病原寄主抗病性
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1,植物的抗病性类别有哪些?1)寄主抗病性和非寄主抗病性2)基因抗病性和生理抗病性3)避病、耐病、抗病、抗再侵染4)被动抗病性和主动抗病性5)主效基因抗病性和微效基因抗病性6)垂直抗病性和水平抗病性2,侵染力的指标有哪几个1)孢子萌发速度2)定植速度3)产孢速度3,病原物侵袭手段有哪些?举例说明1)机械伤害大麦网斑病、葡萄黑痘病2)酶解3)毒素黄曲霉毒素4,毒素的作用机理是什么?1)对细胞膜的破坏2)对线粒体的破坏3)对叶绿体的破坏4)影响DNA表达5,致病毒素可分为哪几种?1)选择性毒素hv、hs、hmt2)非选择性毒素黑斑毒素6,生长调节性物质有哪几种?作用各是什么?1)生长素低浓度促进植物生根、发芽,高浓度抑制2)赤霉素保花保果、打破休眠、治疗病害3)细胞分裂素促进细胞分裂,组织培养,促进器官形成4)乙烯抑制生长,促进果实成熟。
去雄催熟保花提高作物品质7,植物病原菌生理小种鉴定的原理及程序是什么?原理:根据供试菌系在寄主上的感抗反应来鉴别小众的类型1)病叶采集2)菌种繁殖3)接种鉴别寄主4)发病调查记载5)小种和新小种的确定8,柯赫氏法则包括什么内容?1)这种微生物的的发生往往与某种病害有联系,发生这种病害往往就有这种微生物存在2)从病组织上可以分离得到这种微生物的纯培养并且可以在各种培养基上研究它的性状3)将培养的菌种接种到健全的寄主上能又发出与原来相同的病害4)从接种后发病的寄主上能再分离培养得到相同的微生物9,症状的类型?1)典型症状2)综合症3)并发症4)隐症现象10,病害发生后光合作用的变化?1)光合速率,降低2)叶绿体功能,数量减少、形态和大小改变、片层损伤、体膜跑囊化、叶绿体核糖体含量下降。
3)光化学反应,活性降低4)二氧化碳吸收量,降低5)光合碳同化,速率降低6)光合产物积累及运输,受阻11,病害发生后核酸和蛋白质的变化?核酸:1)病原真菌:侵染前期,叶肉组织内RNA含量增加,侵染中后期,RNA含量下降。
农业植物病理学生态调控名词解释植物病理学植物病害名词解释:植物病害是指植物的正常生理机制受到干扰所造成的后果。
病害三角名词解释:需要有病原、寄主植物、一定的环境条件三者共同作用引起病害的观点称为“病害三角”。
病状名词解释:是指发病植物本身所表现出来的反常现象。
病症名词解释:是指病原物在植物体上表现出来的特征性结构。
并发症名词解释: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。
潜伏侵染名词解释:病原物侵染植物后,由于条件不适于病害的扩展,在相当长的时间内不表现症状,条件适宜,表现症状菌丝名词解释:单根的丝状体吸器名词解释:有些菌物菌丝体形成吸收养分的特殊机构菌核名词解释:由菌丝紧密交织而成的休眠体,内部为疏丝组织,外部为拟薄壁组织。
子座名词解释:由菌丝在寄主表面或表皮下交织形成的一种垫状结构,有时与寄主组织结合而成。
菌索名词解释:由菌丝体平行交织构成的长条形绳索状结构,外形与植物的根有些相似,所以也称为根状菌索。
子实体名词解释:菌物在生长发育过程中,经过营养生长阶段后,进入繁殖阶段,形成各种繁殖体即子实体。
真菌的有性繁殖名词解释:菌物经过性细胞或性器官的结合而产生孢子的繁殖方式。
