第八章
侵 染 过 程
病程 ( pathogenisis) — 从病原
物接触寄主植物开始到寄主植物
发病为止的过程。
侵染过程 受病原物,
寄生植物, 环境因素
(物理因素、化学因素、
生物因素)的影响。
病原物的侵染是一个连续性
的过程,为了便于分析,将其分
为几个时期,但每个时期没有绝
对的界限,通常分为:
1、接触期(侵入前期)
2、侵入期;
3、潜育期;
4、发病期。
第一节
接 触 期
接触期:
? 从病原物与寄主接触到侵入之前
这段时期。
病原物与寄主的接触:
?1、大多是随着气流和雨
水的飞溅落在植物上。
?2、还可随昆虫等媒介或
田间操作工具等传到植物
上。
病原物在侵入前阶段的活
动,大致可以分为与寄主 接触
前和接触后,这段时间病原物
处于寄主体外的复杂环境中,
包括各种生物竞争因素的影响,
因此 病原物必须克服各种对其
不利的因素才能进一步侵染 。
1、接触前,病原物受到两方面
的影响
?( 1)根部分泌物的作用,使值物的根围积聚较
多的病原物和其它微生物,刺激和促使病原物休
眠体的萌发而有利于病原物的侵入。
?( 2)根围土壤中其它微生物的影响
? 抗菌,有些腐生的根围微生物能产生抗菌物质,
可以抑制或杀死病原物。
? 竞争,有些腐生菌或不致病的病原物变异菌株
与病原在侵入点上竞争,使病原物不能在侵入部
位立足和侵入。
例如,a,根部分泌物可使植物寄生线
虫在根部积聚,是与根的生长所产生的
二氧化碳和某些氨基酸等有关。一般情
况下寄主和非寄主的根部分泌物都能吸
引线虫,但非寄主植物刺激线虫卵孵化
后而得不到适当的寄主而死亡,这类植
物称作 诱捕植物。
b,植物种子萌发时的分泌物和根
的分泌物都有刺激某些土壤真菌孢子萌
发的作用,如菜豆腐皮镰孢菌厚垣孢子
多在初生根或侧根根尖附近萌发。(见
P194)
2.接触后
? 病原物与寄主接触后,在植物表面或根围
常常有一段生长的阶段,包括:
?( 1)真菌孢子萌发产生的芽管和菌丝的生
长;
?( 2)释放游动孢子的游动;
?( 3)细菌的分裂繁殖;
?( 4)线虫的蜕皮与生长。
? 这些活动有助于病原物到达它侵入植物
的部位。
在接触期,病原物与寄主有一系列
的识别活动,包括:
?物理学识别:
?( 1)趋触性,即寄主表皮的作用,包括表
皮毛、表皮结构对病原物的刺激作用。
?( 2)趋水性,病原真菌芽管和菌丝向植物
气孔分泌的水滴或有水的方向运动。
?( 3)趋电性,病原物对植物根围某一电流
强度的趋性。
? 生化识别,即 趋化性,叶表面的营养物
质对病原菌的萌发侵染的影响。
第二节
侵 入 期
侵入期
? 指从病原物侵入寄
主到建立寄生关系这段
时间。
一、病原物的侵入途径和侵入方
式
? 各种病原物的侵
入途径和侵入方式
不同,请见下表:
真菌 细菌 病毒 线虫 寄生性
植物
侵入
方式
以芽管、
菌丝、根
状菌索
菌体 粒体 口针或
虫体
吸器、
吸根
侵入
途径
表皮直接
侵入
自然孔口
伤口
自然孔口
伤口
微伤口
原生质表
面的泡囊
鞘
细胞或组
织(表皮
直接侵入)
表皮直接
侵入
侵入
机制
主动侵入 被动侵入 被动侵入 主动侵入 主动侵入
由表内可见病原物的侵入途径主
要有三种:
?1.直接侵入:
?2、自然孔口侵入
?3、伤口侵入
直接侵入:
?是指病原物直接穿透
寄主角质层和细胞壁
侵入。
真菌直接侵入的典型过程是:
