)方式第10頁(yè)/共43頁(yè) 菌毛(fimbriae):(fimbriae):產(chǎn)生于質(zhì)膜或緊貼于質(zhì)膜的細(xì)胞質(zhì)中，是僵硬的蛋白質(zhì)絲或細(xì)管。菌毛能使大量菌體纏結(jié)在一起，使細(xì)胞吸附于固體表面或懸浮于液體表面。 性菌毛(pili):(pili):比菌毛稍長(zhǎng)，數(shù)量比菌毛少，只有1 1至數(shù)根。性菌毛在細(xì)菌接合交配時(shí)起作用。第11頁(yè)/共43頁(yè)芽孢就是有些細(xì)菌（多為桿菌）在一定條件下，細(xì)芽孢就是有些細(xì)菌（多為桿菌）在一定條件下，細(xì)胞質(zhì)高度濃縮脫水所形成的一種抗逆性很強(qiáng)的球胞質(zhì)高度濃縮脫水所形成的一種抗逆性很強(qiáng)的球形或橢圓形的休眠體。對(duì)多數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō)形或橢圓形的休眠體。對(duì)多數(shù)細(xì)

4、菌來(lái)說(shuō)1 1個(gè)菌體個(gè)菌體細(xì)胞只形成細(xì)胞只形成1 1個(gè)芽孢，有的在細(xì)胞一端生成，有個(gè)芽孢，有的在細(xì)胞一端生成，有的在細(xì)胞中部生成。由于芽孢是在細(xì)胞內(nèi)形成的，的在細(xì)胞中部生成。由于芽孢是在細(xì)胞內(nèi)形成的，所以也常稱之為內(nèi)生孢子，亦稱芽孢。每一細(xì)胞所以也常稱之為內(nèi)生孢子，亦稱芽孢。每一細(xì)胞僅形成一個(gè)芽孢，所以其沒(méi)有繁殖功能。僅形成一個(gè)芽孢，所以其沒(méi)有繁殖功能。第12頁(yè)/共43頁(yè)（4 4）植物病原細(xì)菌的形態(tài)特征： 大多是桿狀菌, ,少數(shù)為球狀。 絕大多數(shù)的植物病原細(xì)菌有鞭毛, ,無(wú)芽孢。 細(xì)胞壁外有粘質(zhì)層, ,但很少有莢膜。 革蘭氏染色反應(yīng)大多是陰性, ,少數(shù)是陽(yáng)性。 對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求都不太嚴(yán)格, ,可以在

5、一般培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。第13頁(yè)/共43頁(yè)3.原核生物的生長(zhǎng)繁殖與保存 植物病原細(xì)菌屬于化能有機(jī)異養(yǎng)型，可以寄生和人工植物病原細(xì)菌屬于化能有機(jī)異養(yǎng)型，可以寄生和人工培養(yǎng)。培養(yǎng)。 常用培養(yǎng)基常用培養(yǎng)基: : LB LB（0.5%0.5%酵母抽提物酵母抽提物+1%+1%蛋白胨蛋白胨+1%+1%氯化鈉）氯化鈉） NANA（牛肉膏蛋白胨）（牛肉膏蛋白胨） 以裂殖的方式進(jìn)行繁殖 桿狀細(xì)菌分裂時(shí)菌體先稍微伸長(zhǎng), ,細(xì)胞質(zhì)膜自菌體內(nèi)部延伸, ,同時(shí)形成新的細(xì)胞壁, ,最后母細(xì)胞從中間分裂為兩個(gè)子細(xì)胞。細(xì)胞質(zhì)和遺傳物質(zhì)DNADNA在細(xì)胞分裂時(shí), ,先復(fù)制后平均地分配在子細(xì)胞中, ,因此分裂繁殖后的子細(xì)胞仍能保持原有

6、的性狀。第14頁(yè)/共43頁(yè)菌種的保存方法：a.a.轉(zhuǎn)管保藏法：簡(jiǎn)便易行但保藏期短; ;b.b.液體石蠟油保藏法：簡(jiǎn)便易行，保藏期長(zhǎng); ;c.c.無(wú)菌水保藏法：簡(jiǎn)便易行，但適應(yīng)范圍有限; ;d.d.真空冷凍干燥保藏法：程序較復(fù)雜但效果最好。第15頁(yè)/共43頁(yè)4.4.原核生物的遺傳與變異原核生物的遺傳物質(zhì)包括兩部分：( () )染色體DNADNA，主要在核區(qū)內(nèi)( () )質(zhì)粒，染色體之外的雙鏈環(huán)狀DNADNA。是獨(dú)立于核質(zhì)之外呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)的遺傳因子。編碼控制細(xì)菌的致病性、抗藥性、育性等性狀。 質(zhì)粒能自我復(fù)制遺傳給后代，也能自然丟失還可以通過(guò)結(jié)合或轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移到其他細(xì)菌中去。第16頁(yè)/共43頁(yè)第17頁(yè)/共