真菌的无性繁殖名词解释:指菌物不经过性细胞或性器官的结合,直接从营养体上产生孢子的繁殖方式。
子囊果名词解释:子囊菌类菌物有性生殖阶段形成的子实体,其内或上产生子囊,子囊中包含子囊孢子;担子果名词解释:担子菌有性生殖阶段形成的子实体,由双核菌丝组成,其上产生担子和担孢子菌物的生活史名词解释:菌物从一种孢子萌发开始,经过一定的营养生长和繁殖阶段,最后又产生同一种孢子的过程。
菌物的多型性名词解释:在菌物的生活史中,有的菌物可以形成几种不同类型孢子的现象。
单主寄生名词解释:大部分菌物在一种寄主植物上就可以完成生活史。
转主寄生名词解释:有的菌物需要在两种或两种以上不同的寄主植物上才能完成生活史。
第三章病原物的致病性与寄主的抗病性第一节病原物的寄生性和致病性第二节寄主的抗病性第三章病原物的致病性与寄主的抗病性第一节病原物的寄生性和致病性一、寄生性二、寄主范围和寄生专化性三、病原物的致病性四、病原物寄生性和致病性的变化第一节病原物的寄生性和致病性一、寄生性:寄生性――一种生物依附于其它生物而生存的能力。
植物病原物的寄生性,根据其寄生能力的强弱或获取营养的方式,分为专性寄生物――只能从活的寄主细胞和组织中获取营养物质的生物。
也称活体营养寄生,寄主细胞和组织死亡,寄生关系也终止。
如真菌中的霜霉菌、锈菌、白粉菌、病毒类,寄生线虫。
非专性寄生物――可在活的寄主体上营寄生生活,也可在死亡的有机体上营腐生生活的生物。
也称死体营养寄生,如所有的细菌、大多数真菌。
二、寄主范围和寄生专化性 1、寄主范围:一种寄生物能够寄生的寄主植物的种类数量。
一般而言,寄生性强的寄生物其寄主范围较窄。
十字花科霜霉菌――十字花科桃缩叶病菌――桃寄生性弱的寄生物其寄主范围却很广。
立枯丝核菌――200多种白绢菌――62科200多种紫纹羽菌――100多种但病毒例外,其寄生性强,寄主范围也很广,TMV―36科150多属200多种 2、寄生专化性指寄生物种内的不同个体对寄主植物的致病力或对寄主的选择范围存在差异,这种现象称为寄生专化性。
它可表现为专化型、变种、生理小种等。
三、病原物的致病性致病性――病原物对寄主植物的组织具有破坏和毒害的能力。
致病作用的表现:第一,吸取寄主体内的养分和水分第二,病原物的新陈代谢产物或受病组织的分解产物,产生了损害寄主植物的物质。
如酶类(p59)、毒素类(p64)、生长调节素类(p67) 1、酶类:角质酶、果胶酶、纤维素酶、木质素酶、蛋白酶…… 2、毒素:是病原物在致病过程中产生的一种使寄主植物有急剧破坏作用的化学物质。
据报道有70~80多种,真菌有70多种,细菌10多种。
如:稻瘟菌――稻瘟菌素、稻瘟醇、香豆素、吡啶羧酸、薄层酸枯萎病菌――镰刀菌酸、萎蔫毒素梨黑星病菌――AK毒素核盘菌――草酸毒素玉米小斑病菌――T毒素立枯病菌――苯乙酸,对苯乙酸青枯病菌――青枯毒素(EPS胞外多糖)假单胞菌――万寿菊叶枯病菌毒素 3、生长调节素:病原物在致病过程中产生的一些与植物本身的生长调节物质相同或相似的物质。
