普通植物病理学
Plant Pathology
主讲教师, 靳学慧教 授
郑 雯副教授
台莲梅副教授
课程性质, 专业基础课
授课对象, 植物保护
授课学时, 80学时
黑龙江八一农垦大学精品课
黑龙江八一农垦大学植物病理教研室
普通植物病理学教学安排
? 教学对象,植保专业本科生。
? 规定学时, 80学时,3.5学分。其中理论课
时 60学时,实验学时 20学时。
? 开课学期,由第 4,5两个学期完成。
? 教学实习, 1周,由第 5,6两个学期完成。
? 配合课程,另设植病研究法 36学时,1.5学分。
(一)课程内容
? 普通植物病理学是植保专业本科生的重要专业基础课。
本课程主要讲授植物病理学的基本概念、病害发生原因、
病害发生发展规律、植物与病原物之间的相互作用机制
以及植物病害防治的原理等。
? 第四学期主要讲授植物病害的概念及其症状类型;植物
病原真菌、细菌、病毒、线虫以及寄生性种子植物等主
要病原物的基本概念、形态、分类等植物病原学基础。
(第一章至第六章)
? 第五学期主要讲授病原物侵染过程、病害侵染循环、植
物抗病性与病原物致病性、病害流行预测技术以及植物
病害防治原理等基本知识。(第七章至第十三章)
(二)教学目的
? 本门课程的主要目的是引导和帮助学生熟
悉植物病理学的基本概念和原理,掌握各
类病原学的形态特征和分类系统,了解植
物病害的基本研究方法和技术,为下一步
学习农业植物病理学课程奠定坚实的理论
基础。本门课又是植保专业学生接触专业
的第一门专业课,要吸引学生热爱学科、
热爱专业。
(三)教材及参考书
? 教科书,
,普通植物病理学, (第三版)许志刚主编,中国农业出版社,1997
? 主要参考书目
1.,植物病原真菌学, 陆家云主编,中国农业出版社,2001
2.,植物病害诊断, 陆家云主编,中国农业出版社,1997
3.,植病研究方法, 方中达主编,中国农业出版社,1998
4,Agrios,G.N,Plant Pathology Academic Press 1997(第四版 )
5.方中达主编 中国农业大百科全书,植物病理学卷,中国农业出版社,
1997
6.Agrios,G.N.(陈永萱等译 ),,植物病理学, (第三版,1988),中国农
业出版
社,1995
7,魏景超,, 真菌鉴定手册,
8,E,高又曼,,真菌发展史及其形态演化, 科学出版社 1979
9,戚佩坤,白金铠等, 吉林省栽培植物真菌病害志,
10.宗兆锋等,,植物病理学原理, 中国农业出版社,2002
(四)考试考核办法
? 第四学期和第五学期分别考试,单独记成绩。
? 实验课成绩占 30分(其中实验报告成绩占 10分,实验
考试成绩占 20分),记入第四学期考试成绩。
? 实习考核成绩单独记载。
? 普通植物病理学考试主要采取闭卷考试方式进行,结合
期中考试、平时提问和作业成绩。
? 试题类型为:解释概念、填空题、选择题、判断对错、
简答题和论述题等。
? 试题从普通植物病理学试卷库中抽取。
? 普通植物病理学实验课考试采取现场鉴定病原菌的方法
进行。
第一章 绪论
普通植物病理学
(含义 )
植物病理学普通
共性问题、普遍性问题
基
本
原
理
基
本
概
念
基
础
知
识
研究对象 ----植物病害
病
害
的
病
因
植物
与有
害生
物的
互作
机制
怎样
控制
病害
病害
的
发生
发展
规律
普通植物病理学的性质
普通植物病理学是一门概括性地阐述植物
病害发生发展的规律及其防治的学科,它研究植
物发生病害的原因、病害的发生发展规律、植物
与有害生物间的互相作用机制以及怎样控制病害
等学科领域的基本概念、基本理论和基础知识,
是一门应用基础科学。
? 学习普通植物病理学的目的:
是保护植物,控制植物病害的发生与危害。
什么是植物病害呢?
植物病害就是植物生长发育不正常。那么就
要先了解植物的正常生长发育情况。
正常 不正常
A B
C
D
植物的正常生长发育的前题,
植物的正常生长发育需要有一定的环境条件,才能保证它按
遗传因子所决定的发育程序正常进行,如要求有适宜的土壤营养
和水分条件,合适的温度、湿度、光照等大气环境,细胞才能正
常分裂,生理活动得以顺序进行,最终获得高产与优质。
植物病害是如何产生的呢?
植物对环境条件是有一定适应性的,当植物因受到不良条件
或有害生物的影响超过它的忍耐限度而不能保持平衡时,植物的
局部或整体的生理活动或生长发育就出现异常状态,这就是植物
得病了。
如不适宜的土壤结构、养分状况、水分供应、微生物区系等,
不良的大气物理环境和化学环境,各种有害生物的侵袭与破坏等。
植物病害对植物生理功能的影响表现在
哪几个方面呢?
? ① 水分和矿物质的吸收与输导;
? ②光合作用;
? ③养分的转移与运输;
? ④生长与发育速度;
? ⑤产物的积累与贮存 (产量 );
? ⑥产物的消化、水解与再利用 (品质 )。
植物病害对农业生产的影响?
植物病害是严重危害农业生产的自然灾害之一。对农业生
产的影响主要有以下几个方面:
? 1、发生严重时,生成农作物大幅度减产,影响国民经济。如
1970年美国玉米小斑病,损失 165亿公斤; 150年我国小麦条
锈病,损失 60亿公斤。
? 2、农产品品质变劣,影响人民生活。如小麦赤霉病。
? 3、带危险性病害的农产品不能出口,影响外贸。如检疫对象。
? 4、有的病害引起人畜中毒。如稻曲病、麦角病、赤霉病。
? 5、运输、贮藏中易形成腐烂,局限了产品的供应。如蔬菜、水
果
? 6、使高产的品种被淘汰。
我们知道植物发病了,对植物生长发育和农业生产
会有一定的影响,那么如何控制植物病害的发生呢?