?真菌孢子 ――― 芽管 ――― 附着胞
――― 固定芽管于寄主表面 ―――
附着胞上产生侵入丝 ――― 角质层
和细胞壁(靠机械压力和化学作用)
(酶软化作用) ――― 变粗恢复原
来的菌丝状
? 另一种侵入机制是 williams( 1973年研究
发现的,见 P198图 8— 2及文字描述)
萌发 顶端膨大
侵入寄主
自然孔口侵入
? 许多植物的自然孔口都是病原物侵入的途
径,有 气孔、排水孔、皮孔、柱头、蜜腺
等,其中气孔最重要。
? 从自然孔口侵入的病原物有 真菌、细菌 。
? 真菌从气孔侵入:
? ( 1)是以芽管直接侵入气孔;
? ( 2)是芽管 —— 附着胞 —— 侵染丝 —— 侵
入气孔。
伤口侵入
? 植物表面的各种损伤(伤口),
都可能是病原物侵入的途径。
? 植物病毒是从微伤口侵入的。
? 微伤口 —— 寄主细胞并不死亡
的伤口。
病原物从伤口侵入有不同情况:
?( 1)以伤口作为侵入途径;
?( 2)以伤口作为侵入途径,并且利
用伤口的营养物质;
?( 3)先在伤口附近的死亡组织中生
活,再进一步侵入健全组织,这类
生物有时称为伤口寄生物。
二、侵入时间和侵染剂量(限点)
?1、侵入时间
? 各类病原物侵入寄主所需要的时间长短不同。
? ( 1)细菌、病毒,一旦与寄主的适当部位接
触就可侵入(昆虫传染的病毒,侵入所需时间因
病毒而异,几分钟或几小时)。
? ( 2)真菌,真菌孢子落在植物表面要经过萌
发和形成芽管才能侵入,所以需要一定的时间,
但一般几小时,最多不超过 24小时。
二、侵入时间和侵染剂量(限点)
?2、侵染剂量,病原物侵入寄主,
要有一定数量才能引起发病。
侵染剂量即病原物侵入所需的
最低数量。
侵染剂量因病原物的种类,寄
主品种的抗病性,侵入部位而不
同。
( 1)真菌,有的单个孢子就能引起侵染,
如(小麦锈菌夏孢子,一个孢子就可侵染
形成一个夏孢子堆)。有的真菌要有一定
数量的孢子才能引起侵染。
如,a.小麦赤霉病菌 10000个分生孢子
/ml悬液才能引起发病。
b.小麦腥黑穗病接种感病品种,每粒
麦种上有 100个以上冬孢子,就能引起发
病,在抗病品种上则要有 500—— 5000
个冬孢子。
( 2)细菌,许多植物病原细
菌要有一定的菌量才能引起发
病,所以人工接种时,所用细
菌悬液的浓度不要低于
1× 108/ml。
( 3)病毒,植物病毒的侵染
也要有一定的侵染最低限量,
不同的病毒,限量也不同,如
TMV为 104— 105个粒子,才
能在心叶烟上产生一个局部病
斑。
三、接触、侵入与环境条件的关
系:
? 1、湿度
?2、温度
?3、光照
1、湿度:
?决定孢子能否萌发侵入。
?许多真菌孢子,在 湿度接近饱和 的
条件下,虽然也能萌发,但不及在
水滴 中好。对于萌发时产生游动孢
子的鞭毛菌亚门真菌,水滴更是必
要的。因此对于绝大多数气流传播
的真菌,湿度越高,对侵入越有利。
但 白粉菌 的分生孢子一般可以在湿
度比较低的条件下萌发。因白粉菌
细胞液的渗透压很高,有可能从干
燥的空气中吸收水分,也可能是孢
子呼吸作用所产生的水分可以供应
萌发的需要。
2、温度,
? a.病原物的萌发和侵染速度,真菌孢子萌
发需在一定温度范围内进行,一般是 20-
25℃ 左右适温下孢子萌发率高,萌发所需
时间短,但各种真菌孢子萌发所需温度不
同,霜霉菌适温偏低,子囊菌偏高。