植物寄主与病原物互作及抗病性遗传改良研究进展刘水东;郝德荣;何林池【摘要】病原物对寄主有致病能力,而寄主也相应地存在抗病能力.两者在长期的竞争中协同进化,分别形成不同的变异类型,其致病和抗病的机制也多种多样.在寄主与病原物的互作过程中,一般用基因对基因假说来解释两者间的遗传基础.在抗病育种实践中,育种家们采用主效抗病基因、抗病基因轮换利用、多基因聚合、转抗病基因育种来增强品种的抗病能力,并采用抗病多系品种、多品种混种和间作、套种等措施以增加作物群体的遗传多样性来控制病害.深入研究和明确抗病基因的抗病机制,把具有不同抗病机制的抗病基因进行聚合利用,可增强抗病品种的抗病效果和抗病持久性.随着基因克隆和转基因技术逐渐趋于成熟,利用远缘植物的抗病基因改良植物品种的抗病性已成为可能.【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】4页(P133-136)【关键词】植物;寄主;病原物;抗病性;遗传改良【作者】刘水东;郝德荣;何林池【作者单位】江苏沿江地区农业科学研究所,江苏如皋,226541;江苏沿江地区农业科学研究所,江苏如皋,226541;江苏沿江地区农业科学研究所,江苏如皋,226541【正文语种】中文【中图分类】S432.1自然界有数十万种植物和数百万种微生物,但对于某一种植物来说,能够使其致病的微生物(即病原物)的数量却非常有限。
因此,在自然情况下,植物抗病是普遍的,而感病仅在特定情况下发生。
同样,一种病原物所能侵染的植物在植物界中总是少数。
植物对某种病原物表现抗病还是感病取决于植物与病原物之间的相互作用。
植物与病原物的互作是一个复杂的过程,包括植物与病原物之间的相互识别、植物防御因子和病原物致病因子之间的识别竞争等[1]。
近年来,国内外学者根据植物寄主和病原物间的互作机制,在传统和分子生物学方面进行了植物抗病性的遗传改良,取得了一些重要成果,推动了全球农业生产的持续稳定发展。
亚麻锈病寄主抗病性与病原物效应子基因间的共演化互作摘要:植物-病原物共演化的选择过程是持续的,复杂的,并且随时随地都在发生。
通过对亚麻-亚麻锈病病害系统的全面研究提出了基因对基因假说,它描述了寄主病害防御蛋白与病原菌效应蛋白间的互作。
在这一病害系统中,证明寄主病害防御蛋白与病原菌效应蛋白间的直接互作促进了对这些交互作用的理化性质和进化动力的研究。
该进化动力导致这些生物体间的分子军备竞赛。
亚麻-亚麻锈病病害系统已被细化为互作群体水平,并且分子与群体水平对象的融合代表着一个独特的机会来进一步了解我们知之甚少的寄主-病原体动力学的许多方面。
在此,讨论了亚麻-亚麻锈病病害系统的最新进展和见解,及其对自然条件下的长期共演化动力学和农业生态系统中短期共演化动力学的意义。
关键词:亚麻锈菌;亚麻;TIR-NBS-LRR;效应蛋白;毒力;无毒力;共演化引言与寄生病原物的相互作用已经被假定为植物和动物多样性的维持和演化的一个主要动力。
寄主的感染可导致适应性的降低以及防御和回避机制的选择。
相反的,病原菌被选择以避免频繁地引发其目标寄主体内的防御机制。
然而,尽管对于这些互作反应在分子和群体水平上的认识都取得了重大进步,但是还有主要的问题需要解决:有关寄主抗性和病原物毒力的机制,时间和空间的变异,以及它们对寄主病原物共演化的长期影响。
亚麻-亚麻锈菌间的互作已经成为一个重要的模式系统,用来理解植物病害中寄主-病原物互作的遗传和分子基础,以及自然病害系统中的共演化过程。
亚麻锈菌(Melampsora lini)是侵染亚麻栽培种(Linum usitatissimum)和一些亚麻相关种类,包括澳大利亚本土亚麻品种(L. marginale)(Barrett 等, 2009; Lawrence 等, 2007)。