这就需要研究它。
植物病理学是在医学微生物学的基础上发展起来的,
它与真菌学、细菌学、病毒学、线虫学、植物学、动物
学、昆虫学、植物生理学、生物化学、遗传学、气象学
和分子生物学及其他许多分支学科都有着密切的联系,
这些学科的每一个新成就都可使植物病理学受益。
普通植物病理学是农业植物病理学、植物检疫学、
植物免疫学、植病研究法、植病流行学、植物病害防治
学的基础,这些学科又促进了普通植物病理学的发展。
第一节 植物病害的概念
一、植物病害的概念
? 什么是植物病害?
植物病害是指不良环境条件的影响或病原物的侵害,对植物发生
连续性地干扰和破坏使植物遭受持续的损害,当这种有害的影响
超出植物能适应的范围时,在植物的内部或外部,在生理和组织
结构上就会发生病理变化而出现病态,当这种影响超出植物能适
应的最大限度时,植物会局部或全部死亡。
? 这个概念中包含 3个含义:
1、病害发生的原因。植物自然衰老不是病害;
2、有一系列病变过程。风、雹、昆虫和高等动物造成的机械损
伤不是病害;
3、表现出症状。植物体内生活的有益细菌,增产菌。
二、病 因
? 病原物 (pathogen),引起植物偏离正常生长发育状态
而表现病变的因素 。 有的也叫病因。
? 任何诱发病害的因素不论是生物的或非生物的称为病原
物。
? 引起植物发生病害的原因很多,概括有三个方面:
①生物因素,外来生物的因素, 植物自身的因素 ;
②不适宜的环境因素, 物理因素, 化学因素 ;
③环境与生物相互配合的因素,
病原生物与环境条件的配合,
环境因素与植物生长发育过程的配合,
环境、病原物和植物三者的相互作用等。
? 在不同的病例中,病因可以是不相同的。
1、生物因素
? ( 1)植物自身因素,有的植物种质由于先天发育不全,或带有
某种异常的遗传因子,播种后显示出遗传性病变或称生理性病变。
? 例如白化苗、先天不孕等,它与外界环境因素无关,也无外来生
物的参与,这类病害是遗传性疾病,病因是植物自身的遗传因子
异常。
? ( 2)外来生物因素,是另一种生物因素影响到的正常生长发育,
进而引起病害的。
? 生物病原物 (biotic pathogen),引起植物发生病害的外来生物。
? 这些生物绝大多数是具有寄生性。把具有寄生性的生物病原物通
常称为寄生物。
? 寄生物,把寄生于其他生物的生物称为寄生物 (parasite)。
? 寄主,被寄生物寄生的生物,称为寄主 (host)。
生物病原物的种类
病原生物的种类很多,它们分 (Link,1993)属于 6
个界,即细胞生物的 5个界,非细胞生物 1个界:
? 动物界,线形动物门的 线虫 ;
? 原生生物界,原生动物门的 鞭毛虫 ;
? 植物界,菌藻植物门的 寄生藻,双子叶植物门的 寄生性
种子植物 ;
? 菌物界,真菌门 5个亚门的 真菌 ;
? 原核生物界,薄壁菌门和厚壁菌门的 真细菌,软壁菌门
的 螺原体 和 支原体
? 病毒界, 病毒 和 类病毒 。
侵染性病害,由病原生物侵染植物引起的病害。
2、非生物因素
? 非生物因素主要指不适宜的环境因素。
? 非生物病原物,能诱发植物病害的非生物因素。
? 非侵染性病害,由非生物因素引起的植物病害。
3、植物病害形成因素之间的关系
? 植物病害形成的要素
? 寄主 和 病原物 是形成病害的两个基本因素。如果没有寄主和病原
物的存在,病害也就无从发生,在生物病原物诱发病害的情况下,
寄主和病原之间有相互作用,而这种互作无不在 外界条件 影响下
进行的,所以植物病害形成的过程是寄主和病原物在外界条件影
响下的相互作用的过程,可用下图来表示
环境 人
? 病原物 寄主
病原物 寄主 环境
病害三角在植物病理学中占有十分重要的位置,在分析病
因、侵染过程和流行,以及制定防治对策时,都离不开对病害三
角的分析。
病害
病害
? 上述的寄主和病原物在外界条件影响下的相互作用,是从微观方
面来进行分析的。从宏观上分析,它涉及农业系统、生态系统和
经济系统,它们之间的关系可用下图表示。
生 农
态 业
系 系
统 统
经
济
系
统
三、植物病害的类型
植物病害的种类可以有多种分类方法。
? 按照植物或作物类型分为,果树病害、蔬菜病害、
大田作物病害、牧草病害和森林病害等;
? 按照寄主受害部位可分为,根部病害、叶部病害
和果实病害等;
? 按照病害症状表理可分为,腐烂型病害、斑点或
坏死型病害、花叶或变色型病害等;
? 按病原生物类型又分为,真菌病害、细菌病害、
病毒病害等;
? 按传播方式和介体来分为,种传病害、土传病害、
气传病害和介体传播病害等。
按照病因类型来区分是最客观、最实用的
方法。它的优点是既可知道发病的原因,又可
知道病害发生特点和防治的对策等。根据这一
原则,植物病害分为两大类:
? 侵染性病害 (传染性病害 )
? 非侵染性病害 (非传染性病害 )
(一 )侵染性病害 (传染性病害 )
按病原生物种类不同,还可分为:
? 由真菌侵染引起的真菌病害,如稻瘟病。
? 由细菌侵染引起的细菌病害,如大白菜软腐病。
? 由病毒侵染引起的病毒病害,如烟草花叶病。
? 由寄生植物侵染引起的寄生植物病害,如菟丝子。
? 由线虫侵染引起的线虫病害,如大豆胞囊线虫。
? 由原生动物侵染引起的原生动物病害,如椰子心腐病。
(二 )非侵染性病害 (非传染性病害 )
按病因不同,可分为:
? 植物自身遗传因子或先天性缺陷引起的遗传性病害或生理病害。
? 物理因素恶化所致病害:
①大气温度的过高或过低引起的灼伤与冻害。
②大气物理现象造成的伤害.如风、雨、雷电、雹害等。
③大气与土壤水分和温度的过多与过少,如旱、涝、渍害等。
? 化学因素恶化所致病害:
①肥料元素供应的过多或不足,如缺素症或营养失调症。
②大气与土壤中有毒物质的污染与毒害。
③农药及化学制品使用不当造成的药害。
④农事操作或栽培措施不当所致病害,如密度过大、播种过早
或过迟、杂草过多等造成苗瘦发黄或矮化以及不实等各种病态。
第二节 病害的症状
什么是症状 (symptom)?
