第十三章 植物侵染性病害的
发生发展
植物病害的发生是在一定的环境条件
下寄主与病原物相互作用的结果, 病害的
发展乃是在适宜的环境条件下病原物大量
侵染和繁殖, 并造成植物减产或品质的下
降的过程 。
? 相互作用:
? 个体水平上的相互作用, 这个过程以
病原物为主线, 涉及病原物的越冬和越夏,
病原物接种体的释放和传播, 病原物侵染
寄主植物的过程以及病害的发展和延续 。
? 群体水平上的相互作用 —— 植物病害
流行与预测。
侵染循环 ( infection cycle),
每一种侵染性病害都要经历几个不同
的发展阶段,使病害和病原物得以发展和延
续。这种从前一个生长季节开始发病,到下
一个生长季节再度发病的过程称作病害循环
( disease cycle),也称作侵染循环。
病害循环与生活史的区别:
生活史 是以病原物为对象阐述病原物的生
长, 繁殖, 休眠过程;
病害循环 主要是以特定寄主与病原物的
组合为对象,阐述病害的发生、发展和延续,
包括病原物与寄主植物的接触、侵入寄主、
建立寄生关系、表现症状、病原物的生长和
繁殖、病原物的传播以及病原物的越冬和越
夏。
病害循环涉及的四个问题:
⑴ 病原物的越冬 ( overwintering) 或越
夏 ( oversummering) ;
⑵ 病 原 物 接 种 体 的 释 放 ( inoculum
release) 与传播 ( transmission) ;
⑶ 侵染过程 ( pathogenesis) ;
⑷ 病害的初侵染 ( primary infection) 和
再侵染 ( reinfection) 。
第一节 病原物的越冬或越夏
病原物的越冬和越夏就是寄主植物收获或休
眠后病原物的存活方式或存在场所 。
病原物越冬和越夏的场所一般也就是初次侵
染的来源,病原物的越冬或越夏与寄主生长的季
节性有关。
一, 病原物越冬, 越夏的场所
(一)田间病株
多年生植物根、茎部:如苹果和梨的轮纹
病、腐烂病、病毒病以及枣疯病等。
田间杂草,多种病毒病和细菌病
带病寄主:保护地内 的寄主(黄瓜霜霉
菌 ), 自生麦苗,转主寄主 等。
(二)种子、苗木及其他繁殖材料
种子:
种子之间,如小麦粒线虫的虫瘿, 菟丝子的种
子, 麦角菌的菌瘿等;
种子表面,小麦腥黑穗病;
种子内,小麦散黑穗病菌 。
苗木, 由病毒、类病毒、细菌等引起的多种
果树病害,如苹果花叶病、锈果病、柑桔黄
龙病等 ;
种薯, 马铃薯晚疫病菌 。
(三)土壤及粪肥
以休眠体:病原物的休眠体可以在土壤中较长
时间的存活,如鞭毛菌的休眠孢子囊、卵菌
的卵孢子、黑粉菌的冬孢子、半知菌的厚垣
孢子和菌核、菟丝子和列当的种子以及线虫
的胞囊或卵囊等。
以腐生的方式:一些病原真菌和细菌。
分为土壤寄居菌 ( soil invaders) 和土壤习居菌
( soil inhabitants) 两类 。
土壤寄居菌 在土壤中的 病残体 上存活, 病残体
一旦腐烂分解, 病原菌不能单独在土壤中长期
存活, 大多数植物病原真菌和细菌属于这种类
型 。
土壤习居菌 对土壤的适应性较强,在 土壤 中可
以长期存活,并且能够在土壤有机质中繁殖。
腐霉菌、丝核菌和镰刀菌多属于这种类型。
土壤习居菌特点:
1 一般寄生性不专化,多属于低级的寄生物;
2 寄主范围广泛,主要危害植物幼嫩的组织,造成幼
苗的死亡;
3 较长的腐生阶段,在腐生阶段可以完成菌量的大量
积累,因此,在条件适宜时,短时间内即可造成病害
的大量发生;
4 在多数情况下, 随着单一作物的连年种植, 病害往往