锈菌病原体是专性活体寄生,依靠活的植物组织生长繁殖。
侵入的真菌菌丝形成特殊的觅食结构--吸器,通过吸器吸取寄主叶肉细胞中的营养物质。
病原寄主抗病性习题一、名词解释1 抗病性:指植物与病原物在长期进化和相互作用的复杂过程中,逐渐形成和表现出各种抵御有害病原物的特征和能力。
2 免疫:免疫是指机体免疫系统识别自身与异己物质,并通过免疫应答排除抗原性异物,以维持机体生理平衡的功能。
3 耐病:植物受到病原物侵染后发病较轻或充分发病后对产量或品质影响较小的特性。
4 避病:植物最易感病阶段因接触病原物的机会减少而不发病或发病较轻的现象。
5 被动抗病性:是植物的固有性状所决定的抗病性,这些性状在接触病原物之前就已存在。
被动抗病性涉及复杂的物理抗病因素和化学抗病因素,这些因素的作用是非专化性的,多用以说明植物一般抗病性、定量抗病性或非寄主抗病性的机制。
在许多情况下,植物固有的形态结构和生理生化性状不足以提供足够的保护作用,但可以显著延迟或减少病原物的侵入与扩展。
6 主动抗病性:是植物受病原物侵染后所表现出来的抗病性,针对病原物的正在侵染而言。
7 病程相关蛋白:植物在受病原物侵染过程中诱导产生的一类低分子蛋白质。
也称PR蛋白或b蛋白。
已知有些PR蛋白与植物的抗病性有关。
8 植物保卫素:植物保卫素是由植物与病原物相互作用,或植物遭到机械损伤或物理、生理刺激后,由植物产生的抗生物质,是植物抗病的因素之一。
9 交互保护作用:又称交叉保护。
当一种或一株病毒侵染寄主植物后,可保护寄主不再受另一种或另一株相关病毒侵害的现象。
先侵染的病毒刺激寄主产生某种免疫功能,对同类型的或有亲缘关系的病毒产生颉颃反应,如抑制或干扰了后一种病毒的合成或对寄主的毒害。
10 垂直抗性:垂直抗病性又称小种特异性抗病性或专化性抗性,即寄主品种对病原菌某个或少数生理小种免疫或高抗,而对另一些生理小种则高度感染。
如果将具有这类抗病性的品种对某一病原菌不同生理小种的抗性反应绘成柱形图时,可以看到各柱顶端的高低相差悬殊,所以称为垂直抗病性。
11 水平抗性:水平抗病性又称非小种特异性抗病性和非专化性抗性,即寄主的某个品种对所有小种的反应是一致的,对病原菌的不同小种没有特异反应或专化反应。
若把具有这类抗性的品种对某一病原菌不同小种的抗性反应绘成柱形图时,各柱顶端几乎在同一水平线上,所以称水平抗性。
12 物理抗性:指植物先天具有以及后天诱导产生的具有抵抗病原物侵染的能力的抗病结构。
13 生化抗性:动植物的细胞或组织中发生一系列的生理生化反应,产生对病原物有毒害作用的物质,来抑制或拮抗病原生物的侵染,称为生化抗性。
二、问答及论述题1 什么是垂直抗性(主效基因抗性),其特点有哪些?答:垂直抗性:垂直抗病性又称小种特异性抗病性或专化性抗性,即寄主品种对病原菌某个或少数生理小种免疫或高抗,而对另一些生理小种则高度感染。
特点:如果将具有这类抗病性的品种对某一病原菌不同生理小种的抗性反应绘成柱形图时,可以看到各柱顶端的高低相差悬殊。
2 从“基因对基因学说“出发解释农作物抗病性丧失的现象。
答:“基因对基因学说”是关于病原菌的致病基因与其寄主抗病基因之间互作关系的一种理论。
由美国农学家福劳尔根据亚麻锈病的一系列研究,于1954年提出。
认为寄主群体中每有一种控制特殊抗病的基因,在病原菌的群体中,就存在一种相应的决定致病的基因。
