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1、农业植物病理学 (Agricultural Plant Pathology),主讲：吕环照,绪论,植物病理学是农业科学的一个重要分支。它是研究引起植物病害发生的物理环境和生物因素的学科。即研究这些因素的致病机制、致病因素与植物的相互关系以及病害的流行规律及其防治的学科。,一、植物病害的重要性,社会重要性： 经济重要性： 直接损失：产量（据FAO统计，全世界每年因病害造成的损失平均达10-15%，相当于2000亿美元），质量，防治成本 间接损失：产后病，消费者的开支增加，对中间消费者的影响。 生态重要性：影响生物多样性和生态环境（限制种植，化学防治带来的环境恶化等）。,作物减产：平均10-15%
2、，严重时绝产； 品质下降：纤维、油料和糖料作物，除了减产，纤维低劣、含油率和含糖量下降，品质低，降低商品价值。 引起人畜中毒：赤霉病-赤霉烯酮，头昏、恶心、呕吐、抽风，严重者死亡；甘薯黑疤病-黑斑酮甘薯引起牲畜中毒；,限制作物种植：东北、华北因红麻炭疽病停 种；北美因板栗疫病毁灭； 增加生产投入：因防治病害投入人力、物力 和各种设备增加开支、降低经济效益； 环境污染：大量使用农药。,FAO统计，世界上农作物每年因病害损失12%左右，蔬菜和果树作物高达30-40%；,我国每年防治植物病害的费用高达几十亿元，挽回损失200多亿元。,爱尔兰大饥荒,1885年-1887年 在爱尔兰流行,马铃薯晚疫病田
3、间症状,马铃薯晚疫病,马铃薯晚疫病 1945-1946：爱尔兰大饥荒 饿死25万人，150万逃荒到 北美洲,印度孟加拉饥荒,水稻胡麻叶斑病症状 和病原示意图,1942年-1943年 在孟加拉流行,1943年：印度孟加拉邦水稻胡麻斑大流行，饿死200万人，数百万人逃荒。,1970年：美国玉米小斑病流行，直接损失10亿美圆。,葡萄霜霉病,1880年在 法国波尔多流行,葡萄霜霉病叶片正面 及反面的症状,葡萄霜霉病,1880：法国波尔多地区爆发葡萄霜霉病， 酿酒业濒临破产。,1950年：中国小麦条锈病大流行，小麦减产60亿斤。,柑橘溃疡病,柑橘溃疡病症状示意图,1910年在美国 佛罗里达州流行,松材线
4、虫病,松材线虫病症状及线虫形态,1982年在我国南京发现，目前已经在山东、江苏、浙江、安徽、广东等省发生， 危害十分严重。,咖啡锈病,斯里兰卡因为咖啡锈病不能种植咖啡树，改种茶树， 改变了当地人们的生活习惯。,1、国际植物病理学发展,）、植物病原学是核心部分，主干学科 病原菌物和植物菌物病害 病原原核生物和植物原核生物病害 病毒和植物病毒病害 病原线虫和植物线虫病害 寄生性植物和寄生性原生动物及所致病害,二、植物病理学简史,）、植物病理生理学 ）、分子植物病理学 ）、植物病害流行学 ）、植物病害防治学,2、中国植物病理学发展,）、植物病理学教育 ）、植物病理学研究 ）、植物病原真菌学和真菌病害
5、 ）、植物病原细菌学和细菌病害 ）、植物病毒学和病毒病 ）、植物线虫学和线虫病害 ）、植物病害流行学 ）、分子植物病理学 ）、植物病害防治学 ）、植物病害经济学,三、农业植物病理学的性质、任务和内容,性质：是我国高等院校农学专业的重要基础课程。 任务：使学生了解植物病理学的基本原理和获得有关病害的普遍规律的知识和技能。 内容：揭示病害成因、危害及发生、流行规律，研究病害诊断和病原鉴定的科学方法，探明植物病害控制的基本原理和措施。,四、植物病理学展望,1、在病害管理模式上将有新的跨越 即从现在的“有害生物综合治理”（integrated pest management）向以植物生态系统群体健康为
6、主导的“有害生物生态治理”（ecological pest management ）的新模式跨越。(谢联辉等 2005),2、在病害科学理论上将会有新的突破 应用现代生物学及其相关领域的理论和方法研究植物病害的本质，揭示寄主植物病原物的互作及其与环境、社会的关系和灾变规律，为建立现代化的病害信息系统、监测系统和管理体系提供理论依据。 植物病理学任重而道远！,保护植物健康生长，减少病害损失，增加农民收入， 是每一个植物保护工作者的光荣使命！,五、主要参考书,许志刚主编普通植物病理学.中国农业出版社,2003 宗兆锋,康振声主编植物病理学原理.中国农业出版社,2002 高必达主编植物病理学.科学技