表现逐年加重, 被称为重茬病害或再植病害,
如西瓜, 棉花, 茄子等 。
(四)病株残体
绝大部分非专性寄生的真菌和细菌都能
在病株残体中存活,或者以腐生的方式生活
一定的时期。
专性寄生的病毒如烟草花叶病毒 TMV,
也能在残体中存活一定的时期。
病株残体上的病原物往往是土壤病原物
的主要来源。
(五)介体
昆虫是多种病毒, 细菌和线虫的传播介体, 有
些昆虫一经携带某些种病毒便终生具有传毒
能力 。
( 六 ) 温室内或贮藏窖内
如甘薯黑斑病菌, 马铃薯环腐病菌等都可以在
贮藏, 运输期间存活 。
一种病原物可以在几个场所越冬, 越夏 。
如棉花枯萎菌可以在种子, 病株残体, 土壤,
棉子饼和粪肥中越冬 。
二, 病原物越冬, 越夏方式及影响因素
( 一 ) 病原物越冬, 越夏方式
1,休眠 ( dormancy or resting)
产生各种各样的休眠体,如真菌的卵孢子、厚垣孢
子、菌核、冬孢子、闭囊壳等。
2,腐生 ( saprophyte)
可以在病株残体, 土壤及各种有机物上腐生而越冬,
越夏 。 棉苗立枯病菌, 甘薯黑斑等 。
3,寄生 ( parasite)
活体营养生物如小麦条形柄锈菌, 小麦白粉菌 。
植物病毒粒体可以在寄主植物和介体内越夏和越冬 。
( 二 ) 影响病原物越冬, 越夏的因素
最主要因素是温度, 其次是湿度 。
一般而言, 凡环境条件如温度, 湿度, 雨水, 积雪
等有利于作物越冬的都有利于病原物的越冬 。
小麦条锈病是一种低温病害, 不耐高温 。
在夏季最热一旬平均气温超过 22~23℃ 的地区, 条
锈菌便不能越夏 。
夏孢子存活期与温度的关系:
温度 ( ° C ) 时间 ( 天 )
0 433
5 179
15 47-89
25 25
36 2
45 45分钟
第二节 病原物接种体的传播
病原物的接种体 ( inoculum) 是指病原物
具有独立存活, 传播和侵染功能的最小结构,
它能被监测和计数 。
接种体有多种类型:孢子, 菌丝片段, 菌核,
细菌细胞, 病毒颗粒, 线虫成虫, 幼虫, 卵或
虫瘿, 寄生性种子植物的种子等等 。
一, 接种体的释放
(一)主动释放
子囊孢子的释放通常是由于具弹性的子囊
的爆炸,将子囊孢子顺序弹射出去 。
油菜菌核病菌子囊盘成熟后,子囊孢子可
主动弹射,在静止空气中,孢子弹射高度可达
70 cm左右,便于气流携带至几米至几千米处。
有些寄生性种子植物,当种子成熟时,果
实吸水膨胀开裂,如松杉寄生可将种子弹射出
3~5 m,最远可达 15 m。表面带有粘液,很容
易粘附在别的寄主植物表面。
(二)被动释放
借助外力(风、雨水、昆虫以及农事操
作等)而被动释放。
如玉米小斑病菌孢子释放需 2000倍于孢
子重量的力,即风速达到 5 m/sec时才能释放。
雨滴的溅散 ( rain-splash)
一滴直径 5 mm的水滴 ( 叶面积水的大小 ),
垂直降落在光滑平面上的一层含有孢子的水
膜上, 可以分散成 5 000个以上的小水滴, 溅
散的最大距离约达 100 cm,最大高度可达 40
cm。 其中约有 50%的小水滴带有孢子, 散布
的平均距离达 20 cm。
生长在闭囊壳、子囊壳、子囊盘、分生孢
子器和分生孢子盘内孢子的释放往往需
要水的参与。细菌的释放更离不开水。
二、接种体的传播方式
主要是依赖外界的因素,其中有自然因素和
人为因素,自然因素中以风、雨水、昆虫和其
他动物传播的作用最大;人为因素中以种苗和
种子的调运、农事操作和农业机械的传播最为
重要。
( 一 ) 气流传播
真菌的孢子数量大、体积小、重量轻,
