植物保护通论：第二章 第一节 植物病原菌概述

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1、菌物 80%原核生物（细菌）病毒线虫寄生性种子植物侵染性病原种类第二章 植物侵染性病害的病原第一节 植物病原菌物菌物有多少种？ 据Hawksworth（1991）对英国、芬兰、瑞士等国家维管束植物与真菌之间数量关系的研究，真菌与维管束植物已知种数存在4:1 至 6:1 的数量比例关系。 据此推算全世界应有的菌物种数为：150 万种左右。 已知种数 12.5 万种！ 中国维管束植物 31142 种，估计菌物的种数应为1218万种左右（有人主张应为810万种），约占世界的 15%。而我国菌物的已知种数约9000种，与发达国家之间存在较大差距。 在真菌资源的发掘、利用方面有着很大的潜力。少数菌物是人

2、和动物的病菌，如引起皮肤病少数菌物是人和动物的病菌，如引起皮肤病Tomohiko Kiyuna, et al. Molecular assessment of fungi in black spots that deface murals in the Takamatsuzuka and Kitora Tumuli in Japan: Acremonium sect. Gliomastix including Acremonium tumulicola sp. nov. and Acremonium felinum comb. nov. mycoscience, 2010.永恒之光永恒之光My

3、cena luxperpetuaRigidoporus ulmarius A glass model of Aspergillus herbariorum, made in 1929 by R. Blaschka, and part of the wonderful Ware collection of glass sculptures of fungi at Harvard University Botanical Museum. 以大型食用菌物以大型食用菌物制成的邮票制成的邮票真菌的营养体真菌的营养体-菌丝和菌丝体菌丝和菌丝体 1 1、定义、定义真菌进行营养生长所形成的结构。典型是管真菌进

4、行营养生长所形成的结构。典型是管形的丝状物，少数真菌的营养体是单细胞，如酵母形的丝状物，少数真菌的营养体是单细胞，如酵母(Yeast) (Yeast) 。单根丝状物称单根丝状物称菌丝菌丝；很多交织在一起称；很多交织在一起称菌丝体菌丝体。菌物的菌丝片断或孢子在基质上从一点上放射菌物的菌丝片断或孢子在基质上从一点上放射状长出来的菌丝体，形成圆形状长出来的菌丝体，形成圆形菌落菌落（colony), colony), 菌丝是有很多细胞组成的，每一段菌丝都有可能生菌丝是有很多细胞组成的，每一段菌丝都有可能生长成一个完整的菌落（克隆，长成一个完整的菌落（克隆，cloneclone）。）。Septum 头发

5、！头发！真菌的菌丝真菌的菌丝由单个孢子萌发所形成的菌丝由单个孢子萌发所形成的菌丝菌丝（菌丝（ hyphae.）特写：病斑内在角质层下扩展的菌丝）特写：病斑内在角质层下扩展的菌丝镰刀菌的菌落镰刀菌的菌落粉红色粉红色气生菌丝蓬松气生菌丝蓬松后期塌陷后期塌陷粗糙脉孢菌粗糙脉孢菌Neurosporacrassa 菌落菌落气生菌丝后期塌陷气生菌丝后期塌陷产生孢子的菌丝产生孢子的菌丝蓬松、橙色蓬松、橙色Botrytis cinerea 菌落气生菌丝菌落气生菌丝后期塌陷产生孢子后期塌陷产生孢子菌丝蓬松、灰色菌丝蓬松、灰色真菌的菌落真菌的菌落隔隔 将菌丝或孢子分隔成多细胞将菌丝或孢子分隔成多细胞 隔膜上具有隔

