植物病原細菌課件

1、植物病原原核生物,原核生物概念 是指無真正的細胞核，遺傳物質(zhì)分散在細胞質(zhì)中，無核膜包被，僅形成一個圓形或橢圓形的核區(qū)的單細胞微生物，包括細菌、放線菌、藍細菌和菌原體等。,原核生物與真核生物的比較,結(jié)構(gòu)示意圖,,革蘭氏染色,先用結(jié)晶紫染色1分鐘后水洗，然后加革蘭碘液媒染一分鐘后用酒精脫色，再用稀釋石炭酸復(fù)紅復(fù)染,染色后除可以看到細菌形態(tài)外. 最初目的 未經(jīng)染色之細菌，由于其與周圍環(huán)境折光率差別甚小，故在顯微鏡下極難觀

2、察。染色后細菌與環(huán)境形成鮮明對比，可以清楚地觀察到細菌的形態(tài)、排列及某些結(jié)構(gòu)特征。還可將細菌分為兩大類，即不被酒精脫色而保留紫色者為革蘭氏陽性菌（G﹢）。被酒精脫色復(fù)染成紅色者為革蘭氏陰性菌（Gˉ）。 用以分類鑒定 陽性 耐鹽 不易被降解 對堿性染料敏感 陰性 細胞壁不光滑 營養(yǎng)簡單,植物病原菌,細菌病害的數(shù)量和危害僅次于真菌和病毒，屬第三大病原物。大多具鞭毛，植物病原細菌都不產(chǎn)生芽孢，芽孢抗逆

3、性強革蘭氏陰性,繁殖,裂殖速度 20min 大腸桿菌變異 突變 重組,分布和為害 凡有植物生長的地方都有細菌病害分布，但發(fā)生的種類則依不同氣候帶或不同生態(tài)區(qū)而 異。植物病原細菌中有的種類寄生專化性強，只能侵染一種植物，如水稻白葉枯，僅危害水稻；棉角斑黃單胞菌只為害棉屬植物 。 有的種類寄生范圍較寬，可侵染多種植物，甘藍黑腐病黃單胞菌可以為害許多十字花科植物；如青枯病菌，最多的可達200余種，癌腫土壤桿菌，可以為害64

4、3種植物。,,植物病原原核生物的寄生性與致病性1 寄生性 多數(shù)非專性寄生，寄生性的強弱有所不同。少數(shù)如植原體，專性寄生。強寄生菌：侵染植物的綠色部分，自然孔口入侵弱寄生菌：侵染植物的貯藏器官或抵抗力較弱的部位。,2 致病性1）毒素 主要破壞寄主細胞的半透性，造成原生質(zhì)中不溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄远鉂B，造成細胞水分、養(yǎng)分向間隙外滲，引起腐爛或斑點癥狀，初期水漬狀癥狀。2）酶 果膠酶：分解細胞壁組織，引起崩解，引

5、起的癥狀多半是腐爛。 蛋白酶：使寄主細胞失活，造成細胞壞死，引起壞死癥狀。 水解酶：分解碳水化合物造成細胞死亡，引起斑點。,3）多糖類物質(zhì) 許多細菌可產(chǎn)生高分子量的多糖物質(zhì)，阻塞導(dǎo)管，引起萎蔫。4）激素 引起畸形，癌腫。,侵染 植物病原細菌不象真菌那樣直接穿過角質(zhì)層或從表皮侵入。一）侵入途徑1 自然孔口（氣孔、水孔、皮孔、蜜腺）氣孔：如棉花角斑病。水孔：如水稻白葉枯病和

6、甘藍黑腐病的病原細菌。蜜腺：梨火疫病。,2 傷口(wounds)以維管束病害為多。自然傷口：風(fēng)雨、雹、凍害、昆蟲等造成。人為傷口：耕作、施肥、嫁接、移栽、疏芽、疏果、打頂、收獲、運輸?shù)仍斐?。從自然孔口侵入的細菌一般都能從傷口侵入，反之不一定。蔬菜軟腐病只能從傷口侵入，很少從自然孔口侵入?,3 葉毛(leaf hairs)梨火疫病菌可經(jīng)由未受傷的葉毛侵入。,二）決定侵入途徑的因素1 寄生性的強弱：寄生性弱的細菌