在这两种基因之间,一方是否存在,取决于另一方的有无,并在双方基因的相互作用下产生特定的表型。
是寄主和寄生物共同演化的产物,可以由表型的特征鉴别出来。
对改进病原菌小种的鉴定方法和植物病理生理学研究方法,以及进行植物抗病育种有重要意义。
农作物抗病性丧失从此学说来看,是对病原菌群体中具对应毒性基因的稀有小种或突变菌系发挥强大的定向选择作用,使毒性小种迅速积累,最终成为优势小种,因病原菌小种或菌系组成变化而引起作物抗病品种严重发病。
3 植物抗病性有不同的分类办法,你认为哪种办法最能反映抗病性的本质?答:植物抗病性是指植物避兔、中止或阻滞病原物侵入与扩展,减轻发病和损失程度的一类特性。
抗病性是植物普遍存在的、相对的性状,可以根据不同的目的,利用不同的标准区分为不同的类型。
按照寄主抗病的机制不同,可将抗病性区分为主动抗病性和被动抗病性;根据寄主品种与病原物小种之间有无特异性相互作用,可呕分为小种专化性抗病性和非小种专化性抗病性;根据抗病性的遗传方式,可区分为主效基因抗病性和微效基因抗病性;根据抗病性表达的病程阶段不同,又可区分为抗接触(避病)、抗侵入、抗扩展、抗损失(耐病)和抗再侵染。
通常认为按照寄主抗病的机制不同,将抗病性区分为主动抗病性和被动抗病性最能反映抗病性的本质。
4 举例说明植物被病原物侵染后所发生的主要生理变化。
答:植物被各类病原物侵染后,发生一系列具有共同特点的生理变化。
植物细胞的细胞膜透性改变和电解质渗漏是侵染初期重要的生理病变,继而出现呼吸作用、光合作用、核酸和蛋白质、酚类物质、水分生理以及其它方面的变化。
研究病植物的生理病变对了解寄主一病原物的相互关系有重要意义。
例如,小情感病品种被条锈菌侵染的初期,病株光呼吸强度和暗呼吸强度略有降低,显症则明显上升,产孢盛期达到高峰,发病末期减弱乃至停止呼吸。
小麦感病品种接种条锈菌后净光合速率持续降低,显症和产孢以后剧烈下降,降幅可达健株正常值的50%左右。
烟草花叶病毒侵染寄主后,由于病毒基因组的复制,主体内病毒RNA含量增高,寄主RNA,特别是叶绿体rRNA的合成受抑制,引|起严重的黄化症状。
在细菌病害方面,由根癌土壤杆菌侵染所引起的植物肿瘤组织中,细胞分裂加速,DNA显著增多,組还产生了健康植物组织中所没有的冠瘿碱一类的氨基酸衍生物。
5 试比较植物被动抗病性因素与主动抗病性因素的异同。
答:植物的抗病机制是多因素的,有先天具有的被动抗病性因素,也有病原物侵染引发的主动抗病性因素。
植物被动抗病的物理因素是植物固有的形态结构特征,它们主要以其机械坚韧性和对病原物酶作用的稳定性而抵抗病原物的侵入和扩展。
表达被动抗病性的植物具有多种类型的化学抗病因素,可能含有天然抗菌物质,或能够抑制病原菌某些酶的物质,也可能缺乏病原物寄生和致病所必需的重要化学成分。
病原物侵染引|起的植物代谢变化,导致亚细胞、细胞或组织水平的形态和结构改变,产生了物理的主动抗病性因素。
抗病物理因素可能将病原物的侵染局限在细胞壁、单个细胞或局部组织中。
化学的主动抗病性因素主要有过敏性坏死反应、植物保卫素形成和植物对毒索的降解作等,研究这些因素不论在植物病理学理论上或抗病育种的实践中都有重要意义。
6 为什么说植物保卫素是重要的主动抗病性因素?答:植物保卫素是植物受到病原物侵染后或受到多种生理的、物理的刺激后所产生或积累的一类低分子抗菌性次生代谢产物。
植物保卫素对真菌的毒性较强。