? 症状:植物受病原生物或不良环境因素的侵扰后,
内部的生理活动和外观的生长发育所显示的某种
异常状态。
? 植物感病后,首先是肉眼就可以识别的一系列的
生理活动的改变,然后是肉眼就可以识别的组织
或器官表面发生病变。
? 症状是植物与病因互相作用的结果,是一种表现
型,它是人们识别病害、描述病害和命名病害的
主要依据,因此在病害诊断中十分有用。
一、症状类型
? 内部症状,是指病植物在植物体内细胞形态或组织结构
发生的变化。
如病毒病的内含体 (inclusion),萎蔫病组织中的侵
填体 (tylose)和胼胝质 (callose)等。
? 外部症状,是指在病植物外表所显示的种种病变,肉眼
即可识别。
病状,植物感病后,植物本身所表现的病态。
如,变色, 坏死, 萎蔫, 腐烂 和 畸形
病征 (sign),植物发病后,在病部病原物表现出的
形态特征。
如,菌丝体, 菌核, 孢子器, 黑粉, 白粉, 锈状物,
霉状物, 细菌的菌脓, 线虫的虫体, 寄生植物的个体 等。
黑粉
锈粉
锈粉
霉状物 霉状物
白粉 点状物
菌核 瘤状物
菌脓
线虫胞囊 寄生性种子植物的种子
向日葵列当
1.变色 (discoluration)
植物受害后局部或全株失去正常的绿色称为变色。
( 1)整株植株、整个叶片或者叶片的一部分均匀地变色。
褪绿 (chlorosis),植物绿色部分的叶绿素受抑制;
黄化 (yellow):植物绿色部分的叶绿素破坏呈;
红叶,有的叶绿素形成受抑制,花青素形成过盛,则叶片变红或紫
红。
黄化 红叶褪绿
1.变色 (discoluration)
黄化 白化
1.变色 (discoluration)
( 2)叶片不是均匀地变色。由形状不规则的深绿、浅绿、黄绿或
黄色部分相间而形成不规则的杂色。
花叶 (mosaic):变色部分的轮廓是很清楚的。
斑驳 (mottle),不同变色部分的轮廓不很清楚。
脉明 (vein cleaning),主脉和支脉为半透明状的。
花叶花叶 斑驳
1.变色 (discoluration)
花叶
2.坏死 (necrosis)
植物的细胞和组织受到破坏而死亡。
( 1)在叶片上坏死。 叶斑 (spot),轮斑 或 环斑 (ringspot),蚀纹,
叶枯, 叶烧 (leafscad), 疮痂 。
梭形斑 星状斑
不规则形斑 轮纹形斑 云纹形斑
2.坏死 (necrosis)
叶枯
脉枯 疮痂
叶烧
2.坏死 (necrosis)
( 2)植物根茎上坏死。 猝倒 (damping off)和 立枯 。
猝倒 立枯
2.坏死 (necrosis)
( 3)草本植物茎的顶部坏死 ----顶尖坏死 。
( 4)木本植物顶梢的坏死 ----梢枯 (die back)。
( 5)果树和树木的枝干上有大片的组织坏死 ----溃疡 (canker) 。
溃疡 茎维管束变褐
3.腐烂 (rot)
植物的组织细胞受病原物的破坏和分解。
? 根、茎、叶、花、果都可发生腐烂,幼嫩或多肉的组织
则更容易发生。
? 腐烂是整个组织和细胞受到破坏和消解,而坏死则多少
还保持原有组织的轮廓。
? 腐烂可以分干腐、湿腐和软腐。
3.腐烂 (rot)
干腐,组织腐烂时,随着细胞的消解而流出水分和其他物质。如组
织的解体较慢,腐烂组织中的水分能及时蒸发而消失,病部
表皮干缩或干瘪。
干腐
3.腐烂 (rot)
湿腐,如组织的解体很快,腐烂组织不能及时失水则形成。
软腐,先是中胶层受到破坏,腐烂组织的细胞离析,以后再发生细
胞的消解。有的病部表皮并不破裂,用手触摸有柔软感或有弹性。
湿腐 环腐
软腐
3.腐烂 (rot)
根据腐烂的部位分:
有根腐、基腐、茎腐、果腐、花腐等。
流胶 是从受害部位流出的细胞和组织分解的产物。
根腐
流胶花腐果腐
茎腐茎基腐
4,萎蔫 (wilt)
由于植株缺乏水分而造成地上部叶片下垂的现象。
? 生理性萎蔫:土壤缺水,可使植物发生。
? 黄萎 (yellow wilt),枯萎 (wilt),植物的茎或根部的维管束受大
量菌体堵塞导管或产生毒素伤害。
? 青枯:植株迅速萎蔫死亡而叶片仍呈绿色的。
黄萎 萎蔫 维管束阻塞
枯萎
5.畸形 (malformation)
植株受病原物产生的激素类物质的刺激而表现的异常生长。
( 1) 增生 (hyperplasia):是病组织的薄壁细胞分裂加快,数量迅
速增多的结果。 肿瘤、瘤肿、丛枝、发根 。
丛枝 发根
肿瘤
5.畸形 (malformation)
( 2) 增大 (hypertrophy),是病组织的局细胞体积增大,但数量
并不增多。
增大
5.畸形 (malformation)
( 3) 减生 (hypoplasia):病部细胞分裂受阻,生长发育亦减慢的
结果。 卷缩, 矮缩 (dwarf),矮化 (stunt),小叶, 小果 。
矮化
小叶
皱缩卷缩
卷缩
5.畸形 (malformation)
( 4) 变态,病株的花器变态成叶片状。
花变叶 (phyllody), 叶变花, 扁枝 和 蕨叶 (fernleaf)。
蕨叶
畸形 畸形
畸形
畸形
二、症状的变化
? 植物病害的症状的复杂性还表现在它有种种的变化。多
数情况下,一种植物在发生一种病害以后就出现一种症