6、膜上具有孔洞及胞间连丝孔洞及胞间连丝，使细胞器和物质能，使细胞器和物质能在细胞之间进行移动和交流在细胞之间进行移动和交流隔膜的隔膜的有无及类型有无及类型可用于菌物分类和鉴定可用于菌物分类和鉴定 全封闭型、多孔型、单孔型、桶孔型全封闭型、多孔型、单孔型、桶孔型菌丝中的细胞器可以通过隔膜转移菌丝中的细胞器可以通过隔膜转移沃鲁宁体沃鲁宁体细胞核细胞核隔膜中有胞间联丝存在，物质可以在细胞间交流隔膜中有胞间联丝存在，物质可以在细胞间交流顶端菌丝旺盛，饱满，具有较强的穿透能力顶端菌丝旺盛，饱满，具有较强的穿透能力形态结构：圆管状，直径大多在形态结构：圆管状，直径大多在5-65-6微米，有细微米，有细胞壁，

7、内有细胞核、内质网、核糖体、线粒体、胞壁，内有细胞核、内质网、核糖体、线粒体、内脂体、液泡等。内脂体、液泡等。 类型：无隔菌丝（低等）和有隔菌丝类型：无隔菌丝（低等）和有隔菌丝( (高等高等) )作用：吸收营养作用：吸收营养真菌的营养体特征真菌的营养体特征粘菌的子实体粘菌的子实体白粉病菌在小麦上形成的吸器白粉病菌在小麦上形成的吸器吸器形成吸器形成.wmv21.wmvFungi CellWheat Cell 吸器（吸器（haustorium）是专性寄生物（如真菌的菌丝）是专性寄生物（如真菌的菌丝）侵入寄主后，在寄主细胞内形成的一种用来吸收营养物侵入寄主后，在寄主细胞内形成的一种用来吸收营养物质的

8、特化结构。质的特化结构。吸器吸器真菌的吸器真菌的吸器1.白粉菌掌状吸器；白粉菌掌状吸器；2.霜霉菌丝状吸器；霜霉菌丝状吸器；3.锈菌吸器；锈菌吸器；4白锈菌球状吸器白锈菌球状吸器白粉病菌在小麦上形成的吸器白粉病菌在小麦上形成的吸器菟丝子形成的吸器菟丝子形成的吸器孢子萌发形成附着胞孢子萌发形成附着胞(appressorium)S孢子孢子A附着胞附着胞有些菌物菌丝分化形成侵染垫结构，其功能与附着胞类似有些菌物菌丝分化形成侵染垫结构，其功能与附着胞类似假根假根(rhizoid)菌环和菌网：菌环和菌网：菌物菌丝形菌物菌丝形成的小的环成的小的环状状(ring)或或网状网状(networked loop)

9、，用于，用于套住动物如套住动物如线虫，进而线虫，进而消化吸收之消化吸收之主要包括：菌核（菌核（sclerotiumsclerotium）: :子座（子座（stromastroma）: : 菌索菌索( (rhizomorphrhizomorph) ): :疏丝组织疏丝组织拟薄壁组织拟薄壁组织疏丝组织：疏松，细胞平行排列疏丝组织：疏松，细胞平行排列拟薄壁组织：紧密，细胞成圆形或多角形拟薄壁组织：紧密，细胞成圆形或多角形菌核菌核:由拟薄壁组织和疏丝组织形成的一种坚硬的休眠由拟薄壁组织和疏丝组织形成的一种坚硬的休眠体，团粒状结构，既是营养贮藏器官，可萌发产生菌体，团粒状结构，既是营养贮藏器官，可萌发产

10、生菌丝或形成产孢机构，又是度过不良环境条件的休眠体。丝或形成产孢机构，又是度过不良环境条件的休眠体。核盘菌菌核在沙粒上萌发产生子囊盘核盘菌菌核在沙粒上萌发产生子囊盘核盘菌菌核萌发产生子囊盘核盘菌菌核萌发产生子囊盘菌核萌发产生分生孢子在发病植物组织上形成褐色菌核（白绢病）在发病植物组织上形成褐色菌核（白绢病）白绢病苹果白绢病子子 座座(stroma)子 座子座生长点生长点拟薄壁组织皮层拟薄壁组织皮层疏丝组织髓部疏丝组织髓部(rhizomorph)菌 索菌索 假蜜环菌菌索假蜜环菌菌索菌丝体及菌索含蜜环菌香豆素、麦角甾醇和有机酸等菌物的繁殖菌物的繁殖1 1、无性繁殖、无性繁殖真菌不经过性细胞结合，直