7、术文献出版社,2003,教材,教材：陈利锋等人主编，农业植物病理学 中国农业出版,复习思考题,1、什么叫植物病理学？ 2、植物病理学的主要分支学科有哪些？ 3、防治植物病害有什么重要意义？,第一章 植物病害的基本概念,第一节、植物病害的概念 一、定义 植物在生长发育过程中因受到生物因子或（和）非生物因子的影响，使正常的新陈代谢过程受到干扰和破坏（且其干扰强度超过了植物的忍受限度），导致植株生长偏离正常轨迹（使得植物的局部或整体生理活动和生长发育出现异常），最终影响到植物的繁衍和生息等，这种现象就是植物病害（plant disease),定义的含义,（）病害发生的原因：生物因子、非生物因子、遗传
8、异常。其中生物因子又称病原生物或病原物。 （）病害发生的病理程序，即从生理病变组织病变形态病变的过程。是动态变化的过程，有别于动物啮食、机械伤害等。 分子水平的研究表明，在生理病变前，植物体内的抗病防御基因已被激活 （）病害发生的结果，植物生长和繁衍受到影响，甚至死亡。,对病害理解的两种观点,、经济学观点：判断某植物是否得病主要是看其经济价值或观赏价值是否受到了损害。（碎色郁金香、茭白茎部膨大等） 、生物学观点：从植物出发，认为只要植物正常代谢过程受到干扰或破坏，导致植株生长偏离正常轨迹即是发生了病害。,二、病因分析,.生物因子（动物和昆虫除外）：特点是群体发病时不均匀，有发病中心具有侵染性和
9、传染性 .非生物因子：特点是发病均匀但危害程度不一，没有侵染性和传染性 .遗传因子：特点是零星分布，出现频率固定由于植物自身遗传异常所致,三、植物病害类型,常见的划分方法：直接按照病因划分 侵染性病害 非侵染性病害 遗传性病害,（一）侵染性病害(传染性病害) 按病原生物种类不同，还可以进一步分为： 1菌物病害，如稻瘟病；小麦锈病 2原核生物（细菌）病害，如大白菜软腐； 3病毒病害，如烟草花叶病； 4寄生植物病害，如菟丝子； 5线虫病害，如大豆胞囊线虫病； 6原生动物病害，如椰子心腐病。,（二）非侵染性病害 按病因不同，还可分为：,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
10、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； (2)大气或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。,（三） 遗传性病害 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,其他划分方法,按照植物或作物类型有果树病害、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； 按照病害症状表现可分为腐烂型病害、斑点或坏死型病害、花叶或变色型病害等； 按传播方式和介体来分，有种传
11、病害、土传病害、气传病害和介体传播病害。,四、植物病害系统,（一）自然植物病害系统 1. 寄主植物； 2. 环境因素 生物因素（寄主和病原以外的生物因素）非生物因素（气象和土壤因素）； 3. 病原生物；,环境,寄主,(寄主病原物结合体),病原物,病害三角,（二）农田植物病害系统 病害四面体或病害锥的理念：,1、寄主植物； 2. 环境因素； 3. 病原生物； 4.人为因子的影响；,人为因素,寄主,病原物,环境,（三）设施植物病害系统,温室、大棚、地膜覆盖环境 病害发生特点： 、病原物的危害不受季节限制，常年有适宜的寄主和温湿度环境因素。 、环境相对封闭和狭小，病原易高效积累于短期内达到流行的数量