状;有不少病害的症状在不同阶段或不同抗性的品种上
或者在不同的环境条件下出现不同类型的症状。对于常
见的一种症状,就称为 典型症状 。有的病害在一种植物
上可以同时或先后表现两种不同类型的症状,称为 综合
症 (syndrome)。
? 当两种或多种病害同时在一株植物上发生时,可以出现
多种不同类型的症状,称为 并发症 (complex disease)。
它与综合症是不同的。
二、症状的变化
? 当两种病害在同一株植物上发生时,可以出现两种各自
的症状而互不影响;有时这两种症状在同一部位或同一
器官上出现,就可能彼此干扰发生 拮抗现象
(antagonism),即只出现一种症状或很轻的症状;也
可能出现互相促进从而更加重症状的 协生现象
(synergism),甚至出现完全不同于原有两种各自症状
的第三种类型的症状。因此拮抗现象和协生现象都是指
两种病害在同一株植物上发生时出现症状变化的现象。
? 隐症现象 (masking of symptom)也是症状变化的一种
类型。一种病害的症状出现后,由于环境条件的改变,
或者使用农药治疗后,原有症状逐渐减退直至消失。隐
症的植物体内仍有病原物存在,是个带菌植物,一旦环
境条件恢复或农药作用消失后,植物上的症状又会重新
出现。
三、症状在病害诊断中的作用
? 症状是植物发生某种病害以后在内部和外部显示的表现
型。每一种病害都有它特有的症状表现。人们认识病害
首先是从病害症状的描述开始,描述症状的发生和发展
过程,选择最典型的症状来命名这种病害,如烟草花叶
病、大白菜软腐病等。从这些病害名称就可以知道它的
症状类型。当掌握了大量的病害症状表现,尤其是综合
症和并发症的变化以后,就比较容易对某些病害样本做
出初步的诊断,如同医生为病人看病诊断并开处方一样,
很快就能确定它属哪一类病害,它的主要特征在哪里,
以及病因是什么等等。
第三节 病原生物的寄生性
和致病性
一、寄生性
? 寄生性 (parasitism)----是寄生物从寄主体内夺取养分和水分等生
活物质以维持生存和繁殖的特性。
? 寄生是生物间的一种生活方式,这两种生物之间存在的密切关系
是寄生关系。
? 植物病害的病原物多是寄生物,但是寄生的程度可以不同。
? 专性寄生物 ----只能从活的植物细胞和组织中获得所需要的营养
物质的生物。如锈菌、白粉菌、霜霉菌、植物病毒、种子植物。
? 非专性寄生物 ----除寄生生活外,还可在死的植物组织上生活,
或者以死的有机质作为生活所需要的营养物质的生物。如绝大多
数的植物病原真菌和植物病原细菌。
? 腐生物 (saprogen)----只能从死有机体上获得营养的生物。
? 活体营养型 (biotrophe)----专性寄生物的营养方式。
? 死体营养型 (necrotroph)----非专性寄生物的营养方式。
二、致病性
? 致病性 (pathogenicity)----是病原物所具有的破坏寄主并引起病
害的特性。
? 病原物 ≠寄生物 。
如:( 1)根际害菌能致病,不是寄生物;
( 2)菌根是寄生物,不致病。
? 病原物的致病性 ≠寄生性 。
如:( 1)能致病不寄生;
( 2)能寄生不致病;
( 3)寄生性强而致病性弱;
( 4)寄生性弱而致病性强。
( 5)属于同一种病原物的不同小种、菌系、株系或群体,
致病性的强弱还可能有所不同。致病力( virulence)的差异用
毒力的强弱来表示。
第四节 侵染过程和病害循环
一、病原物的侵染过程
? 侵染过程 (infection process)----指从病原物与寄主接
触、侵入到寄主发病的过程。
? 侵染过程可分为接触、侵入、潜育和发病四个时期。
? 接触期 (contact period)----指病原物从休眠状态转变为
活跃的侵染状态,或者从休眠场所向寄主生长的场所移
动以准备侵染寄主。
? 侵入期 (penetration period)----指病原物与寄主接触侵
人到建立寄生关系的阶段。
? 潜育期 (incubation period)----指病原物与寄主建立了
寄生关系到出现明显症状的阶段。
? 发病期 (symptom appearance)----寄主出现症状就表
示潜育期的结束。
二、病害循环
? 病害循环 (disease cycle)----指一种病害从寄主
的前一生长季节开始发病,到后一生长季节再度
发病的过程。
? 侵染过程只是整个病害循环中的一个环节。主要
包括 病害发生前阶段,个体发病阶段,群体发病
阶段, 病害延续阶段 等四个阶段 。
第五节 植物的抗病性
? 抗逆性 ( 忍耐性 ) ----植物在长期进化过程中形成的对
一些不良条件产生了忍耐性和抵抗性。
? 广义的抗病性 ----植物对非侵染性病害或是侵染性病害
所具有一定程度的抵抗能力。
? 狭义的抗病性 ----植物对侵染性病害的抵抗性。
? 植物是如何抗病的?
? 结构抗性 ----机械的障碍作用,利用组织和结构的特点
阻止病原物的接触、侵入与在体内的扩展;
? 生化抗性 ----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,来抑制或颉
颃病原生物的侵染。
? 植物抗病性的类型有哪些?