? b.孢子萌发的萌发方式 (如致病疫霉 28℃
以上,不形成游动孢子)。
? c.植物分泌营养物的数量,从而影响病菌
的侵染(间接影响)。
3、光照:
?对于气孔侵入的真菌而言,光照可以
决定气孔的开闭,从而影响侵入。
?一般真菌的孢子不受光照的影响,但
有些真菌光照可 刺激或抑制 其孢子萌
发(如禾柄锈菌夏孢子在没有光照条
件下萌发较好)。
?影响病原物侵入的环境条件,
主要是温度、湿度和光照,
其中 湿度 是非常重要的。
?侵入期是病害能否发生的关
键时期,也是病害防治的关
键时期。
第三节
潜 育 期
潜育期
? 病原物从与寄主建立
寄生关系,到表现明显症
状为止,这一时期为病害
的潜育期。
?1、病原物在寄主体内繁殖和蔓
延。
?2、寄主为病原物提供营养物质
和水分。
?3、病原物和寄主相互斗争。
?4、影响潜育期长短的环境因
素。
1、潜伏侵染 (latent infection),
? 病原物侵染寄主后,
暂时不表现症状,保持在
潜育阶段,直到植物生长
后期,植物衰弱时或者环
境条件适宜发病时,症状
才开始出现。
2、病原和寄主的营养关系:
? 病原物从寄主体上获
得营养,大致可分为两种
方式:
?( 1)死体营养型:
?( 2)活体营养型:
( 1)死体营养型:
? 病原物先杀死寄主细胞和
组织,从死亡的细胞中吸收养
分。 这类病原物都是非专性寄
生的,称为死体营养寄生物。
它们产生 酶和毒素 的能力很强,
对寄主的破坏性很大。
( 2)活体营养型:
? 不引起细胞死亡,在活的细胞
组织中吸收营养物质,通常菌丝在
寄主细胞间发育和蔓延,仅以吸器
伸入到活细胞内吸收营养,这类病
原物属于 专性寄生物(如锈菌、白
粉菌、霜霉菌),也称作活体营养
寄生物。
3、病原物在寄主体内的蔓延
与分布:
? ( 1)局部侵染,病原物侵入后,局限在侵染点
附近,形成局部性的感染,称为 局部侵染,引起
的病害为 局部性病害,植物病害以局部性感染的
多。
? ( 2)系统侵染,病原物侵入后,从侵入点向各
个部位蔓延,甚至引起全株性感染。引起的病害
为 系统性病害 。绝大多数病毒、类病毒、类菌原
体病害都引起全株性的系统感染。系统侵染的病
害潜育期一般较长。
4、植物病害潜育期的长短
? 植物病害潜育期的长短不一,因以下因素而异:
? ( 1)病害种类;
? ( 2)环境条件,以 温度 影响最大,各种病害
都有发病最适温度(范围),在 适温下,潜育期
短。
? 湿度影响在潜育期是不重要的,因为病原物
侵入后,几乎不受空气湿度的影响。植物组织中
湿度高,尤其是细胞组织的充水,有利于病原物
在组织内蔓延和危害。
? ( 3)同一种病原物在不同植物上,或在同一
植物的不同生育阶段,潜育期长短也不同。
第四节
发 病 期
发病期
? 从病害出现症状开
始到生长季结束或直到
植物死亡为止。
发病期是病原物扩大
危害,许多病原物大量产
生繁殖体的时期,真菌病
害往往在受害部位产生孢
子或其它子实体,称为 产
孢期,即病征出现时期。
孢子在发病部位出现的早晚因
病害不同而异:
? ( 1)有的随病状(症状)一起出现,(如
锈病、黑粉病);
? ( 2)有的在发病后期或在死亡的组织上产
孢;
? ( 3)有的在高湿条件下才能在病组织上产
孢(孢子的形成与温、湿度都有一定关系);
? ( 4)无病征(不产生),病毒病害、类病
毒病害。
?