7、一般都是從傷 口侵入;寄生性強的細菌，較能適應(yīng)寄生的生活，就不一定要從傷口侵入。2 引起葉斑、葉枯癥狀的病原細菌，多可從自然孔口侵入，而引起萎蔫、腐爛和瘤腫等癥狀的則多是從傷口侵入。,3 不同分類地位的細菌侵入途徑有所不同。 如假單胞菌屬和黃單胞菌屬，自然孔口侵入為主; 土壤桿菌屬、棒形桿菌屬和歐文氏菌屬的以傷口侵入為主。,三）侵入后的擴展1 侵染薄壁細胞組織病害:病菌先

8、在薄壁組織的細胞間隙蔓延，當(dāng)寄主細胞受到損傷或死亡后再進入細胞內(nèi)。 原因： 分泌果膠酶，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，擠向四周使細胞死亡或由于膠狀物質(zhì)滲透壓高，使四周細胞產(chǎn)生質(zhì)壁分離而死亡； 分泌毒素，使四周細胞中毒而死。,2 維管束組織病害:通過薄壁組織或水孔后再進入維管束，在木質(zhì)部或韌皮部擴展。 稻白葉枯病菌在薄壁細胞中蔓延很慢，形成局部的枯斑，進

9、入維管束組織后，蔓延加快，形成長條形葉枯癥狀。,3 瘤腫或其它畸形病害: 病菌不深入到內(nèi)部，它們在表皮細胞間擴展，很少破壞寄主的細胞和組織。但是組織中產(chǎn)生的少量的激素類物質(zhì)，刺激寄主形成瘤腫等畸形癥狀。,四）侵染來源 病害的發(fā)生一定程度取決于接種體的數(shù)量，由于病原細菌繁殖速率極快，少量的細菌很可能在短期內(nèi)造成病害的大流行。植物病原細菌不產(chǎn)生休眠孢子，但可以在種子、土壤、多年生寄主植物、

10、植物殘體、昆蟲等上存活。 多年生木本植物：病原細菌在枝條或樹干上越冬，成為下年初侵染來源。,一年生草本植物： 1．種子或其它繁殖材料：一二年生植物主要侵染源，多經(jīng)系統(tǒng)侵染進入。種子上的細菌可以長期存活。如菜豆萎蔫菌可在菜豆上存活5-24年。2．土壤： 一般存活期較短，少數(shù)較長，如青枯菌、冠癭菌，但只是保持生活力，不能繁殖，致病力下降。在土壤種存活長短與土壤溫度、濕度、深度、土質(zhì)、土壤微生物、pH等有關(guān)。,3．病株

11、殘體：是田間重要的來源，許多病原細菌可以在殘體組織中長期存活。如：桃穿孔菌X. campestiis pv. pruni， 可在枝上病斑內(nèi)越冬，再傳至葉片、果實、新枝上引起病害。4．雜草或其它作物：個別寄主范圍寬的細菌，出現(xiàn)生活史中寄主的交叉。5．昆蟲：較少。如玉米萎蔫病菌，玉米葉甲體內(nèi)越冬。 梨火疫?。好鄯?、螞蟻帶菌。,傳播 1 非介體雨水飛濺：雨水可以沖刷、分散粘液狀細菌，使細菌便于流動，同時使植物充水，使植物體內(nèi)外形成

12、一個連續(xù)的水膜，為細菌通過自然孔口、傷口及侵入后的擴展提供了條件。雨水是植物病原細菌最主要的傳播途徑。風(fēng)：細菌不產(chǎn)生孢子，不能直接由風(fēng)傳播，但風(fēng)可以吹走小水滴，可以在植株體表造成傷口，大風(fēng)可以帶走土粒、植物殘體等。流水：農(nóng)事操作：整枝、打頂、切刀（馬鈴薯環(huán)腐）,2 介體 無壁菌門 螺原體（蜜蜂） 植原體（葉禪、飛虱）,植物原核生物病害的診斷,(一)癥狀識別 1 菌原體病害的癥狀

13、特點 病株矮化或矮縮，枝葉叢生，葉小而黃化。因此叢生、矮縮、小葉與黃化相結(jié)合是診斷菌原體病害癥狀時必須掌握的關(guān)鍵。 2 細菌病害的癥狀特點 病植物表現(xiàn)的癥狀類型主要有壞死（水漬裝葉斑）、萎蔫、腐爛和畸形等4類，褪色或變色的較少;有的還有菌膿溢出。,病征（細菌的菌膿）,病征（細菌的菌膿）,,(二)顯微鏡檢查噴菌現(xiàn)象（bacteria exudation,BE）:電鏡觀察：螺原體、植原體。,分類,薄壁菌門（Phylum Gr