1、依据抵抗过程分,抗接触, 抗侵入, 抗扩展, 抗损害 。
2、根据病原物与寄主植物的相互关系和反抗程度的差异
分,避病性, 抗病性, 耐病性 。
? 避病性 (avoidance)----寄主植物最易感病期在时间或空
间上避开病原物的侵染盛期,从而减轻危害。
? 抗病性 (resistance)----寄主植物对病原生物具有组织结
构或生化抗性的性能,以阻止病原生物的侵染。
? 耐病性 (tolerance)----即植物对病害的高忍耐程度。
第六节 植物病理学简史
一、早期的记载
二、近代植物病理学的历史
1.病因学
2.病理生理学
3.植物杭病性和植物与病原物的互作关系
4.病害流行学
5.植物病害控制
Plant Pathology
主讲教师, 靳学慧教 授
郑 雯副教授
台莲梅副教授
课程性质, 专业基础课
授课对象, 植物保护
授课学时, 80学时
黑龙江八一农垦大学精品课
黑龙江八一农垦大学植物病理教研室
普通植物病理学教学安排
? 教学对象,植保专业本科生。
? 规定学时, 80学时,3.5学分。其中理论课
时 60学时,实验学时 20学时。
? 开课学期,由第 4,5两个学期完成。
? 教学实习, 1周,由第 5,6两个学期完成。
? 配合课程,另设植病研究法 36学时,1.5学分。
(一)课程内容
? 普通植物病理学是植保专业本科生的重要专业基础课。
本课程主要讲授植物病理学的基本概念、病害发生原因、
病害发生发展规律、植物与病原物之间的相互作用机制
以及植物病害防治的原理等。
? 第四学期主要讲授植物病害的概念及其症状类型;植物
病原真菌、细菌、病毒、线虫以及寄生性种子植物等主
要病原物的基本概念、形态、分类等植物病原学基础。
(第一章至第六章)
? 第五学期主要讲授病原物侵染过程、病害侵染循环、植
物抗病性与病原物致病性、病害流行预测技术以及植物
病害防治原理等基本知识。(第七章至第十三章)
(二)教学目的
? 本门课程的主要目的是引导和帮助学生熟
悉植物病理学的基本概念和原理,掌握各
类病原学的形态特征和分类系统,了解植
物病害的基本研究方法和技术,为下一步
学习农业植物病理学课程奠定坚实的理论
基础。本门课又是植保专业学生接触专业
的第一门专业课,要吸引学生热爱学科、
热爱专业。
(三)教材及参考书
? 教科书,
,普通植物病理学, (第三版)许志刚主编,中国农业出版社,1997
? 主要参考书目
1.,植物病原真菌学, 陆家云主编,中国农业出版社,2001
2.,植物病害诊断, 陆家云主编,中国农业出版社,1997
3.,植病研究方法, 方中达主编,中国农业出版社,1998
4,Agrios,G.N,Plant Pathology Academic Press 1997(第四版 )
5.方中达主编 中国农业大百科全书,植物病理学卷,中国农业出版社,
1997
6.Agrios,G.N.(陈永萱等译 ),,植物病理学, (第三版,1988),中国农
业出版
社,1995
7,魏景超,, 真菌鉴定手册,
8,E,高又曼,,真菌发展史及其形态演化, 科学出版社 1979
9,戚佩坤,白金铠等, 吉林省栽培植物真菌病害志,
10.宗兆锋等,,植物病理学原理, 中国农业出版社,2002
(四)考试考核办法
? 第四学期和第五学期分别考试,单独记成绩。
? 实验课成绩占 30分(其中实验报告成绩占 10分,实验
考试成绩占 20分),记入第四学期考试成绩。
? 实习考核成绩单独记载。
? 普通植物病理学考试主要采取闭卷考试方式进行,结合
期中考试、平时提问和作业成绩。
? 试题类型为:解释概念、填空题、选择题、判断对错、
简答题和论述题等。
? 试题从普通植物病理学试卷库中抽取。
? 普通植物病理学实验课考试采取现场鉴定病原菌的方法
进行。
第一章 绪论
普通植物病理学
(含义 )
植物病理学普通
共性问题、普遍性问题
基
本
原
理
基
本
概
念
基
础
知
识
研究对象 ----植物病害
病
害
的
病
因
植物
与有
害生
物的
互作
机制
怎样
控制
病害
病害
的
发生
发展
规律
普通植物病理学的性质
普通植物病理学是一门概括性地阐述植物
病害发生发展的规律及其防治的学科,它研究植
物发生病害的原因、病害的发生发展规律、植物
与有害生物间的互相作用机制以及怎样控制病害
等学科领域的基本概念、基本理论和基础知识,
是一门应用基础科学。
? 学习普通植物病理学的目的:
是保护植物,控制植物病害的发生与危害。
什么是植物病害呢?
植物病害就是植物生长发育不正常。那么就
要先了解植物的正常生长发育情况。
正常 不正常
A B
C
D
植物的正常生长发育的前题,
植物的正常生长发育需要有一定的环境条件,才能保证它按
遗传因子所决定的发育程序正常进行,如要求有适宜的土壤营养
和水分条件,合适的温度、湿度、光照等大气环境,细胞才能正
常分裂,生理活动得以顺序进行,最终获得高产与优质。
植物病害是如何产生的呢?
植物对环境条件是有一定适应性的,当植物因受到不良条件
或有害生物的影响超过它的忍耐限度而不能保持平衡时,植物的
局部或整体的生理活动或生长发育就出现异常状态,这就是植物
得病了。
如不适宜的土壤结构、养分状况、水分供应、微生物区系等,
不良的大气物理环境和化学环境,各种有害生物的侵袭与破坏等。
植物病害对植物生理功能的影响表现在
哪几个方面呢?
? ① 水分和矿物质的吸收与输导;
? ②光合作用;
? ③养分的转移与运输;
? ④生长与发育速度;
? ⑤产物的积累与贮存 (产量 );
? ⑥产物的消化、水解与再利用 (品质 )。
植物病害对农业生产的影响?
植物病害是严重危害农业生产的自然灾害之一。对农业生
产的影响主要有以下几个方面:
? 1、发生严重时,生成农作物大幅度减产,影响国民经济。如
1970年美国玉米小斑病,损失 165亿公斤; 150年我国小麦条
锈病,损失 60亿公斤。
? 2、农产品品质变劣,影响人民生活。如小麦赤霉病。
? 3、带危险性病害的农产品不能出口,影响外贸。如检疫对象。
? 4、有的病害引起人畜中毒。如稻曲病、麦角病、赤霉病。
? 5、运输、贮藏中易形成腐烂,局限了产品的供应。如蔬菜、水
果
? 6、使高产的品种被淘汰。
我们知道植物发病了,对植物生长发育和农业生产
会有一定的影响,那么如何控制植物病害的发生呢?