非常适合于气流传播。
土壤中的细菌和线虫也可被风吹走。
列当、独脚金的种子极小,成熟时蒴果开
裂,种子随风飞散传播,一般可达数十米远。
气流传播的距离一般比较远,很多外来
菌源都是靠气流传至。
如小麦条锈病菌的夏孢子可借助气流传
播 1 000 km以上 。

(二)雨水传播
植物病原细菌和真菌中的黑盘孢目和球
壳孢目的分生孢子多半都是由雨水传播的,
因为这些子实体之间含有胶质,胶质遇水膨
胀和融化以后,接种体才能从子实体或植物
组织上散出,随着水滴的飞溅和水流而传播。
鞭毛菌亚门真菌的游动孢子只有在有水的情
况下才能产生和传播。
在保护地内凝集在塑料薄膜上的水滴以及植物
叶片上的露水滴下时, 也能够帮助病原物传
播 。
灌溉水动能够携带病菌的孢子、菌核、病原线
虫等移动,如烟草黑胫病菌、白菜软腐病菌、
水稻白叶枯病菌等。
( 三 ) 生物介体
昆虫,特别是蚜虫、飞虱和叶蝉是病毒最重要的
传播介体。
近年来在我国江苏、安徽等省发现的严重危害松
树造成整株萎蔫枯死的松材线虫
( Bursaphelenchus xylophilus)主要是由松褐
天牛( Monochamus alternatus)传播的。
( 四 ) 人为因素
引种, 施肥和农事操作中, 经常造成植物病害的
传播 。
种子, 苗木和其他繁殖材料的调运以及农产品和
包装材料的流动, 能够将病害从一个国家传到另
一个国家, 从病区传播到新区 。
使用未腐熟的粪肥、移动带病土壤能造成病害的
传播人们在田间走动也能通过衣服和鞋将病原物
接种体从一处带到另一处。
(五)病原物自身的移动
病原物有时可以通过本身的活动传播。
小麦全蚀病菌,1.5 m/生长季。
立枯丝核菌,2.5 cm/天。
茎线虫:爬行 0.1~1 cm /天。
菌索、菌根等均具有主动传播扩散的能力。
以上这些带有主动性的传播实际上只是病原物
的局部扩散,都不是宏观上的从一个地方到
达另一个地方的传播。
第三节 侵染过程
一, 病程的概念
病程:植物侵染性病害发生的过程简称为病程
( pathogenesis),也就是植物个体遭受病原物
侵染后的发病过程。病程又叫侵染过程
( infection process)。
病程不仅是病原物侵染活动的过程,同
时受侵寄主也产生相应的抗病或感病反应,
并且在生理上、组织上和形态上产生一系列
的变化,逐渐由健康的植物变为感病的植物
或者终于死亡。在这一过程中植物同病原物
构成了一个体系,称为植物病害体系
( pathosystem)。
侵染过程一般分为 4个时期:
侵入前期( prepenetration phase)
侵入期( penetration phase)
潜育期( incubation phase)
显症期( symptom appearance phase)。
病原物的侵染是一个连续的过程,各个时期
并没有绝对的界限。为了便于更好地认识和说
明这个过程,人为地把它分为几个时期。
二, 侵入前期
指病原物接种体在侵入寄主之前与寄主植
物的可侵染部位的初次直接接触,或达到能够
受到寄主外渗物质影响的根围或叶围后,开始
向侵入的部位生长或运动,并形成各种侵入结
构的一段时间。
侵入前期的时间,有的可能仅几个小时,
有的甚至长达数月。
侵入前阶段是病原物处于寄主体外
的复杂环境中,其中包括物理的、生化
和生物因素的影响。病原物必须克服各
种对其不利的因素才能进一步侵染。
( 一 ) 接触前 ( pre-contact)
1,根际分泌物对病原物的影响
( 1) 诱发病原物积聚 ( 趋化性 ),
根部的分泌物 ( 如 CO2,氨基酸等 ) 可达到根