11、接从营养体上产生孢子真菌不经过性细胞结合，直接从营养体上产生孢子的繁殖方式。产生无性孢子的繁殖方式。产生无性孢子。大致。大致包括：包括：断裂、裂殖、芽殖断裂、裂殖、芽殖和和原生质体割裂原生质体割裂。游动孢子游动孢子 ：原生质体割裂产生厚垣孢子厚垣孢子：断裂孢囊孢子孢囊孢子：原生质体割裂产生分生孢子：分生孢子：芽殖和断裂产生，产生于分生孢子囊梗、分生孢子盘或分生孢子器内Coccidioides immitis产生的节孢子产生的节孢子Arthrobotrys flagrans 产生的厚垣孢子产生的厚垣孢子注意：菌丝的分枝及隔膜注意：菌丝的分枝及隔膜(*)分枝分枝*裂殖酵母菌以分裂的方式繁殖裂殖酵母

12、菌以分裂的方式繁殖酵母菌的出芽繁殖酵母菌的出芽繁殖母细胞母细胞子细胞子细胞Candida albicans孢囊孢子孢囊孢子孢子囊孢子囊孢囊梗孢囊梗原原生生质质游动孢子囊游动孢子囊游动孢子游动孢子原原生生质质体体发发生生割割裂裂游动孢子：游动孢子：产生在游动孢子囊内，游动孢子囊内的原生产生在游动孢子囊内，游动孢子囊内的原生质体分割成许多小块，小块逐渐变圆，围以薄膜而形成游质体分割成许多小块，小块逐渐变圆，围以薄膜而形成游动孢子，无细胞壁。肾形、梨形或球形，具动孢子，无细胞壁。肾形、梨形或球形，具1-2根鞭毛，根鞭毛，在水中游动一段时间后，鞭毛收缩，产生细胞壁进行休眠，在水中游动一段时间后，鞭毛收

13、缩，产生细胞壁进行休眠，然后萌发形成新个体。然后萌发形成新个体。游动孢子具有鞭毛游动孢子具有鞭毛厚垣孢子孢子囊和孢囊孢子孢囊孢子孢囊孢子生在孢子囊内, 通过原生质体割裂产生。有细胞壁无鞭毛。孢子囊梗孢子囊梗孢子囊孢子囊孢囊孢子孢囊孢子孢囊孢子孢囊孢子孢囊孢子孢囊孢子产生在分生孢子梗上产生在分生孢子梗上分生孢子盘分生孢子盘分生孢子器分生孢子器芽生式，体生式芽生式，体生式菌丝菌丝分生孢子梗分生孢子梗分生孢子分生孢子芽芽痕痕产生于菌丝分化产生于菌丝分化形成的分生孢子形成的分生孢子梗上，顶生、侧梗上，顶生、侧生或串生，成熟生或串生，成熟后分生。形态、后分生。形态、构造、大小、颜构造、大小、颜色和排列等

14、特征色和排列等特征因种而异因种而异。孢子梗可能是散生孢子梗可能是散生的，束生的，聚生的，束生的，聚生的；孢子梗可能裸的；孢子梗可能裸露，着生在露，着生在分生孢分生孢子盘子盘中，也可能着中，也可能着生在生在分生孢子器分生孢子器内内分生孢子分生孢子分生孢子梗分生孢子梗分生孢子分生孢子Penicillium italicum青霉的分生孢子曲霉曲霉(Aspergillus sp.)镰刀菌镰刀菌(Fusarium sp.)交链孢交链孢(Alternaria alternata)的分生孢子。的分生孢子。注意：注意：分生孢子暗色和多分隔。产孢细胞与菌丝没有明分生孢子暗色和多分隔。产孢细胞与菌丝没有明显分化显