这就需要研究它。
植物病理学是在医学微生物学的基础上发展起来的,
它与真菌学、细菌学、病毒学、线虫学、植物学、动物
学、昆虫学、植物生理学、生物化学、遗传学、气象学
和分子生物学及其他许多分支学科都有着密切的联系,
这些学科的每一个新成就都可使植物病理学受益。
普通植物病理学是农业植物病理学、植物检疫学、
植物免疫学、植病研究法、植病流行学、植物病害防治
学的基础,这些学科又促进了普通植物病理学的发展。
第一节 植物病害的概念
一、植物病害的概念
? 什么是植物病害?
植物病害是指不良环境条件的影响或病原物的侵害,对植物发生
连续性地干扰和破坏使植物遭受持续的损害,当这种有害的影响
超出植物能适应的范围时,在植物的内部或外部,在生理和组织
结构上就会发生病理变化而出现病态,当这种影响超出植物能适
应的最大限度时,植物会局部或全部死亡。
? 这个概念中包含 3个含义:
1、病害发生的原因。植物自然衰老不是病害;
2、有一系列病变过程。风、雹、昆虫和高等动物造成的机械损
伤不是病害;
3、表现出症状。植物体内生活的有益细菌,增产菌。
二、病 因
? 病原物 (pathogen),引起植物偏离正常生长发育状态
而表现病变的因素 。 有的也叫病因。
? 任何诱发病害的因素不论是生物的或非生物的称为病原
物。
? 引起植物发生病害的原因很多,概括有三个方面:
①生物因素,外来生物的因素, 植物自身的因素 ;
②不适宜的环境因素, 物理因素, 化学因素 ;
③环境与生物相互配合的因素,
病原生物与环境条件的配合,
环境因素与植物生长发育过程的配合,
环境、病原物和植物三者的相互作用等。
? 在不同的病例中,病因可以是不相同的。
1、生物因素
? ( 1)植物自身因素,有的植物种质由于先天发育不全,或带有
某种异常的遗传因子,播种后显示出遗传性病变或称生理性病变。
? 例如白化苗、先天不孕等,它与外界环境因素无关,也无外来生
物的参与,这类病害是遗传性疾病,病因是植物自身的遗传因子
异常。
? ( 2)外来生物因素,是另一种生物因素影响到的正常生长发育,
进而引起病害的。
? 生物病原物 (biotic pathogen),引起植物发生病害的外来生物。
? 这些生物绝大多数是具有寄生性。把具有寄生性的生物病原物通
常称为寄生物。
? 寄生物,把寄生于其他生物的生物称为寄生物 (parasite)。
? 寄主,被寄生物寄生的生物,称为寄主 (host)。
生物病原物的种类
病原生物的种类很多,它们分 (Link,1993)属于 6
个界,即细胞生物的 5个界,非细胞生物 1个界:
? 动物界,线形动物门的 线虫 ;
? 原生生物界,原生动物门的 鞭毛虫 ;
? 植物界,菌藻植物门的 寄生藻,双子叶植物门的 寄生性
种子植物 ;
? 菌物界,真菌门 5个亚门的 真菌 ;
? 原核生物界,薄壁菌门和厚壁菌门的 真细菌,软壁菌门
的 螺原体 和 支原体
? 病毒界, 病毒 和 类病毒 。
侵染性病害,由病原生物侵染植物引起的病害。
2、非生物因素
? 非生物因素主要指不适宜的环境因素。
? 非生物病原物,能诱发植物病害的非生物因素。
? 非侵染性病害,由非生物因素引起的植物病害。
3、植物病害形成因素之间的关系
? 植物病害形成的要素
? 寄主 和 病原物 是形成病害的两个基本因素。如果没有寄主和病原
物的存在,病害也就无从发生,在生物病原物诱发病害的情况下,
寄主和病原之间有相互作用,而这种互作无不在 外界条件 影响下
进行的,所以植物病害形成的过程是寄主和病原物在外界条件影
响下的相互作用的过程,可用下图来表示
环境 人
? 病原物 寄主
病原物 寄主 环境
病害三角在植物病理学中占有十分重要的位置,在分析病
因、侵染过程和流行,以及制定防治对策时,都离不开对病害三
角的分析。
病害
病害
? 上述的寄主和病原物在外界条件影响下的相互作用,是从微观方
面来进行分析的。从宏观上分析,它涉及农业系统、生态系统和
经济系统,它们之间的关系可用下图表示。
生 农
态 业
系 系
统 统
经
济
系
统
三、植物病害的类型
植物病害的种类可以有多种分类方法。
? 按照植物或作物类型分为,果树病害、蔬菜病害、
大田作物病害、牧草病害和森林病害等;
? 按照寄主受害部位可分为,根部病害、叶部病害
和果实病害等;
? 按照病害症状表理可分为,腐烂型病害、斑点或
坏死型病害、花叶或变色型病害等;
? 按病原生物类型又分为,真菌病害、细菌病害、
病毒病害等;
? 按传播方式和介体来分为,种传病害、土传病害、
气传病害和介体传播病害等。
按照病因类型来区分是最客观、最实用的
方法。它的优点是既可知道发病的原因,又可
知道病害发生特点和防治的对策等。根据这一
原则,植物病害分为两大类:
? 侵染性病害 (传染性病害 )
? 非侵染性病害 (非传染性病害 )
(一 )侵染性病害 (传染性病害 )
按病原生物种类不同,还可分为:
? 由真菌侵染引起的真菌病害,如稻瘟病。
? 由细菌侵染引起的细菌病害,如大白菜软腐病。
? 由病毒侵染引起的病毒病害,如烟草花叶病。
? 由寄生植物侵染引起的寄生植物病害,如菟丝子。
? 由线虫侵染引起的线虫病害,如大豆胞囊线虫。
? 由原生动物侵染引起的原生动物病害,如椰子心腐病。
(二 )非侵染性病害 (非传染性病害 )
按病因不同,可分为:
? 植物自身遗传因子或先天性缺陷引起的遗传性病害或生理病害。
? 物理因素恶化所致病害:
①大气温度的过高或过低引起的灼伤与冻害。
②大气物理现象造成的伤害.如风、雨、雷电、雹害等。
③大气与土壤水分和温度的过多与过少,如旱、涝、渍害等。
? 化学因素恶化所致病害:
①肥料元素供应的过多或不足,如缺素症或营养失调症。
②大气与土壤中有毒物质的污染与毒害。
③农药及化学制品使用不当造成的药害。
④农事操作或栽培措施不当所致病害,如密度过大、播种过早
或过迟、杂草过多等造成苗瘦发黄或矮化以及不实等各种病态。
第二节 病害的症状
什么是症状 (symptom)?
