寄主植物与病原物的互作

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1、福建农林大学植物保护学院第六章寄主植物与病原物的互作国家精品课程《普通植物病理学》第一节植物病原物致病的物质基础致病物质是指病原物在与寄主植物互作的过程中产生、在致病性中发挥作用的物质。酶、毒素、生长调节物质、基因整合。致病物质的作用胞外酶降解植物表皮和细胞壁，帮助病原物侵染；毒素主要以分子-细胞识别的方式引起植物病变；生长调节物质通过干扰植物生长发育直接引起病变。一、毒素（一）基本概念毒素(toxin)是植物病原物代谢过程中产生的、能在微量浓度范围内对植物产生毒害的非酶类化合物。毒素的化学成分:烯酸脂

2、、多肽、聚乙酮醇、萜类、含氮化合物、多糖。作用机理（1）作用于植物细胞的质膜蛋白、线粒体、叶绿体，导致植物细胞膜损伤，透性改变和电解质外渗。（2）毒素钝化或抑制一些酶，中断相应的酶促反应，引起植物代谢变化（抑制或刺激呼吸作用，抑制蛋白质合成，干扰光合作用、酚类物质代谢和水分代谢）。产毒素病原物：真菌毒素、细菌毒素、线虫毒素菊池链格孢毒素(AK-toxin)苹果链格孢毒素(AM-toxin)炭色长蠕孢毒素(HC-toxin)玉米长蠕孢T毒素(HMT-toxin,T-toxin)甘蔗长蠕孢毒素(HS-tox

3、in)维多利亚毒素(Victorin,V-toxin)蛇孢菌素(ophiobolin)长蠕孢菌素(helminthosporin)壳梭孢素(fusicoccin)梨孢素(pyricularin)刺盘孢素(colletotin)（二）毒素的类型寄主专化性毒素(HST)（仅对产毒素病原菌的寄主植物起作用。也称寄主特异性毒素）非寄主专化性毒素(NST)（没有严格的寄主专化性和选择性，也称非寄主特异性毒素）（三）致病毒素特征①致病性与活体外产生毒素的水平有关，并能从病株中也分离到毒素；②纯化毒素能重现病害症状；

4、③植物的感病性与对毒素的敏感性有关。（四）毒素的应用抗病性鉴定，抗病品种筛选，抗病突变株诱导香蕉枯萎病症状抗香蕉枯萎病突变株的毒素筛选香蕉枯萎病菌接种试验采用香蕉愈伤组织与枯萎病菌毒素共培养技术，筛选抗枯萎病香蕉突变株（四）毒素致病的症状：萎蔫和坏死黄瓜枯萎病豇豆枯萎病花生炭疽病甘蓝黑斑病病原物胞外降解酶细胞壁降解酶细胞内含物降解酶角质酶果胶酶纤维素酶半纤维素酶蛋白酶淀粉酶磷脂酶二、胞外酶（一）基本概念：由病原物分泌到细胞外的介质中的一类酶。(二)胞外酶的致病作用①直接侵入：有些植物病原真菌产生角质酶，

5、分解角质层形成侵入孔而直接侵入植物组织。②组织离析：果胶降解酶能使组织中细胞分离，导致组织浸离，是多种植物软腐病的共同特征。③细胞死亡：植物细胞死亡是细胞壁降解酶的作用，胞壁降解酶包括果胶酶、蛋白酶、纤维素酶和半纤维素酶。萌发中的真菌孢子分泌角质酶穿透植物角质层的过程几丁质启动几丁质基因表达几丁质单体胞间连丝内质网核膜核核仁液泡线粒体叶绿体气隙细胞壁中胶层高尔基体过氧物酶体中胶层初生细胞壁次生细胞壁细胞膜病原物胞外酶（四）胞外酶致病的主要症状:腐烂结球甘蓝菌核病白菜软腐病黄瓜疫霉病三、激素（一）定义：病

6、原物产生的对植物生长有调节作用的微量生物活性物质，又称生长调节物质。激素具有双重效应，当浓度适当时促进植物生长，而浓度高时则对植物病害。吲哚乙酸为主，细胞伸长和组织分化，顶芽休眠与果实脱落节间伸长，促进开花和性别分化调节植物细胞分裂和生长种子萌发、根生长、果实成熟、生长抑制、衰老与落叶生长抑制剂，诱导植物休眠、抑制种子萌发、落叶（二）病原物激素类型与功能植物生长素赤霉素细胞分裂素乙烯脱落酸（二）激素的致病症状畸形（徒长、增生、矮化、肿瘤、丛枝）；早衰（衰老、早熟、落叶、落果）根癌细菌的T-DNA与植物细

7、胞的染色体结合改变了寄主的遗传性和代谢方向四、基因整合第二节植物病害生理学反应呼吸作用：病植物呼吸作用的增强，糖代谢途径改变：健康植物主要途径是糖酵解，病植物则主要是磷酸戊糖途径光合作用：光合作用减弱(绿色组织坏死遮蔽，落叶，叶绿素减少),病组织中淀粉等有机物积累。水分生理：叶部发病后可提高或降低水分的蒸腾，根腐病和维管束病害显著降低根系吸水能力。代谢生理：核酸和蛋白质的量和代谢方向发生改变；酚类物质和相关酶的代谢发生改变。第三节病原物-寄主植物的识别一、寄主植物－病原物互作(一)概念病原物-寄主植物相

8、互作用(pathogen-plantinteractions)是指从病原物在接触和侵染寄主植物过程中双方相互影响和相互制约的现象。其结果决定病原物能否成功侵染并引起病害。（二）基因对基因（geneforgene)的概念（Flor,19471955)寄主中有一个调节抗病性的基因，病原物中也有一个相应的基因调节对寄主的致病性；如果寄主中有２个或３个基因决定抗病性，病原物中也有２个或３个相应的决定无毒性的基因．（三）互作模式1、抗病/感病基因—