12、，毁灭性强。,第二节 植物病害的症状,一、症状的概念（symptom）: 症状是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。 症状分为病状和病征两个方面。 病状: 受病后植物本身的异常表现。 病征：病原物在病部的表现。,二、病状类型,变色 坏死 萎蔫 腐烂 畸形,1变色(discoluration),变色的概念：受病植物的色泽发生改变。细胞是活细胞。 类型：黄化(yellowing)、花叶(mosaic) 、斑驳(mottle)、脉明(vein cleaning)等。,均匀变色（黄化） yellowing,长春花黄化病,不均匀变色（mosaic),
13、烟草花叶病,不均匀变色(碎色）,郁金香碎色病,明 脉 （vein cleaning）,烟草花叶病毒病明脉,2. 坏 死(necrosis),坏死的概念：细胞和组织死亡，不保持细胞水分。 类型： 斑点：圆形斑、轮斑、环斑、不规则坏死斑、角斑、梭形斑、蚀纹、线纹、穿孔、疮痂、溃疡等。 猝倒和立枯(一般指幼苗)； 叶枯 ；,圆 斑,花生褐斑病,轮斑,白菜黑斑病,梭形斑,稻瘟病,角 斑,黄瓜霜霉病,线 纹,PVY引起的烟草脉坏死,环斑和蚀纹,烟草环斑病和蚀纹病,穿 孔,桃细菌性穿孔病,不规则形坏死,梨黑星病,梨黑星病,溃 疡,柑橘溃疡病 番茄溃疡病,疮 痂,番茄疮痂病 马铃薯疮痂病,立枯和猝倒,烟草立
14、枯病 黄瓜猝倒,叶 枯,水稻白叶枯病,3腐 烂(rot),腐烂的概念：细胞和组织死亡，并伴随有组织消解。 类型：干腐 湿腐 软腐,软腐和湿腐,白菜软腐病 葡萄白腐病,干 腐,苹果树腐烂病 马铃薯干腐病,4、萎蔫(wilt),棉花枯萎病 菊花萎蔫病,萎蔫的概念：由于寄主维管束组织受损或堵塞，导致水分和养分输送不畅，而使植物表现萎垂。 全株性、局部性（半边疯） 与生理性萎蔫不同 细菌性萎蔫 发展迅速； 真菌性萎蔫 发展较慢,5、畸 形,畸形的概念：过度生长，生长减少及变态 类型： 叶片皱缩，卷叶 肿瘤或癌肿 丛枝 矮化，小 叶，小果及果不对称 恶苗（徒长） 变态， 如花变叶、叶变花、扁枝和蕨叶（柳
15、叶）,徒 长,水稻恶苗病,矮 化,水稻普通矮缩病 菊花矮化病,丛 枝,枣疯病 烟草丛顶病,卷 叶,番茄卷叶病毒病症状,肿 瘤,番茄根结线虫病,茶根癌病,马铃薯癌肿病,蕨叶（柳叶）症,番茄蕨叶病,皱 缩,大丽菊病毒病,花、果小、不对称,香石竹病毒病,变 态,枣疯病花变叶 枸杞花变叶,三、病征类型,霉层 粉状物 粒状物（包括各种病菌繁殖体和菌核等） 线状物 伞状物 脓状物,霉 层,马铃薯晚疫病,白菜霜霉病,粉状物,月季白粉病 小麦白粉病,锈状物,香石竹锈病,粒状物,百合基腐病,水稻小球菌核病,芹菜斑枯病,线状物,茶树毛发病,伞状物或马蹄状物,鸟巢菌,树 舌,蘑 菇,树舌,脓状物-胶状物（干燥）,水
16、稻白叶枯病,四、各种侵染性病害的病状特点,真菌性病害多出现坏死斑、叶枯，也有腐烂、萎蔫和畸形类型。有霉层、粉状物、粒状物、线状物、伞状物等病征。 原核生物病害的症状为植株矮缩、丛枝或扁枝，小叶与黄化，少数出现花变叶或花变绿。有些有脓状物。 病毒病的症状以花叶、矮缩、坏死为多见。无病征。 线虫病的症状有虫瘿或根结、胞囊、茎(芽、叶)坏死、植株矮化黄化、缺肥状。无病征。,五、症状的变化,多数情况下，一种植物在特定条件下发生一种病害以后就出现一种症状。,马铃薯晚疫病症状,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，这种称为综合症(syndrome)。,稻瘟病叶瘟、苗瘟、和穗颈瘟,当两种
17、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，这种称为并发症(complex disease)。它是由复合侵染引起。,烟草复合感染表现花叶症 和蚀纹坏死症。,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，或者使用农药治疗以后，原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。,六、症状在病害诊断中的作用,每一种病害都有它特有、相对稳定的症状表现。不同病害有不同的症状表现。这是病害诊断的基础。 症状是描述、命名、识别病害的主要依据。