侵 染 过 程
病程 ( pathogenisis) — 从病原
物接触寄主植物开始到寄主植物
发病为止的过程。
侵染过程 受病原物,
寄生植物, 环境因素
(物理因素、化学因素、
生物因素)的影响。
病原物的侵染是一个连续性
的过程,为了便于分析,将其分
为几个时期,但每个时期没有绝
对的界限,通常分为:
1、接触期(侵入前期)
2、侵入期;
3、潜育期;
4、发病期。
第一节
接 触 期
接触期:
? 从病原物与寄主接触到侵入之前
这段时期。
病原物与寄主的接触:
?1、大多是随着气流和雨
水的飞溅落在植物上。
?2、还可随昆虫等媒介或
田间操作工具等传到植物
上。
病原物在侵入前阶段的活
动,大致可以分为与寄主 接触
前和接触后,这段时间病原物
处于寄主体外的复杂环境中,
包括各种生物竞争因素的影响,
因此 病原物必须克服各种对其
不利的因素才能进一步侵染 。
1、接触前,病原物受到两方面
的影响
?( 1)根部分泌物的作用,使值物的根围积聚较
多的病原物和其它微生物,刺激和促使病原物休
眠体的萌发而有利于病原物的侵入。
?( 2)根围土壤中其它微生物的影响
? 抗菌,有些腐生的根围微生物能产生抗菌物质,
可以抑制或杀死病原物。
? 竞争,有些腐生菌或不致病的病原物变异菌株
与病原在侵入点上竞争,使病原物不能在侵入部
位立足和侵入。
例如,a,根部分泌物可使植物寄生线
虫在根部积聚,是与根的生长所产生的
二氧化碳和某些氨基酸等有关。一般情
况下寄主和非寄主的根部分泌物都能吸
引线虫,但非寄主植物刺激线虫卵孵化
后而得不到适当的寄主而死亡,这类植
物称作 诱捕植物。
b,植物种子萌发时的分泌物和根
的分泌物都有刺激某些土壤真菌孢子萌
发的作用,如菜豆腐皮镰孢菌厚垣孢子
多在初生根或侧根根尖附近萌发。(见
P194)
2.接触后
? 病原物与寄主接触后,在植物表面或根围
常常有一段生长的阶段,包括:
?( 1)真菌孢子萌发产生的芽管和菌丝的生
长;
?( 2)释放游动孢子的游动;
?( 3)细菌的分裂繁殖;
?( 4)线虫的蜕皮与生长。
? 这些活动有助于病原物到达它侵入植物
的部位。
在接触期,病原物与寄主有一系列
的识别活动,包括:
?物理学识别:
?( 1)趋触性,即寄主表皮的作用,包括表
皮毛、表皮结构对病原物的刺激作用。
?( 2)趋水性,病原真菌芽管和菌丝向植物
气孔分泌的水滴或有水的方向运动。
?( 3)趋电性,病原物对植物根围某一电流
强度的趋性。
? 生化识别,即 趋化性,叶表面的营养物
质对病原菌的萌发侵染的影响。
第二节
侵 入 期
侵入期
? 指从病原物侵入寄
主到建立寄生关系这段
时间。
一、病原物的侵入途径和侵入方
式
? 各种病原物的侵
入途径和侵入方式
不同,请见下表:
真菌 细菌 病毒 线虫 寄生性
植物
侵入
方式
以芽管、
菌丝、根
状菌索
菌体 粒体 口针或
虫体
吸器、
吸根
侵入
途径
表皮直接
侵入
自然孔口
伤口
自然孔口
伤口
微伤口
原生质表
面的泡囊
鞘
细胞或组
织(表皮
直接侵入)
表皮直接
侵入
侵入
机制
主动侵入 被动侵入 被动侵入 主动侵入 主动侵入
由表内可见病原物的侵入途径主
要有三种:
?1.直接侵入:
?2、自然孔口侵入
?3、伤口侵入
直接侵入:
?是指病原物直接穿透
寄主角质层和细胞壁
侵入。
真菌直接侵入的典型过程是:
?真菌孢子 ――― 芽管 ――― 附着胞
――― 固定芽管于寄主表面 ―――
附着胞上产生侵入丝 ――― 角质层
和细胞壁(靠机械压力和化学作用)
(酶软化作用) ――― 变粗恢复原
来的菌丝状
? 另一种侵入机制是 williams( 1973年研究
发现的,见 P198图 8— 2及文字描述)
萌发 顶端膨大
侵入寄主
自然孔口侵入
? 许多植物的自然孔口都是病原物侵入的途
径,有 气孔、排水孔、皮孔、柱头、蜜腺
等,其中气孔最重要。
? 从自然孔口侵入的病原物有 真菌、细菌 。
? 真菌从气孔侵入:
? ( 1)是以芽管直接侵入气孔;
? ( 2)是芽管 —— 附着胞 —— 侵染丝 —— 侵
入气孔。
伤口侵入
? 植物表面的各种损伤(伤口),
都可能是病原物侵入的途径。
? 植物病毒是从微伤口侵入的。
? 微伤口 —— 寄主细胞并不死亡
的伤口。
病原物从伤口侵入有不同情况:
?( 1)以伤口作为侵入途径;
?( 2)以伤口作为侵入途径,并且利
用伤口的营养物质;
?( 3)先在伤口附近的死亡组织中生
活,再进一步侵入健全组织,这类
生物有时称为伤口寄生物。
二、侵入时间和侵染剂量(限点)
?1、侵入时间
? 各类病原物侵入寄主所需要的时间长短不同。
? ( 1)细菌、病毒,一旦与寄主的适当部位接
触就可侵入(昆虫传染的病毒,侵入所需时间因
病毒而异,几分钟或几小时)。
? ( 2)真菌,真菌孢子落在植物表面要经过萌
发和形成芽管才能侵入,所以需要一定的时间,
但一般几小时,最多不超过 24小时。
二、侵入时间和侵染剂量(限点)
?2、侵染剂量,病原物侵入寄主,
要有一定数量才能引起发病。
侵染剂量即病原物侵入所需的
最低数量。
侵染剂量因病原物的种类,寄
主品种的抗病性,侵入部位而不
同。
( 1)真菌,有的单个孢子就能引起侵染,
如(小麦锈菌夏孢子,一个孢子就可侵染
形成一个夏孢子堆)。有的真菌要有一定
数量的孢子才能引起侵染。
如,a.小麦赤霉病菌 10000个分生孢子
/ml悬液才能引起发病。
b.小麦腥黑穗病接种感病品种,每粒
麦种上有 100个以上冬孢子,就能引起发
病,在抗病品种上则要有 500—— 5000
个冬孢子。
( 2)细菌,许多植物病原细
菌要有一定的菌量才能引起发
病,所以人工接种时,所用细
菌悬液的浓度不要低于
1× 108/ml。
( 3)病毒,植物病毒的侵染
也要有一定的侵染最低限量,
不同的病毒,限量也不同,如
TMV为 104— 105个粒子,才
能在心叶烟上产生一个局部病
斑。
三、接触、侵入与环境条件的关
系:
? 1、湿度
?2、温度
?3、光照
1、湿度:
?决定孢子能否萌发侵入。
?许多真菌孢子,在 湿度接近饱和 的
条件下,虽然也能萌发,但不及在
水滴 中好。对于萌发时产生游动孢
子的鞭毛菌亚门真菌,水滴更是必
要的。因此对于绝大多数气流传播
的真菌,湿度越高,对侵入越有利。
但 白粉菌 的分生孢子一般可以在湿
度比较低的条件下萌发。因白粉菌
细胞液的渗透压很高,有可能从干
燥的空气中吸收水分,也可能是孢
子呼吸作用所产生的水分可以供应
萌发的需要。
2、温度,
? a.病原物的萌发和侵染速度,真菌孢子萌
发需在一定温度范围内进行,一般是 20-
25℃ 左右适温下孢子萌发率高,萌发所需
时间短,但各种真菌孢子萌发所需温度不
同,霜霉菌适温偏低,子囊菌偏高。