15、分化分生孢子分生孢子产孢细胞产孢细胞产孢细胞产孢细胞月季白粉病月季白粉病分生孢子形成MV刺盘孢菌产生的分生孢子盘刺盘孢菌产生的分生孢子盘刺盘孢菌产生的新月形分生孢子刺盘孢菌产生的新月形分生孢子分分生孢子器生孢子器分生孢子分生孢子分生孢子梗分生孢子梗分生孢子器分生孢子器分生孢子分生孢子 植物病原真菌的无性繁殖在作物的一个生长季节中往往可以连续重复多次，产生大量的无性个体，在病害传播、蔓延和流行中起着重要的作用。无性孢子在真菌病害中的重要作用 当真菌进入有性阶段时，营养体上即分化出性器官或性当真菌进入有性阶段时，营养体上即分化出性器官或性细胞，真菌的性器官称为配子囊细胞，真菌的性器官称为配子囊，性

16、，性细胞称为配子细胞称为配子，过细胞核结合和减数分裂产，过细胞核结合和减数分裂产生后代的生殖方式。生后代的生殖方式。经过有性生殖产生的孢子经过有性生殖产生的孢子 真菌的有性生殖包括三个阶段：质配、核配和减数分裂真菌的有性生殖包括三个阶段：质配、核配和减数分裂卵菌的营养体为二倍体卵菌的营养体为二倍体一个藏卵器中含有一个藏卵器中含有1多个卵细胞。分类上多个卵细胞。分类上有用有用卵孢子：两个异型胚子囊卵孢子：两个异型胚子囊- -雄器和藏卵器结合而成。孢雄器和藏卵器结合而成。孢子在藏卵器中形成。是卵菌的有性孢子。子在藏卵器中形成。是卵菌的有性孢子。樟疫霉（ Phytophthora cinnamomi

17、. ）成熟的藏卵器和雄器Photograph courtesy G. A. Zentmyer接合孢子：由菌丝生出的结构基本相似，形接合孢子：由菌丝生出的结构基本相似，形态相同或略有不同的两个配子囊接合而成。态相同或略有不同的两个配子囊接合而成。是接合菌门的性孢子。是接合菌门的性孢子。接合孢子形成的过程接合孢子接合孢子接合孢子囊接合孢子囊原配子囊原配子囊质配质配原接合孢子囊原接合孢子囊Sexual culture of mucor根霉的有性生殖子囊子囊子囊孢子子囊孢子子囊孢子：子囊孢子：两个异型胚子囊两个异型胚子囊-雄雄器和产囊体结合而成。首先在产器和产囊体结合而成。首先在产囊体产生许多产囊丝，

18、产囊丝顶囊体产生许多产囊丝，产囊丝顶端形成子囊，子囊内形成通常端形成子囊，子囊内形成通常8个子囊孢子。如子囊菌门有性孢个子囊孢子。如子囊菌门有性孢子。子。闭囊壳 子囊壳 子囊盘子囊壳、子囊和子囊孢子子囊壳、子囊和子囊孢子小核盘菌小核盘菌子囊孢子雾子囊孢子雾菌核及其子囊盘菌核及其子囊盘担子和担孢子 担孢子：担子菌门的有性孢子。由担子经核配、减数分裂形成的单倍体细胞。生长在担子的前端，有小梗与担子相连。成熟的担孢子由小梗弹射散出，萌发后形成初级菌丝。菌盖菌盖菌柄菌柄担孢子着担孢子着生在此生在此玉米丝黑穗病玉米丝黑穗病担孢子担孢子 (玉米玉米黑粉菌黑粉菌)小麦杆黑粉病小麦杆黑粉病有性繁殖对菌物的分类