部数厘米以外, 病原物和其它微生物受植物分
泌物的刺激或诱发而大量积聚在植物的根围 。
( 2) 刺激休眠体的萌发,
有些根的分泌物可刺激或诱发某些病原真
菌, 细菌和线虫等休眠体的萌发, 产生侵染结
构 。
危害葱的白腐小核菌 ( Sclerotium cepivorum)
的菌核只能在洋葱和大蒜属植物的根围萌发,
而在同科的其它属植物的根围就不能萌发 。
利用:
在病土中播种某些非寄主的诱捕植物, 其
分泌物能促进线虫的胞囊或卵孵化, 形成的线
虫得不到适当的寄主而死亡 。
土壤中施用适量的石灰可以干扰根的分泌
物的刺激作用, 从而减少线虫的侵染 。
( 3) 有助于孢子的萌发,
从植物表皮扩散出来的营养物质有助于孢
子的萌发, 营养物质越多, 孢子萌发率越高,
萌发越快 。 而且有些孢子只有在有植物分泌物
的前提下才能萌发 。
( 4)营养,
有些从伤口侵入的病原物,更需要在侵入
前,先在伤口部分吸收死亡细胞的营养物质生
长后侵入。
2,微生物群落的影响:
有些非致病的根围微生物能产生 抗菌物质,
可以抑制或杀死病原菌;有些腐生菌或不致病的
病原菌变异菌株, 具有 占据病原物侵染点 的竞争
现象, 使病原菌不能在侵入部位立足和侵入 。
利用:将具有 撷颃作用 ( 或 占位作用 ) 的微生物
施入土壤, 或创造有利于这些微生物生长的条件,
往往可以防治一些土壤传播的病害 。
3,病原物对寄主的影响:
土壤与根围中的病原物在侵入寄主以
前对寄主植物也有一定的影响。有些病
原物在侵入前 分泌一些有毒物质,造成
植物发生不良反应或部分寄主细胞死亡,
从而利于病原物的进一步侵入。
( 二 ) 接触后 ( post-contact)
病原物与寄主接触后,并不马上侵入寄
主,而在植物表面或根围生长一段时间,在
这个过程中,真菌的休眠体萌发所产生的芽
管或菌丝的生长、释放的游动孢子的游动、
细菌的分裂繁殖、线虫幼虫的脱皮和生长等,
这些生长活动有助于病原物到达侵入植物的
部位。
接触期间, 病原物与寄主之间有一系列
的识别 ( recognition) 活动, 包括物理学和
生化识别等 。
1,物理学识别,
(1)寄主表皮的作用
寄主表皮包括表皮毛, 表皮结构等对病原
物有一定的刺激作用, 称为趋触性 ( contact
tropism) 。
如在单子叶植物上锈菌芽管受物理学刺
激沿纵行叶脉的生长 。
(2)水的作用,
真菌的芽管和菌丝趋水性使之向植物气孔
分泌的水滴或有水的方向运动 。
灰葡萄孢侵染唐菖蒲:
植物表面有一层水膜时通过角质层直
接侵入。
当叶面的水膜干燥时,气孔产生分泌
水,芽管就趋向气孔侵入。
(3)电荷的作用,
某些疫霉菌的游动孢子对植物根围
的 0.3~0.6 μA的电流强度有趋电性等。
2.生化识别 (趋化性 ):
叶片表面上的营养物质对它的侵染有一定影
响 。
灰葡萄孢 ( B,cinerea) 的孢子在含有葡萄汁
的水中比在清水中萌发的早而快 。
植物的大部分分泌物利于病原物的侵入, 但
有时植物组织分泌到表面的物质能抑制孢子的萌
发 。
表面的其它微生物也可以产生某些抑制物质 。
( 三 ) 环境条件的影响
湿度, 温度对接触期病原物的影响最大 。
1,湿度,
1)许多真菌孢子必须在水滴中萌发率才高 。
小麦条锈病菌的夏孢子, 在水滴中萌发
率很高, 在饱和湿度中的萌发率不过 10%左
右, 当湿度降到 99%时, 孢子萌发率就低到
1%左右 。
稻梨孢菌的分生孢子,在饱和湿度的空
气中,萌发率不到 1%,在有水滴时达到
86%。