14、acilicutes）厚壁菌門（Phylum Firmicutes）軟壁菌門（Phylum Tenericutes）疵壁菌門（Phylum Mendosicutes）原核 生物界通常分為4個門，7個綱，35個組群。,分類特征：1 形態(tài)特征和培養(yǎng)性狀：菌體形狀與大小、鞭毛、莢膜、芽孢、在固體和液體培養(yǎng)中的形態(tài)特征和色素的產(chǎn)生。2 生理生化性狀：革蘭氏染色反應(yīng)和抗酸染色反應(yīng)等；細胞壁結(jié)構(gòu)與組分，色素和毒素的生化性狀、抗原性、代謝

15、類型、對碳原、氮原和大分子物質(zhì)的利用能力與分解產(chǎn)物等。3 遺傳性狀：DNA中G+C mol%、核糖體核苷酸序列、DNA-rRNA同源性等。,薄壁菌門,1 根癌土壤桿菌(A. tumefaciens)： 模式種。寄主廣泛，可侵害90多科300余種雙子葉植物，尤以薔薇科為主，引起桃、蘋果、葡萄、月季的根癌病。癌腫是由病菌產(chǎn)生的激素引起的。,植物根癌病 又稱冠癭病，各大洲都有分布，寄主范圍很廣，對核果類果樹為害尤重，近

16、年在中國局部地區(qū)的桃、葡萄、啤酒花等栽培植物上嚴(yán)重發(fā)生。,根癌土壤桿菌的致病因子是細菌細胞中的質(zhì)粒，稱為Ti 質(zhì)粒（Tumer inducing plasmid）, 引起發(fā)根癥狀的質(zhì)粒稱為Ri 質(zhì)粒（Root inducing plasmid）。,2 歐文氏菌屬（Erwinia）1920，Winslow 菌體短桿狀，0.6-1.0x1.5-3.0?m, 多雙生或短鏈狀，鞭毛周生多根；兼性好氣性；G-, 無芽孢；菌落圓形，

17、隆起灰白色；G+C 50-58mol% 該屬大多數(shù)種是植物病原菌，引起植物壞死、潰瘍、萎蔫、流膠、葉斑及軟腐癥狀。,常見種：菊歐文菌（E. chrysanthemi）引起多種亞熱帶植物和觀賞植物軟腐病。胡蘿卜歐文菌（E. carotovara）: 俗稱大白菜軟腐病菌，寄生范圍很廣，包括十字花科、禾本科、茄科等20多科的數(shù)百種果蔬和大田作物。玉米細菌性枯萎病（E. stewartii）和梨火疫病

18、（E. amylovara）梨火疫病，主要發(fā)生在西歐和北美，為害梨、蘋果等，有"細菌火"之稱，是毀滅性的細菌病害，中國尚未發(fā)現(xiàn)此病。,,,Stewart's wilt, corn, (Erwinia stewartii),3假單孢菌屬（Pseudomonas）,菌體短桿狀或略彎，0.5-1.0x1.5-5.0?m, 鞭毛1-4根或多根，極生；兼性好氣性；G-, 無芽孢；菌落圓形，隆起灰白色；G+C 58-

19、70mol% ，有熒光反應(yīng)。 該屬大多數(shù)種是植物病原菌，引起植物葉斑或者和莖稈潰瘍癥狀。,Agrobacterium,Erwinia,Pseudomonas,,,丁香假單胞菌菜豆生致病變種,暈斑病,,,丁香假單胞菌流淚致病變種,4 布克氏菌屬（Berkholderia）Yabuueni,1993 是從假單胞菌屬第2組獨立出來的。G+C 64-68mol%。 模式種是引起洋蔥腐爛病的洋蔥布克氏菌（B.