7、43頁(yè) (1)(1)細(xì)菌的突變。細(xì)菌自然突變率很低細(xì)菌的突變。細(xì)菌自然突變率很低, ,通常為十萬(wàn)分之一。通常為十萬(wàn)分之一。但是細(xì)菌但是細(xì)菌 繁殖快繁殖快, ,繁殖量也大繁殖量也大, ,這樣這樣, ,就增加了發(fā)生變異的就增加了發(fā)生變異的可能性?？赡苄?。 (2)(2)兩性狀不同的細(xì)菌的結(jié)合兩性狀不同的細(xì)菌的結(jié)合, ,一種細(xì)菌的遺傳物質(zhì)進(jìn)入另一種細(xì)菌的遺傳物質(zhì)進(jìn)入另一個(gè)細(xì)菌體內(nèi)一個(gè)細(xì)菌體內(nèi), ,使使DNADNA發(fā)生部分改變發(fā)生部分改變, ,后者在分裂繁殖時(shí)就形后者在分裂繁殖時(shí)就形成性狀不同的后代。這種變異可能有三種不同的形式：成性狀不同的后代。這種變異可能有三種不同的形式： a a結(jié)合：結(jié)合： 兩個(gè)

8、有親和力菌體的結(jié)合兩個(gè)有親和力菌體的結(jié)合, ,電子顯微鏡下可以電子顯微鏡下可以看到兩個(gè)細(xì)菌成對(duì)的結(jié)合看到兩個(gè)細(xì)菌成對(duì)的結(jié)合, ,一般認(rèn)為這是細(xì)菌的有性生殖。一般認(rèn)為這是細(xì)菌的有性生殖。 b b轉(zhuǎn)化：由于菌體破裂轉(zhuǎn)化：由于菌體破裂, ,一個(gè)細(xì)菌的遺傳物質(zhì)釋放出來(lái)一個(gè)細(xì)菌的遺傳物質(zhì)釋放出來(lái), ,進(jìn)入另一個(gè)有親和力的同種或近似的菌體內(nèi)進(jìn)入另一個(gè)有親和力的同種或近似的菌體內(nèi), ,并作為后者遺并作為后者遺傳物質(zhì)的一部分。傳物質(zhì)的一部分。 c c轉(zhuǎn)導(dǎo)：當(dāng)噬菌體侵染和在消解一種細(xì)菌時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)：當(dāng)噬菌體侵染和在消解一種細(xì)菌時(shí), , 噬菌體的噬菌體的DNADNA可以攜帶部分寄生細(xì)菌的遺傳物質(zhì)可以攜帶部分寄生細(xì)菌的遺

9、傳物質(zhì), ,在侵染另一個(gè)細(xì)菌時(shí)在侵染另一個(gè)細(xì)菌時(shí), ,就可以將遺傳物質(zhì)帶到第二個(gè)細(xì)菌體內(nèi)作為它的遺傳物質(zhì)的就可以將遺傳物質(zhì)帶到第二個(gè)細(xì)菌體內(nèi)作為它的遺傳物質(zhì)的一部分一部分. .第18頁(yè)/共43頁(yè)二、植物病原原核生物的侵染與傳播1.1.植物病原原核生物的寄生性與致病性植物病原原核生物的寄生性與致病性 大多數(shù)為非專性寄生，菌原體為專性寄生。一種病菌可在多種植物體內(nèi)寄生存活，但并不一定都能引起病害。 一般認(rèn)為，寄生性強(qiáng)弱與致病性強(qiáng)弱沒(méi)有相關(guān)性。例如：芽孢桿菌的寄生性很弱，但致病能力較強(qiáng)。 自然條件下能被侵染的寄主被稱為自然寄主， 人工接種后顯示癥狀的寄主為實(shí)驗(yàn)寄主。 病原菌的寄主范圍通常后者的比前者

10、要寬得多。病菌的寄主范圍差異很大，如茄青枯菌和癌腫土壤桿菌可為害30-9030-90個(gè)科的植物。有的寄主表現(xiàn)過(guò)敏性反應(yīng)，并非是寄主。第19頁(yè)/共43頁(yè)2 2.病原菌的侵染途徑病原菌的侵染途徑1 1、侵入方式：被動(dòng)侵入2 2、侵入途徑： 自然孔口：氣孔、水孔、皮孔、蜜腺等 傷口：農(nóng)事操作、惡劣天氣條件、昆蟲(chóng)、線蟲(chóng)為害造成 介體3 3、侵入途徑取決于病原的種類和病害類型：Xanthomonas, Pseudomonas, ErwiniaXanthomonas, Pseudomonas, Erwinia引起的葉斑病以自然孔口侵入為主，主要是氣孔侵入，也可水孔侵入Clavibacter, Ralsto