19、和鉴有性繁殖对菌物的分类和鉴定至关重要！定至关重要！有性生殖是病原真菌发生变异的主要原因之一，变异可以导致作物丧失抗病性或使农药失去高效；有性生殖产生的有性孢子往往具有很强的抗逆性，是越冬和越夏的机构。有性生殖在真菌病害中的重要作用菌物的生活史菌物的生活史(life cycle)1.定义定义菌物孢子菌物孢子(菌核菌核)经过萌发、生长经过萌发、生长和发育，最后产生同一种孢子的整和发育，最后产生同一种孢子的整个生活过程个生活过程孢子可能是有性孢子，也可能是无性孢子孢子可能是有性孢子，也可能是无性孢子生活史由不同阶段构成营养生长营养生长(vegetative stage)无性生殖无性生殖 (asex

20、ual stage)有性生殖有性生殖(sexual stage)菌物生活史类型菌物生活史类型无性型无性型(asexual type)单倍体型单倍体型(haploid type)单倍体双核体型单倍体双核体型(haploid-dikaryon type)单倍体二倍体型单倍体二倍体型(haploid-diploid type)二倍体型二倍体型(diploid type) 在真菌生活史中，有的真菌不止产生在真菌生活史中，有的真菌不止产生一种类型的孢子，这种形成几种不同类型一种类型的孢子，这种形成几种不同类型孢子的现象称为真菌的多型性。如：锈菌孢子的现象称为真菌的多型性。如：锈菌和镰刀菌。和镰刀菌。大小

21、约为大小约为25-44m25-44m4m4m。大小为大小为5-9m 5-9m 2-4m 2-4m。直径直径6-11m6-11m，上述概念用于描述锈菌上述概念用于描述锈菌(专性寄生菌专性寄生菌)生活史中各阶段能在不同种的寄主上度过寄生活史中各阶段能在不同种的寄主上度过寄生生活的现象。生生活的现象。锈菌生活循环锈菌生活循环3月月 冬孢子成熟冬孢子成熟3下下4下下担孢子侵担孢子侵染梨树染梨树4月月 梨树上产生梨树上产生性孢子、锈孢子性孢子、锈孢子8、9月月 锈孢子侵锈孢子侵染桧柏，形成菌瘿染桧柏，形成菌瘿形式越冬形式越冬2月月冬孢冬孢子角子角出现出现5. 生活史和病害循环的关系生活史和病害循环的关系

22、菌物的分类和命名菌物的分类和命名Fungal Taxonomy & nomenclature归植物界归植物界()归植物界归植物界()归菌物界归菌物界(五界系统五界系统, John, 1949; 胡先啸；胡先啸；Whittaker, 1959; Margulis, 1974; 陈世骧，陈世骧，1979) 其中以其中以Whittaker的系统的系统(1969)最为接受最为接受 Cavalier-Smith(19881989) 细菌界 Eubacteria 古细菌界 Archaebacteria 古动物界 Achezoa（1983提出，1987确定）原生动物界 Protista 粘菌根肿菌置于此界之

23、中植物界 Plantae 动物界 Animalia 真菌界 Fungi藻物界Chromista(=Stramenopila) 1981建立，1986将(Oomycetes)、 (Hyphochytridiomycetes) 等置于此界中的 Heterokonta门中、真菌界四门一类主要特征菌物的分类单元菌物的分类单元界界门门亚门亚门纲纲目目科科菌物的命名菌物的命名(nomenclature原则原则名称构成名称构成文字形式文字形式种的概念种的概念形态种形态种(morphological species)生物种生物种(biological species)系统进化种系统进化种(phylogenetic species)例如：例如：Botrytis fabiopsis Zhang et al.菌菌落落形形态态分生孢子梗及分生孢子分生孢子梗及分生孢子依据基因序列分析所作系统进化依据基因序列分析所作系统进化树树菌物种下分类单元菌物种下分类单元变种变种（variety）专化型专化型(formae specialis)生理小种生理小种 (physiological race)变种(var.)和专化型(f.sp) ，生理小种以编号表示。