20、 cepacia）.,,,5 黃單胞菌屬（Xanthomonas）1939，Dowson 菌體直桿狀，0.4-0.7x0.7-1.8?m, 單極生鞭毛；絕對好氧；G-；菌落一般為黃色、光滑或粘稠；產(chǎn)生黃單孢菌色素（Xanthomonadins）；G+C 63-71mol%。 絕大多數(shù)成員為植物病原細菌。Vanterin(1995)歸屬20個種，120個致病變種。,野油菜黃單胞菌（X. cam

21、pestris）模式種,俗稱甘藍黑腐病菌。 野油菜黃單胞菌禾草致病變種（X. c.. Pv. graminis）:引起禾谷類黑穎病。 野油菜黃單胞菌柑桔致病變種（X. c. pv. citri）柑桔潰瘍病。 稻黃單胞菌（X. oryzae pv. oryzae）: 侵染水稻引起水稻白葉枯病。,,,甘藍黑腐,在中國，水稻白葉枯病(X. oryzae pv. oryzae )于70年代初

22、連續(xù)3年在長江流域大流行，每年發(fā)病面積約133.3萬公頃，重病稻田一片枯焦。,6 勞爾氏菌屬（Ralstonia）,從假單胞菌屬中分離出,普通細菌培養(yǎng)基上菌落隆起、光滑、濕潤、灰白色至白色。有些菌株在培養(yǎng)基上可分泌一種水溶性褐色素而使培養(yǎng)基變褐色。在滅菌的馬鈴薯塊上，則能使其變深褐色至黑色。 引起植物特別是茄科植物的青枯病—茄青枯勞爾氏菌（R. solanacearum） ，各大洲都有發(fā)生，但主要在熱帶、亞熱帶及部分溫帶地區(qū)

23、溫暖、酷熱、潮濕、多雨的條 件下嚴(yán)重為害。中國的黃河流域及其以南各省均有發(fā)生，但以長江流域以南為害最重。,茄科植物的青枯病,7 韌皮部桿菌屬（Liberobacter） 電鏡下觀察菌體梭形或短桿狀，G-。 不能人工培養(yǎng)，存在于韌皮部，稱為韌皮部難養(yǎng)菌（Phloem fastidious bacteria, PFB）或韌皮部局限菌（phloem-limited bacterium,）。 過去稱為類細菌。,包括兩

24、個種： L. asaticum 引起柑桔黃龍?。–itrus Huanglongbing (HLB)）。引起黃梢和青果。 L. africanum 引起青果?。╟itrus greening）。,,,亞洲橘虱,厚壁菌門棒形桿菌屬 (Clavibacter michiganense subsp. sepedonicum ) 馬鈴薯環(huán)腐病(C.michiganense subsp. sepedonicum )，在歐洲、北美發(fā)生

25、普遍。在中國馬鈴薯主要栽培區(qū)都有發(fā)生，以北方一季作區(qū)和南方冷涼山區(qū)較重。無毒種薯生產(chǎn)可減輕為害。,軟壁菌門,1 螺原體屬（Spiroplasma） 菌體的基本形態(tài)為螺旋形，繁殖時可產(chǎn)生分枝，分枝亦呈螺旋形。生長繁殖時需要提供甾醇，螺原體在固體培養(yǎng)基上的菌落很小，煎蛋狀，直徑1mm左右，常在主菌落周圍形成更小的衛(wèi)星菌落。菌體無鞭毛，但在培養(yǎng)液中可以做旋轉(zhuǎn)運動。兼性厭氧菌。基因組大小為5x108-5x109u,DNA中G

26、+C含量為24-31mol%。 傳病介體：葉蟬、飛虱等。,柑桔僵化螺原體（S. citri）: 引起柑桔僵化病和辣椒脆根病。玉米矮縮螺原體（S. kunkelii）：玉米、高粱和一些禾草。長春花黃花螺原體（S. phoeniceum）:,,,玉米矮縮螺原體（S. kunkelii）,,柑桔僵化病,healthy fruit malformed fruit,

27、2 植原體屬（Phytoplasma） 菌體的基本形態(tài)為圓球形或橢圓形，在韌皮部篩管中或在穿透細胞壁上的胞間連絲時，可以成為變形體狀，如絲狀，桿狀或啞鈴狀等。大小為80-1000nm。目前還不能人工培養(yǎng)。早期稱之為類菌原體（Mycoplasma-like Organism, MLO）, 其分類和鑒定主要依靠生物學(xué)特征，如寄主、癥狀、介體?；缘?。近年來分子生物學(xué)方法已廣泛應(yīng)用于此領(lǐng)域，分類取得了很大的進展。,,,泡