18、症状表现的复杂性： 病害症状表现有综合症、并发症及隐症等。在不同品种上， 症状表现有差异， 因此， 要对症状的的变化很好掌握以后，才能做出初步诊断。需要病原的鉴定来确诊。,第三节 病原生物基本特性,一、寄生性 寄生性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。 一种生物生活在其他活的生物上，以获得 它赖以生存的主要营养物质，这种生物称 作寄生物(parasite)。,寄生程度和营养方式,专性寄生物:又称活养寄生物 非专性寄生物:（又包括兼性腐生物、兼性寄生物） 寄生物营养方式：死体营养型(necrtroph) 活体营养型(biotrophic) 寄生专化性（致病性分化）
19、：病原物对寄主植物的一定科、属、种或品种的寄生选择性称为寄生专化性。,寄生专化性的具体表现和名称,变种：Puccinia graminis var.tritici 专化型：Fusarium oxysporum f.sp.cubense 生理小种：一般用数字进行编号，细菌中称为菌系，病毒中称为毒株多株系 生物型或致病型：由遗传性状一致的个体组成的群体。 有时在菌物的种下或专化型下还能划分出营养体亲和群或菌丝亲和型。,二、致病性(pathogenicity),致病性是病原物所具有的破坏寄主并引起病害的特性 致病性是病原生物的另个重要属性。 寄生物从寄主吸取水分和营养物质，起着一定的破坏作用。但是，
20、一种病原物的致病性并不能完全从寄生关系来说明，它的致病作用是多方面的，如病原物的产物以及植物对这些产物的反应（酶、毒素和生长调节物质等），都可以造成极大的破坏作用。 即寄生程度与引致病害的严重度并没有相关性。 致病力（性）-毒力或毒性(virulence)：反映致病性的强度 侵袭力(aggressiveness) ：指病原物克服寄主防御，并在其体内定植、扩展的综合能力。,三、传染性,本质上是由病原生物产生的接种体导致的。 接种体：指病原物具有独立存活、传播和侵染功能的最小结构，能被监测和计数。 有很多类型：菌物的孢子，菌丝片段，菌核；细菌的细胞；病毒颗粒；线虫的各虫态，寄生植物的种子等。 初始
21、接种体-引起初侵染-病株产生次生接种体 次生接种体-引起再侵染,第四节 侵染过程和病害循环,一、病原物的侵染过程(infection process) 1侵入前期：病原菌孢子萌发到接触到植物或到达叶围、根围。包括接触前和接触两阶段。 2侵入期：从侵入到和寄主建立寄生关系。 侵入方式和途径、所需时间和接种体数量 3潜育期：建立寄生关系到表现明显症状。 4发病期 ：表现症状以后直到收获或寄主因病 死亡。,病害循环(disease cycle),定义：病害循环是指一种病害从寄主的前生长 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。 病害循环是侵染链，包括病原物
22、的越冬(或 越夏)、病原物的繁殖与传播、病原物的初 次侵染与再次侵染等。,第五节 植物的抗病性,植物是在长期进化过程中，对变化着的环境产生了很强的适应性，对一些不良条件产生了忍耐性和抵抗性，这种适应、忍耐和抵抗性有时统称为抗逆性。 无论是对非侵染性病害或是侵染性病害，植物都具有一定程度的抵抗能力，可称为广义的抗病性。,植物抗性的两个方面,一、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，这就是结构抗病性； 二、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。,三、抗病性的类型,避病性 抗病性 耐病性,小 结,植物病害概念及其内涵，症状类型,本章重点,病害的概念、内涵以及病因 （两类性质不同病害的区别与联系） 植物病害的症状、正确描述和学习症状的意义,复习思考题,1、什么叫植物病害？ 2、植物病害的症状有哪些？ 3、根据病因可将植物病害划分为哪些类型？ 4、什么叫病害三角？,