? 症状:植物受病原生物或不良环境因素的侵扰后,
内部的生理活动和外观的生长发育所显示的某种
异常状态。
? 植物感病后,首先是肉眼就可以识别的一系列的
生理活动的改变,然后是肉眼就可以识别的组织
或器官表面发生病变。
? 症状是植物与病因互相作用的结果,是一种表现
型,它是人们识别病害、描述病害和命名病害的
主要依据,因此在病害诊断中十分有用。
一、症状类型
? 内部症状,是指病植物在植物体内细胞形态或组织结构
发生的变化。
如病毒病的内含体 (inclusion),萎蔫病组织中的侵
填体 (tylose)和胼胝质 (callose)等。
? 外部症状,是指在病植物外表所显示的种种病变,肉眼
即可识别。
病状,植物感病后,植物本身所表现的病态。
如,变色, 坏死, 萎蔫, 腐烂 和 畸形
病征 (sign),植物发病后,在病部病原物表现出的
形态特征。
如,菌丝体, 菌核, 孢子器, 黑粉, 白粉, 锈状物,
霉状物, 细菌的菌脓, 线虫的虫体, 寄生植物的个体 等。
黑粉
锈粉
锈粉
霉状物 霉状物
白粉 点状物
菌核 瘤状物
菌脓
线虫胞囊 寄生性种子植物的种子
向日葵列当
1.变色 (discoluration)
植物受害后局部或全株失去正常的绿色称为变色。
( 1)整株植株、整个叶片或者叶片的一部分均匀地变色。
褪绿 (chlorosis),植物绿色部分的叶绿素受抑制;
黄化 (yellow):植物绿色部分的叶绿素破坏呈;
红叶,有的叶绿素形成受抑制,花青素形成过盛,则叶片变红或紫
红。
黄化 红叶褪绿
1.变色 (discoluration)
黄化 白化
1.变色 (discoluration)
( 2)叶片不是均匀地变色。由形状不规则的深绿、浅绿、黄绿或
黄色部分相间而形成不规则的杂色。
花叶 (mosaic):变色部分的轮廓是很清楚的。
斑驳 (mottle),不同变色部分的轮廓不很清楚。
脉明 (vein cleaning),主脉和支脉为半透明状的。
花叶花叶 斑驳
1.变色 (discoluration)
花叶
2.坏死 (necrosis)
植物的细胞和组织受到破坏而死亡。
( 1)在叶片上坏死。 叶斑 (spot),轮斑 或 环斑 (ringspot),蚀纹,
叶枯, 叶烧 (leafscad), 疮痂 。
梭形斑 星状斑
不规则形斑 轮纹形斑 云纹形斑
2.坏死 (necrosis)
叶枯
脉枯 疮痂
叶烧
2.坏死 (necrosis)
( 2)植物根茎上坏死。 猝倒 (damping off)和 立枯 。
猝倒 立枯
2.坏死 (necrosis)
( 3)草本植物茎的顶部坏死 ----顶尖坏死 。
( 4)木本植物顶梢的坏死 ----梢枯 (die back)。
( 5)果树和树木的枝干上有大片的组织坏死 ----溃疡 (canker) 。
溃疡 茎维管束变褐
3.腐烂 (rot)
植物的组织细胞受病原物的破坏和分解。
? 根、茎、叶、花、果都可发生腐烂,幼嫩或多肉的组织
则更容易发生。
? 腐烂是整个组织和细胞受到破坏和消解,而坏死则多少
还保持原有组织的轮廓。
? 腐烂可以分干腐、湿腐和软腐。
3.腐烂 (rot)
干腐,组织腐烂时,随着细胞的消解而流出水分和其他物质。如组
织的解体较慢,腐烂组织中的水分能及时蒸发而消失,病部
表皮干缩或干瘪。
干腐
3.腐烂 (rot)
湿腐,如组织的解体很快,腐烂组织不能及时失水则形成。
软腐,先是中胶层受到破坏,腐烂组织的细胞离析,以后再发生细
胞的消解。有的病部表皮并不破裂,用手触摸有柔软感或有弹性。
湿腐 环腐
软腐
3.腐烂 (rot)
根据腐烂的部位分:
有根腐、基腐、茎腐、果腐、花腐等。
流胶 是从受害部位流出的细胞和组织分解的产物。
根腐
流胶花腐果腐
茎腐茎基腐
4,萎蔫 (wilt)
由于植株缺乏水分而造成地上部叶片下垂的现象。
? 生理性萎蔫:土壤缺水,可使植物发生。
? 黄萎 (yellow wilt),枯萎 (wilt),植物的茎或根部的维管束受大
量菌体堵塞导管或产生毒素伤害。
? 青枯:植株迅速萎蔫死亡而叶片仍呈绿色的。
黄萎 萎蔫 维管束阻塞
枯萎
5.畸形 (malformation)
植株受病原物产生的激素类物质的刺激而表现的异常生长。
( 1) 增生 (hyperplasia):是病组织的薄壁细胞分裂加快,数量迅
速增多的结果。 肿瘤、瘤肿、丛枝、发根 。
丛枝 发根
肿瘤
5.畸形 (malformation)
( 2) 增大 (hypertrophy),是病组织的局细胞体积增大,但数量
并不增多。
增大
5.畸形 (malformation)
( 3) 减生 (hypoplasia):病部细胞分裂受阻,生长发育亦减慢的
结果。 卷缩, 矮缩 (dwarf),矮化 (stunt),小叶, 小果 。
矮化
小叶
皱缩卷缩
卷缩
5.畸形 (malformation)
( 4) 变态,病株的花器变态成叶片状。
花变叶 (phyllody), 叶变花, 扁枝 和 蕨叶 (fernleaf)。
蕨叶
畸形 畸形
畸形
畸形
二、症状的变化
? 植物病害的症状的复杂性还表现在它有种种的变化。多
数情况下,一种植物在发生一种病害以后就出现一种症
状;有不少病害的症状在不同阶段或不同抗性的品种上
或者在不同的环境条件下出现不同类型的症状。对于常
见的一种症状,就称为 典型症状 。有的病害在一种植物
上可以同时或先后表现两种不同类型的症状,称为 综合
症 (syndrome)。
? 当两种或多种病害同时在一株植物上发生时,可以出现