对于鞭毛菌亚门真菌, 水滴更为必要 。
对于绝大部分气流传播的真菌, 湿度越高
对侵入越有利 。
2) 白粉菌的分生孢子是一例外, 可以在湿度比
较低的条件下萌发, 湿度太大或在水滴中萌
发反而不好 。
机理, 白粉菌细胞液的渗透压很高,从干
燥的空气中吸收的水分或仅孢子呼吸作用所
产生的水分可以满足萌发的需要。所以,白
粉菌的分生孢子在湿度较低的条件下可以萌
发,白粉病在干旱的条件下发生严重,在没
有雨的温室发生也可以很重。
3)对于土壤传染的真菌 (除鞭毛菌外 ),土壤湿
度高不利于孢子的萌发和侵入。
湿度过高不仅影响病原物的正常呼吸作用,
而且还可以促进对病原物有拮抗作用的腐生生
物的生长。
2.温度,
(1)对病原物的影响:
真菌孢子萌发最适温度一般在 20~25℃ 左右。
不同真菌孢子萌发的最适温度存在一定差异。
霜霉目真菌、大多数锈菌和黑粉菌 孢子孢子萌发
的最适温度要 低 一些。
子囊孢子和分生孢子 萌发的最适温度则要 高 一些。
在适宜温度下,不仅孢子萌发的百分率增加,
萌发所需要的时间也较短。
( 2) 温度对寄主的影响:
主要表现为影响植物的生理特性, 改变分
泌产物或分泌营养物的数量, 从而影响病菌
的侵染 。
例如草莓丝核菌所引起的草莓立枯病,
低温时比高温时发病重,这是因为草莓在 低
温下分泌的氨基酸量大,而这些氨基酸对病
原菌生长起着重要的促进作用。
3,光照:
一般光照对真菌孢子的萌发影响不大,但
光照对于某些真菌的萌发有刺激作用或抑制
作用,如禾柄锈菌 ( Puccinia graminis) 的
夏孢子在没有光照条件下萌发较好。小麦矮
腥黑穗病菌冬孢子在有光照的条件下才能萌
发。
侵入前期( prepenetration phase)
侵入期( penetration phase)
潜育期( incubation phase)
显症期( symptom appearance phase)。
三, 侵入期
将病原菌侵入寄主到建立寄生关系的
这 段 时 间, 称 为 病 原 物 的 侵 入 期
( penetration phase) 。
( 一 ) 病原物的侵入途径
1.直接侵入
直接侵入是指病原物直接穿透寄主的保护
组织(角质层、蜡质层、表皮及表皮细胞)
和细胞壁从而侵入寄主植物。
有的病原物如线虫)、寄生性种子植物和
部分真菌直接侵入寄主。
真菌的侵染丝直接穿透寄主表皮侵入
真菌直接侵入的典型过程,
1)落在植物表面的真菌孢子,在适宜的条件下
萌发产生芽管;
2)芽管的顶端可以膨大而形成附着胞
( appressorium),附着胞以分泌的粘液和
机械压力将芽管固定在植物的表面;
3)从附着胞与植物接触的部位产生纤细的侵染
丝( penetration peg),借助机械压力和化学
物质的作用穿过植物的角质层。
4)真菌穿过角质层后或在角质层下扩展、或随
即穿过细胞壁进入细胞内、或穿过角质层后
先在细胞间扩展,然后再穿过细胞壁进入细
胞内。
真菌直接侵入的机制:
包括机械压力和化学的两方面的作用。
1)附着胞和侵染丝具有机械压力。
例如麦类白粉病菌分生孢子形成的侵染丝
的压力可达到 7个大气压,能穿过寄主的角质
层。
2)侵染丝顶端部分分泌的毒素使寄主细胞失
去保卫功能,侵染丝分泌的酶类物质对寄主
的角质层和细胞壁具有分解作用。
实验证明酶的活动局限在侵染丝的侵入
点附近,并不扩散到较远的地方。
2,自然孔口侵入
许多真菌和细菌都是从自然孔口侵入的 。
植物的自然孔口很多, 包括气孔, 水孔, 皮
孔, 柱头, 蜜腺等 。
在自然孔口中, 尤其以气孔最为重要 。 气孔