11、niaClavibacter, Ralstonia引起的萎蔫病ErwiniaErwinia引起的腐爛AgrobacteriumAgrobacterium引起的根癌病則以傷口侵入為主 Xylella, Liberobacer, SpiroplasmaXylella, Liberobacer, Spiroplasma and and PhytoplasmaPhytoplasma 所致病害則只能是靠昆蟲(chóng)介體或嫁接侵入第20頁(yè)/共43頁(yè)3.3.病原菌在植物組織中的擴(kuò)展 葉斑、腐爛癥狀致病菌侵入植物組織后，在細(xì)胞間擴(kuò)展，只有殺死或破壞細(xì)胞后，才進(jìn)入死細(xì)胞。 萎蔫癥狀及“黃化”類癥狀致病菌多在維管束中蔓延

12、，但有木質(zhì)部和韌皮部之分。 引起腫瘤和發(fā)根的病原菌，通常不進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)，而是在薄壁細(xì)胞間擴(kuò)展。第21頁(yè)/共43頁(yè)4.4.病害癥狀類型 病狀：變色、壞死、腐爛、萎蔫、畸形 病征：菌膿、菌粒、菌膜癥狀類癥狀類型型侵入途徑侵入途徑細(xì)菌存在部位細(xì)菌存在部位引起癥狀的主要病原菌引起癥狀的主要病原菌壞死壞死自然孔口、自然孔口、傷口傷口薄壁細(xì)胞組織薄壁細(xì)胞組織Acidovorax、Burkholderia、Xanthomonas、Pseudomonas、Arthrobacter、Streptomyces腐爛腐爛傷口、傷口、水孔水孔薄壁細(xì)胞組織薄壁細(xì)胞組織Erwinia、Bacillus、 Pantoea、

13、 Xanthomonas、Clavibacter萎蔫萎蔫傷口及自傷口及自然孔口然孔口維管束組織維管束組織Ralstonia、 Erwinia、Xylella、Clavibacter、Curtobacterium、Xylophilus瘤腫、瘤腫、畸形畸形傷口傷口薄壁細(xì)胞、組薄壁細(xì)胞、組織表層織表層Agrobacterium、Phytoplasma、Rhodococcus、 Pseudomonas第22頁(yè)/共43頁(yè)1.1.分類的方法與依據(jù)a a 傳統(tǒng)方法b b 數(shù)值分類法c c 分子生物學(xué)分類法d d 化學(xué)分類法性狀性狀假單胞桿菌假單胞桿菌黃單胞桿菌黃單胞桿菌土壤桿菌土壤桿菌歐氏桿菌歐氏桿菌棒狀桿

14、菌棒狀桿菌菌體形狀菌體形狀桿狀桿狀桿狀桿狀桿狀桿狀桿狀桿狀棒狀或不規(guī)則桿狀棒狀或不規(guī)則桿狀鞭毛鞭毛1根或幾根極鞭根或幾根極鞭1根極鞭根極鞭1-4根周根周鞭鞭多根周鞭多根周鞭沒(méi)有鞭毛或沒(méi)有鞭毛或1根極鞭根極鞭革蘭氏反應(yīng)革蘭氏反應(yīng)陰性陰性陰性陰性陰性陰性陰性陰性陽(yáng)性陽(yáng)性好氣或厭氣好氣或厭氣好氣好氣好氣好氣好氣好氣好氣或兼性厭氣好氣或兼性厭氣好氣好氣代謝類型代謝類型呼吸型呼吸型呼吸型呼吸型呼吸型呼吸型呼吸型或發(fā)酵型呼吸型或發(fā)酵型呼吸型或兼有發(fā)酵呼吸型或兼有發(fā)酵型型氧化酶反應(yīng)氧化酶反應(yīng)一般陽(yáng)性一般陽(yáng)性陰性陰性陰性陰性陰性陰性陰性陰性過(guò)氧化氫酶反應(yīng)過(guò)氧化氫酶反應(yīng)陽(yáng)性陽(yáng)性陽(yáng)性陽(yáng)性陽(yáng)性陽(yáng)性陽(yáng)性陽(yáng)性陽(yáng)性陽(yáng)性G