多种不同类型的症状,称为 并发症 (complex disease)。
它与综合症是不同的。
二、症状的变化
? 当两种病害在同一株植物上发生时,可以出现两种各自
的症状而互不影响;有时这两种症状在同一部位或同一
器官上出现,就可能彼此干扰发生 拮抗现象
(antagonism),即只出现一种症状或很轻的症状;也
可能出现互相促进从而更加重症状的 协生现象
(synergism),甚至出现完全不同于原有两种各自症状
的第三种类型的症状。因此拮抗现象和协生现象都是指
两种病害在同一株植物上发生时出现症状变化的现象。
? 隐症现象 (masking of symptom)也是症状变化的一种
类型。一种病害的症状出现后,由于环境条件的改变,
或者使用农药治疗后,原有症状逐渐减退直至消失。隐
症的植物体内仍有病原物存在,是个带菌植物,一旦环
境条件恢复或农药作用消失后,植物上的症状又会重新
出现。
三、症状在病害诊断中的作用
? 症状是植物发生某种病害以后在内部和外部显示的表现
型。每一种病害都有它特有的症状表现。人们认识病害
首先是从病害症状的描述开始,描述症状的发生和发展
过程,选择最典型的症状来命名这种病害,如烟草花叶
病、大白菜软腐病等。从这些病害名称就可以知道它的
症状类型。当掌握了大量的病害症状表现,尤其是综合
症和并发症的变化以后,就比较容易对某些病害样本做
出初步的诊断,如同医生为病人看病诊断并开处方一样,
很快就能确定它属哪一类病害,它的主要特征在哪里,
以及病因是什么等等。
第三节 病原生物的寄生性
和致病性
一、寄生性
? 寄生性 (parasitism)----是寄生物从寄主体内夺取养分和水分等生
活物质以维持生存和繁殖的特性。
? 寄生是生物间的一种生活方式,这两种生物之间存在的密切关系
是寄生关系。
? 植物病害的病原物多是寄生物,但是寄生的程度可以不同。
? 专性寄生物 ----只能从活的植物细胞和组织中获得所需要的营养
物质的生物。如锈菌、白粉菌、霜霉菌、植物病毒、种子植物。
? 非专性寄生物 ----除寄生生活外,还可在死的植物组织上生活,
或者以死的有机质作为生活所需要的营养物质的生物。如绝大多
数的植物病原真菌和植物病原细菌。
? 腐生物 (saprogen)----只能从死有机体上获得营养的生物。
? 活体营养型 (biotrophe)----专性寄生物的营养方式。
? 死体营养型 (necrotroph)----非专性寄生物的营养方式。
二、致病性
? 致病性 (pathogenicity)----是病原物所具有的破坏寄主并引起病
害的特性。
? 病原物 ≠寄生物 。
如:( 1)根际害菌能致病,不是寄生物;
( 2)菌根是寄生物,不致病。
? 病原物的致病性 ≠寄生性 。
如:( 1)能致病不寄生;
( 2)能寄生不致病;
( 3)寄生性强而致病性弱;
( 4)寄生性弱而致病性强。
( 5)属于同一种病原物的不同小种、菌系、株系或群体,
致病性的强弱还可能有所不同。致病力( virulence)的差异用
毒力的强弱来表示。
第四节 侵染过程和病害循环
一、病原物的侵染过程
? 侵染过程 (infection process)----指从病原物与寄主接
触、侵入到寄主发病的过程。
? 侵染过程可分为接触、侵入、潜育和发病四个时期。
? 接触期 (contact period)----指病原物从休眠状态转变为
活跃的侵染状态,或者从休眠场所向寄主生长的场所移
动以准备侵染寄主。
? 侵入期 (penetration period)----指病原物与寄主接触侵
人到建立寄生关系的阶段。
? 潜育期 (incubation period)----指病原物与寄主建立了
寄生关系到出现明显症状的阶段。
? 发病期 (symptom appearance)----寄主出现症状就表
示潜育期的结束。
二、病害循环
? 病害循环 (disease cycle)----指一种病害从寄主
的前一生长季节开始发病,到后一生长季节再度
发病的过程。
? 侵染过程只是整个病害循环中的一个环节。主要
包括 病害发生前阶段,个体发病阶段,群体发病
阶段, 病害延续阶段 等四个阶段 。
第五节 植物的抗病性
? 抗逆性 ( 忍耐性 ) ----植物在长期进化过程中形成的对
一些不良条件产生了忍耐性和抵抗性。
? 广义的抗病性 ----植物对非侵染性病害或是侵染性病害
所具有一定程度的抵抗能力。
? 狭义的抗病性 ----植物对侵染性病害的抵抗性。
? 植物是如何抗病的?
? 结构抗性 ----机械的障碍作用,利用组织和结构的特点
阻止病原物的接触、侵入与在体内的扩展;
? 生化抗性 ----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,来抑制或颉
颃病原生物的侵染。
? 植物抗病性的类型有哪些?
1、依据抵抗过程分,抗接触, 抗侵入, 抗扩展, 抗损害 。
2、根据病原物与寄主植物的相互关系和反抗程度的差异
分,避病性, 抗病性, 耐病性 。
? 避病性 (avoidance)----寄主植物最易感病期在时间或空
间上避开病原物的侵染盛期,从而减轻危害。
? 抗病性 (resistance)----寄主植物对病原生物具有组织结
构或生化抗性的性能,以阻止病原生物的侵染。
? 耐病性 (tolerance)----即植物对病害的高忍耐程度。
第六节 植物病理学简史
一、早期的记载
二、近代植物病理学的历史
1.病因学
2.病理生理学
3.植物杭病性和植物与病原物的互作关系
4.病害流行学
5.植物病害控制