有人用马铃薯晚疫病菌非亲和性小种接种抗病马铃薯品种块茎的切片,导出过敏性坏死反应,间隔一定时间后即使再按种亲和性小种,也不能引起侵染。
据此推测顶先按种非亲和性小种诱导马铃薯切片产生并扩散出一种抗菌物质,从而提出了植物保卫素假说。
现在已知21科100种以上的植物产生植物保卫素,豆科、茄科、锦葵科、菊科和旋花科植物产生的植物保卫素最多。
90多种植物保卫素的化学结构已被确定,其中多数为类异黄酮和类萜化合物。
异黄酮植物保卫素主要由豆科植物产生,例如豌豆的豌豆素、豆的菜豆素、基维酮,桓苜蓿和三叶草等产生的大豆素等。
类萜植物保卫素主要由茄科植物产生,例如马铃薯块茎产生的日齐素、块茎防疫素,甜椒产生的甜椒醇等。
7 试说明诱发抗病性的特点和可能的机制。
答:诱发抗病性(诱导抗病性)是植物经各种生物预先接种后或受到化学因子、物理因子处理后所产生的抗病性,也称为获得抗病性。
显然,诱发抗病性是一种针对病原物再侵染的抗病性。
在植物病毒学的研究中,人们早已发现病毒近缘株系间有“交互保护作用”。
当植物寄主接种弱毒株系后,第二次接种同一种病毒的强毒株系,则寄主抵抗强毒株系,症状减轻,病毒复制受到抑制。
在类似的实验中,人们把第一次接种称为“诱发接种”,把第二次接种称为“挑战接种”。
后来证实这种诱发抗病性现象是普遍存在的,不仅同一病原物的不同株系和小种交互接种能使植物发生诱发抗病性,且不同种类、同类群的微生物交互接种也能使植物产生诱发抗病性。
不仅如此,热力、超声波或药物处理致死的微生物、由微生物和植物提取的物质(葡聚糖、糖蛋白、脂眵糖、脱乙酰几丁质等),甚至机械损伤等在-定条件下均能诱发抗病性。
诱发抗病性有两种类型,即局部诱拨抗病性和系统诱发抗病性。
局部诱发抗病性只表现在诱发接种部位。
系统诱发抗病性是在接种植株未行诱发接种的部位和器官所表现的抗病性。
8 植物被病原物侵染后所发生的主要生理变化有哪些?答:植物被各类病原物侵染后,发生一系列具有共同特点的生理变化。
植物细胞的细胞膜透性改变和电解质渗漏是侵染初期重要的生理病变,继而出现呼吸作用、光合作用、核酸和蛋白质、酚类物质、水分生理以及其它方面的变化。
研究病植物的生理病变对了解寄主一病原物的相互关系有重要意义。
例如,小情感病品种被条锈菌侵染的初期,病株光呼吸强度和暗呼吸强度略有降低,显症则明显上升,产孢盛期达到高峰,发病末期减弱乃至停止呼吸。
小麦感病品种接种条锈菌后净光合速率持续降低,显症和产孢以后剧烈下降,降幅可达健株正常值的50%左右。
烟草花叶病毒侵染寄主后,由于病毒基因组的复制,主体内病毒RNA含量增高,寄主RNA,特别是叶绿体rRNA的合成受抑制,引|起严重的黄化症状。
在细菌病害方面,由根癌土壤杆菌侵染所引起的植物肿瘤组织中,细胞分裂加速,DNA显著增多,組还产生了健康植物组织中所没有的冠瘿碱一类的氨基酸衍生物。
9 什么是诱发抗病性?答:诱发抗病性是植物经各种生物预先接种后或受到化学因子、物理因子处理后所产生的抗病性,也称为获得抗病性。
显然,诱发抗病性是一种针对病原物再侵染的抗病性。
10 如何合理利用寄主抗性?答:利用寄主抗性是综合治理中一项有特殊作用的措施。
例如防治桃小食心虫,利用品种间的抗性差异,在一代发生期仅对“感虫”的金冠品种喷药“挑治”,其他品种则不需要喷药;防治苹果轮纹病,重点“照顾”红富士品种;防治苹果斑点落叶病,重点对新红星施以专用杀菌剂等,这样就大大地缩减了农药用量。