在叶表皮分布很多, 下表皮的分布则更多 。
真菌孢子萌发形成芽管, 再形成附着胞和
侵染丝, 而后以侵染丝从气孔侵入 。
存在于气孔上水膜内的细菌通过气孔游入气
孔下室, 再繁殖侵染 。
3,伤口侵入
包括外因造成的机械损伤, 冻伤, 灼伤,
虫伤, 植物自身在生长过程中造成一些自然
伤口, 如叶片脱落后的叶痕和侧根穿过皮层
时所形成的伤口等, 都可能是病原物侵入的
途径 。
所有的植物病原原核生物, 大部分的病
原真菌, 病毒, 类病毒可通过不同形式造成
的伤口侵入寄主 。
伤口侵入的意义:
1) 以伤口作为侵入的途径;
2)利用伤口的营养物质;
3)病原物先在伤口附近的死亡组织中生活, 然
后再进一步侵入健全的组织 。
后两类病原物也称为伤口寄生物, 大都是
属于寄生性较弱的寄生物 。
( 三 ) 侵入所需要的时间和接种体的数量
1,时间,
部分植物病毒和病原细菌与寄主的适当部位接触即
可侵入 。
昆虫传染的病毒, 侵入所需要时间的长短因病毒的
性质而不同, 短的只要几分钟, 长的也不过几小时;
真菌孢子要经过萌发和形成芽管才能侵入, 所需要
的时间较长, 但一般都不过几小时, 很少超过 24 h。 马
铃薯晚疫病和小麦秆锈病,2~3 h。
侵入时间越长, 侵入的百分率则越高 。 测定小麦品
种对锈病的反应时, 麦苗接种病原菌后一般需要保湿十
几个小时, 目的在于保证病原物的成功侵染 。
2.接种体数量
植物病原物完成侵染所需的最低接种体
数量称为 侵染剂量 ( infection dosage), 有
人也称为 侵染数限 。
侵染剂量因病原物的种类, 病原菌的活性,
寄主品种的抗病性和侵入部位而不同 。
1)真菌
小麦的锈菌, 白粉菌,用单个夏孢子或分生孢子
接种叶片, 就可引起侵染 。
小麦赤霉病菌,分生孢子浓度 ?104 个 /ml.
小麦腥黑穗病菌,麦种上要有 100个 /粒冬孢子
2) 细菌
少数细菌:单个细菌,
多数细菌:一定数菌量,
水稻白叶枯病:细菌悬浮液的浓度不低于
1× 108 /ml。
3) 植物病毒
烟草花叶病毒,104-5个粒体 。
一般来说, 病原物的侵入量大, 繁殖较快,
容易突破寄主的防御 。
(四)侵入与环境条件的关系
受寄主的感病期、感病器官、病原物侵
入时环境条件的影响。环境条件中以湿度和
温度的影响最大。
1,湿度
湿度高低和持续时间的长短决定孢子能
否萌发和侵入,是影响病原物侵入的主要因
素。
多数病原物要求高湿的条件才能保证侵
入成功,高湿条件持续的长短又影响病原菌
的侵入率,有的甚至要求有水膜存在。
2,温度
影响萌发和侵入的速度。
1)大多数病原物接种体萌发的最适温度与侵
入寄主的温度是一致的。
小麦条锈病菌:最适温度范围是 9~13℃
最高为 22℃
最低为 1.4℃
小麦秆锈病菌, 最适侵染温度是 18~22℃
最高为 31℃
最低 3℃
2) 有些病原物接种体萌发的最适温度与侵入寄主的温
度不一致。
马铃薯晚疫病菌:
产生孢子囊,18~22℃ 形成游动孢子,12~ 13℃
游动孢子萌发,12~15℃ 芽管生长,21~ 24℃ 。
因此马铃薯晚疫病发病的有利条件是夜间,此时
温度较低而湿度高,有利于孢子囊和游动孢子的形
成和萌发,但是芽管的侵入和侵入以后菌丝的发育
则需要比较高的温度。
3,光照
光照可以决定气孔的关闭, 因而影响侵入 。
侵入前期( prepenetration phase)
侵入期( penetration phase)
潜育期( incubation phase)
显症期( symptom appearance phase)。