? b.孢子萌发的萌发方式 (如致病疫霉 28℃
以上,不形成游动孢子)。
? c.植物分泌营养物的数量,从而影响病菌
的侵染(间接影响)。
3、光照:
?对于气孔侵入的真菌而言,光照可以
决定气孔的开闭,从而影响侵入。
?一般真菌的孢子不受光照的影响,但
有些真菌光照可 刺激或抑制 其孢子萌
发(如禾柄锈菌夏孢子在没有光照条
件下萌发较好)。
?影响病原物侵入的环境条件,
主要是温度、湿度和光照,
其中 湿度 是非常重要的。
?侵入期是病害能否发生的关
键时期,也是病害防治的关
键时期。
第三节
潜 育 期
潜育期
? 病原物从与寄主建立
寄生关系,到表现明显症
状为止,这一时期为病害
的潜育期。
?1、病原物在寄主体内繁殖和蔓
延。
?2、寄主为病原物提供营养物质
和水分。
?3、病原物和寄主相互斗争。
?4、影响潜育期长短的环境因
素。
1、潜伏侵染 (latent infection),
? 病原物侵染寄主后,
暂时不表现症状,保持在
潜育阶段,直到植物生长
后期,植物衰弱时或者环
境条件适宜发病时,症状
才开始出现。
2、病原和寄主的营养关系:
? 病原物从寄主体上获
得营养,大致可分为两种
方式:
?( 1)死体营养型:
?( 2)活体营养型:
( 1)死体营养型:
? 病原物先杀死寄主细胞和
组织,从死亡的细胞中吸收养
分。 这类病原物都是非专性寄
生的,称为死体营养寄生物。
它们产生 酶和毒素 的能力很强,
对寄主的破坏性很大。
( 2)活体营养型:
? 不引起细胞死亡,在活的细胞
组织中吸收营养物质,通常菌丝在
寄主细胞间发育和蔓延,仅以吸器
伸入到活细胞内吸收营养,这类病
原物属于 专性寄生物(如锈菌、白
粉菌、霜霉菌),也称作活体营养
寄生物。
3、病原物在寄主体内的蔓延
与分布:
? ( 1)局部侵染,病原物侵入后,局限在侵染点
附近,形成局部性的感染,称为 局部侵染,引起
的病害为 局部性病害,植物病害以局部性感染的
多。
? ( 2)系统侵染,病原物侵入后,从侵入点向各
个部位蔓延,甚至引起全株性感染。引起的病害
为 系统性病害 。绝大多数病毒、类病毒、类菌原
体病害都引起全株性的系统感染。系统侵染的病
害潜育期一般较长。
4、植物病害潜育期的长短
? 植物病害潜育期的长短不一,因以下因素而异:
? ( 1)病害种类;
? ( 2)环境条件,以 温度 影响最大,各种病害
都有发病最适温度(范围),在 适温下,潜育期
短。
? 湿度影响在潜育期是不重要的,因为病原物
侵入后,几乎不受空气湿度的影响。植物组织中
湿度高,尤其是细胞组织的充水,有利于病原物
在组织内蔓延和危害。
? ( 3)同一种病原物在不同植物上,或在同一
植物的不同生育阶段,潜育期长短也不同。
第四节
发 病 期
发病期
? 从病害出现症状开
始到生长季结束或直到
植物死亡为止。
发病期是病原物扩大
危害,许多病原物大量产
生繁殖体的时期,真菌病
害往往在受害部位产生孢
子或其它子实体,称为 产
孢期,即病征出现时期。
孢子在发病部位出现的早晚因
病害不同而异:
? ( 1)有的随病状(症状)一起出现,(如
锈病、黑粉病);
? ( 2)有的在发病后期或在死亡的组织上产
孢;
? ( 3)有的在高湿条件下才能在病组织上产
孢(孢子的形成与温、湿度都有一定关系);
? ( 4)无病征(不产生),病毒病害、类病
毒病害。
?