15、+C含量（含量（%）58-7063.5-69.259.6-62.850-5865-75三、植物病原原核生物的分類與主要類群第23頁(yè)/共43頁(yè)第24頁(yè)/共43頁(yè)2.2.目前有個(gè)比較全面的系統(tǒng)：a.a.前蘇聯(lián)克拉西里尼科夫的細(xì)菌和放線菌的鑒定b.b.法國(guó)普雷沃細(xì)菌分類學(xué)c.c.美國(guó)伯杰細(xì)菌鑒定手冊(cè)，后更名為伯杰細(xì)菌分類手冊(cè)。目前，細(xì)菌被分為4 4個(gè)門，7 7個(gè)綱，3535個(gè)組。第25頁(yè)/共43頁(yè) 薄壁菌門：有壁較薄，兩層（脂多糖和肽聚糖）nmnm。革蘭氏染色反應(yīng)陰性。 厚壁菌門：有壁較厚, , 一層（肽聚糖）50nm 50nm 。革蘭氏染色反應(yīng)陽(yáng)性。 無(wú)壁菌門：菌體無(wú)壁, ,只有原生質(zhì)膜，約nmn

16、m，無(wú)肽聚糖。 疵壁菌門：沒(méi)有進(jìn)化的原細(xì)菌或古細(xì)菌。細(xì)胞壁不含肽聚糖和胞壁酸。第26頁(yè)/共43頁(yè)3.3.土壤桿菌屬(Agrobacterium) ：薄壁菌門根瘤菌科。 土壤習(xí)居菌，寄主廣泛。好氣性，代謝為呼吸型。革蘭氏反應(yīng)陰性，無(wú)芽孢。菌落為圓形、隆起、光滑，灰白色至白色，質(zhì)地粘稠。不產(chǎn)生色素。大多數(shù)種類都含有一種大分子的質(zhì)粒，例如“致瘤質(zhì)?！? (tomor inducinetomor inducine plasmid, plasmid,俗稱為TiTi質(zhì)粒) )“致發(fā)根質(zhì)?！保╮hizogen inducing plasmid,rhizogen inducing plasmid,稱RiRi質(zhì)

17、粒）重要種： 根癌土壤桿菌( (A.tumefaciensA.tumefaciens) ) 發(fā)根土壤桿菌(A.rhizogenes(A.rhizogenes) ) 葡萄根癌土壤桿菌(A.vitis)(A.vitis)第27頁(yè)/共43頁(yè)第28頁(yè)/共43頁(yè)假單胞桿菌屬( (PseudomonasPseudomonas) )：薄壁菌門假單胞菌科 革蘭氏反應(yīng)陰性，菌體桿狀、直或稍彎，大小0.50.51.01.01.51.54.04.0微米；鞭毛單或多根、端生；菌落灰白色、有些菌株在培養(yǎng)基上會(huì)產(chǎn)生褐色素；好氣，呼吸型；最適培養(yǎng)溫度28283030，pH7.0pH7.0。 重要種： 丁香假單胞菌（P.sy

18、ringaeP.syringae) ) 青枯假單胞菌( (P. solanacearumP. solanacearum) ) 洋蔥假單胞菌（P.cepaciaP.cepacia) )第29頁(yè)/共43頁(yè)第30頁(yè)/共43頁(yè)歐氏菌屬( (ErwiniaErwinia) )：薄壁菌門腸桿菌科 革蘭氏反應(yīng)陰性，菌體短桿狀、大小0.50.51.01.01 13 3微米；周生鞭毛；菌落灰白色；好氣，部分兼性厭氣；最適培養(yǎng)溫度27273030。重要種： 梨火疫病菌( (E.amylovoraE.amylovora) ) 白菜軟腐病菌(E.carotovora(E.carotovora第31頁(yè)/共43頁(yè)第32頁(yè)

19、/共43頁(yè)黃單胞菌屬(Xanthomonas) ： 革蘭氏反應(yīng)陰性，菌體短桿狀、大小0.40.40.60.61 13 3微米；單極生鞭毛；菌落蜜黃色；嚴(yán)格好氣。最適培養(yǎng)溫度25252727。重要的種： 水稻白葉枯病菌(X.oryzae(X.oryzae pv. pv.oryzaeoryzae) ) 野油菜黃單胞菌( (X.campestris)X.campestris)第33頁(yè)/共43頁(yè)第34頁(yè)/共43頁(yè)棒形桿菌屬( (ClavibacterClavibacter) )： 革蘭氏反應(yīng)陽(yáng)性，菌體棍棒狀、大小0.40.40.80.80.80.82.532.53微米；無(wú)鞭毛；菌落灰白色；嚴(yán)格好氣。最適培養(yǎng)溫度20202929。重要的種： 馬鈴薯環(huán)腐病菌 ( (C.michiganensisC.michiganensis