四, 潜育期
潜育期 ( incubation phase),病原物从与寄主建
立寄生关系到开始表现明显症状的时期, 是病原物
在寄主体内繁殖和蔓延的时期 。
有人认为孢子萌发就是潜育期的开始, 把从孢子
开始萌发到寄主开始表现症状的时期称为潜育期,
还有人把从孢子开始萌发到病菌在寄主上再产生孢
子的时期称为潜育期 。
也有人认为当病原物同寄主接触之时, 就是潜
育期的开始 。
通常潜育期是通过接种试验确定的, 以接种之日
到症状出现之日的期间为潜育期 。
潜育期是植物病害侵染过程中的重
要环节,借助现代分子生物学手段和生
物化学等先进技术研究侵染早期植物的
反应,揭示病原物和寄主植物间相互作
用的本质,是现代植物病理学领域的研
究热点。
( 一 ) 定殖 ( colonization)
病原物侵入后, 首先在寄主上定殖, 建立寄生
关系, 从寄主获得水分和养分并从侵染点向
四周扩展, 进一步生长, 繁殖 。 但是寄主并
不单纯是被动供给水分和营养物, 对病原物
的侵入有一定的反应 。 因此, 潜育期也是病
原物和寄主植物相互作用的时期 。
植物病原物的侵入并不表示与寄主建立了寄生
关系,建立了寄生关系的病原物能否进一步
发展而引起病害,还要受寄主植物的抵抗力
和环境因素等很多条件影响。
( 二 ) 病原物在寄主体内的扩展
病原菌的不同特性决定了其扩展范围的不同,
表现出了对植株组织和器官的不同选择性 。
有的病原菌仅在侵染点周围的小范围内扩展,
只能造成局部侵染病害, 这种现象称为 局部侵染
( local infection) 。 如真菌性叶斑病;
有的则从侵入点向各个部位蔓延, 从而引起全
株性的 系统侵染 ( systemic infection), 如棉花的
枯黄萎病, 番茄的青枯病, 烟草花叶病, 枣疯病等,
这些病原物可通过输导组织扩展, 形成系统性病害 。
病原物在寄主组织内的生长蔓延大致可分为三种情况:
⑴ 病原物在植物 细胞间 生长, 从细胞间隙或借助于吸
器从细胞内吸收营养和水分 。 这类病原物多为 专性寄
生菌, 如各类锈菌, 霜霉菌, 寄生性线虫和寄生性种
子植物 。
⑵ 病原物侵入寄主 细胞内, 在植物细胞内寄生, 借助
寄主的营养维持其生长 。 如各类植物病毒, 类病毒,
细菌, 植原体和部分真菌 。
⑶ 在 细胞间和细胞内同时生长 。 多数的植物病原真菌
菌丝可以在细胞间生长, 同时又可穿透寄主细胞在细
胞内生长 。 病原细菌则大多先在寄主细胞外生存, 繁
殖, 当寄主细胞壁受到破坏后再进入细胞 。
( 三 ) 潜育期的长短及影响因素
植物病害潜育期的长短随病害类型, 温度, 寄
主植物特性, 病原物的致病性不同而不同,
一般为 10 d左右 。
水稻白叶枯病,3 d
大, 小麦散黑穗病:半年
潜育期的长短与病害流行有密切的关系 。 潜育
期短, 发病快, 循环次数多, 病害容易大发
生 。
侵入前期( prepenetration phase)
侵入期( penetration phase)
潜育期( incubation phase)
显症期( symptom appearance phase)
五, 显症期 ( symptom appearance phase),
从出现症状直到寄主生长期结束, 甚至植
物死亡为止的一段时期 。
症状出现以后然后进入繁殖阶段产生子实
体, 症状也随着有所发展 。 显症期是病原物大
量增殖, 扩大危害的时期 。
真菌性的病害往往在受害部位产生孢子等
子实体, 称为产孢期 。
影响产孢的因素:
1,温度
其幅度比生长所要求的温度范围要窄, 而有性
孢子产生的温度范围比无性孢子更窄, 且要求较低
的温度 。
白粉菌:晚秋才产生闭囊壳, 可能主要是受温
度的影响 。
子囊菌:有性孢子越冬后的落叶中产生, 其发
育过程需要一个低温阶段 。
通常无性孢子产生的最适温度同该菌生长最适
温度基本一致 。
有些需高温和低温交替 。
苹果炭疽病菌恒温条件下不容易产生孢子, 在变
动的室温下, 几天之后就能产生大量孢子 。
2.湿度
高湿度有利于子囊壳的形成,能促进子囊孢子的
的产生。因此在实验室中,对未产生子实体的
病组织,常用保湿的方法促其产生子实体。大
多数真菌需要较长的潮湿时间。
3,光照
光是许多真菌产生繁殖器官所必需的 。
有的只有某一个阶段需要光照, 有的全部发育阶段都
需要光照 。
在实验室中, 有些真菌完全在黑暗中培养也能产生孢
子, 而且同光照下培养没有什么差别 。 另一些真菌
则需要光的刺激 。
一般在白天散射日光下接受光照, 12 h光照与 12 h黑
暗交替, 就能促进孢子产生 。
有些真菌需要在全光条件下培养才能产生孢子 。
紫外光和近紫外光对某些真菌的繁殖有良好的促进作
用 。
4.寄主
病原物与寄主的组合决定病原物与寄主的亲和
性程度,进而决定病害症状的表现和类型,
症状的发展速度及病部繁殖体的数量。
田间观察可以发现专性寄生物的孢子常在寄主
活组织上形成,兼性寄生物则常在坏死组织
上产生孢子。有些真菌的子实体仅在病斑的
边缘形成,可能是一种中间类型。
一般认为“饥饿”可以促进孢子产生,即营养
条件不利于菌丝体生长时,可以促进产生孢
子 。在实验室中,常用降低培养基碳源的方
法来促进孢子产生,有时甚至用水琼脂培养。
许多植物病原真菌在人工培养条件下不产生孢
子或很不容易产生孢子。
微量元素、维生素、激素等与真菌孢子形成的
关系作了探索,都没有发现存在共同的规律。
植物病原真菌的繁殖可能同寄主的性状有密切
关系,有人建议用植物组织经冷法灭菌(用
氧化丙烯熏蒸)后培养真菌,虽然对某些病
原菌有一定效果,但仍不是万用的药方。
总的说来,植物病原真菌在自然界进行繁殖的
生理和生态环境是千差万别的,至今仍是有
待探索的秘密。
第四节 初侵染和再侵染
初侵染 ( primary infection),
越冬或越夏的病原物接种体在生长季节
中首次引起寄主发病的过程称为初侵染 。
再侵染 ( reinfection),
受到初侵染而发病的植株上产生的病原物,
在同一生长季节中经传播引起寄主再次发病
的过程叫再侵染 ( reinfection) 。 再侵染的接
种体来源于当年发病的植株, 在同一季节中,
经传播引起第二次或更多次的侵染, 导致植
株群体连续发病 。
单循环病害 ( monocyclic disease),
指在病害循环中, 只有初侵染没有再侵染
或虽有再侵染, 但危害作用很小的病害 。
该类病害多为土传, 种传的系统性病害 。
如小麦腥黑穗病等,
多循环病害 (polycyclic disease):
指病原物在一个生长季节中能够连续繁
殖多代,从而发生多次再侵染。
该类病害多是局部侵染病害,病害的潜
育期短,病原物的增值率高,寿命较短,对
环境敏感。小麦锈病、稻瘟病、水稻白叶枯
病、马铃薯晚疫病、白粉病等。
一种病害是否有再次侵染,涉及到这种
病害的防治方法和防治效率。只有初次侵染
而没有再次侵染的病害,只要防治初次侵染,
病害就能得到控制。对于可以发生再次侵染
的病害,在注意初次侵染的前提下,还要加
强再次侵染各个环节的控制,防治方法和效
率的差异也较大。