第二章-第三节-病毒线虫寄生性植物.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 植物病原病毒,埃博拉病毒粒体,植物病毒病全世界年均损失,600,亿美元，危害仅次于菌物病害居第二位，对植物的生长发育已造成很大的威胁。植物病毒也有可利用价值（开发基因工程载体，转基因植物研究等方面）。,病毒是包被在蛋白或脂蛋白保护性衣壳中，只能在适合的寄主细胞内完成自身复制的一个或多个基因组的,核酸分子,，又称,分子寄生物,。,一、病毒概念,1.1,病毒主要特征,形体微小，无细胞结构；,基因只含一种核酸,(DNA,或,RNA),；,依靠自身的核酸为模板进行复制；,缺乏完整的酶和能量系统；,严格寄生于细胞内的专性寄生物,1.2,病毒在生物中的地位,生物,细胞生物,非细胞生物,原核生物,原核生物界,真核生物,动物界,植物界,菌物界,原生生物界,病毒界？,真病毒,亚病毒,类病毒,拟病毒,朊病毒,2.1,形态：病毒粒体，需电镜观察，度量尺度为,nm,，大部分为,球状,杆状,线状,，少数为弹状,联体状（由大小相同的两个近球形粒体组成）等。,2.2,结构：核酸和蛋白质衣壳组成,2.3,成分：主要是核酸（占,5,40%,）和蛋白质（占,60,95%,）,还有水分,矿物质等。,二、植物病毒的形态,结构和成分,花椰菜花叶病毒,产黄青霉的病毒粒体,球状,黄瓜花叶病毒,（,CMV,）,球状,豇豆褪绿斑驳病毒,(TEM x326,040),球状病毒直径：,1780nm,（,2530nm,）,Icosahedral,（球状病毒的二十面体构型）,烟草花叶病毒,TMV,(TEM x376,200),杆状,杆状病毒长度：,300nm,以下，宽,1520nm,烟草花叶病毒结构,马铃薯,Y,病毒（,PVY,）,线状,柑橘衰退病毒,Citrus Tristeza Virus,线状病毒长度：,4802000nm,，宽度,1013nm,噬菌体,(TEM x390,000),噬菌体,(bacteriophage,phage),是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。,噬菌体,三、内含体,内含体：,病毒蛋白与病毒的核酸、寄主的蛋白等物质聚集在一起形成具一定大小和形状的结构。不同属的病毒的内含体形状和类型有一定区别。,马铃薯,Y,病毒,细胞核不定形内含体,细胞核不定形内含体,四、病毒的增殖,病毒作为一种分子寄生物，无细胞结构，它进入寄主细胞后，通过分别合成核酸和蛋白组分再组装成子代粒体，这种特殊的繁殖方法称为,复制增殖,(multiplication),。,病毒的复制过程：病毒粒体进入活细胞并脱壳，核酸复制和基因表达。,病毒粒体进入寄主细胞,脱壳,基因表达,复制大量的基因组及合成外壳蛋白,病毒粒体装配,需寄主提供场所（细胞质或细胞核）、原材料和能量。,五,、病毒的传播和移动,5.1,、病毒的传播,植物病毒,无主动侵染寄主的能力,传播方式有,:,种子、花粉和其它繁殖材料,传播,嫁接传播,机械传播,(,汁液传播,),介体真菌、介体螨类、介体菟丝子,介体昆虫,(,蚜虫、飞虱、叶蝉等,),介体传播,非介体传播,介体线虫,摩擦传播,农事操作,接触传播,线虫传播,真菌传播,菟丝子传播,昆虫传播,蚜虫,蚜虫,椿象,蝗虫,叶蝉,木虱,角蝉,粉虱,粉蚧,蓟马,甲虫,飞虱,传毒昆虫种类,:,蚜虫、飞虱、叶蝉、甲虫等刺吸式口器为主的昆虫和螨类,传毒昆虫专化性：,桃蚜能传,100,多种病毒，而叶蝉传毒的专化型较强,传毒时间：,持久性、半持久性和非持久性昆虫,传毒昆虫,非持久性病毒,获毒期、潜伏期、传毒期、持毒期均很短（几秒至几分钟），,蚜虫传毒多属于此类，又称为口针传毒，蚜虫试探性取食即可传毒。,特征是传毒介体在病植株上获毒饲育后病毒依附于口针里，（因此也称,口针型病毒,）在接种饲育时随同排出的唾液进入寄主植物体内，因此介体饲毒短时间后即可传毒，饲育期延长会降低传毒效率，病毒在介体体内,没有循回期，传毒时间,也很短。取食,2-3,株健株或禁食,1h,即失传毒能力。,持久性病毒,获毒期、潜伏期、传毒期、持毒期均较长,（几小时至几天、十几天），病毒可进入介体血液循环系统，有的还可在介体内增殖,，,称增殖型病毒,，介体获毒后，有的可终生传毒或经卵由子代传毒。叶蝉、飞虱等传毒多属于此类。,饲毒时间较长，介体饲毒后病毒随唾液吸入到肠道，渗透过肠壁进入血淋巴，最后循回到口器的唾液腺里，取食时随唾液进入植物体内。因此必须经过一定时期的循回期才能传毒，有的病毒在虫体内能增殖，,一次获毒后可终生传毒,，有的还可,经卵传毒,给下一代。,半持久性病毒,介于上述两者之间，介体获毒饲育期和传毒时间均较长，病毒在介体内,可循回但不能在虫体内增殖,。昆虫蜕皮后即失去传毒能力。包括所有的非增殖型病毒。,介体昆虫与所传毒之间的关系,按照介体与植物病毒之间的生物学关系：是否在介体内循环、增殖及持毒时间长短。,根据持毒时间长短：,可分为,非持久性病毒,（,nonpersistent virus,）、,半持久性病毒,（,semipersistent virus,）和,持久性病毒,（,persistent virus,）三种类型。,根据是否循环（口针,-,前消化道,-,后消化道,-,血液循环,-,唾液腺,-,口针）关系：,循回型关系（增殖和非增值型）和非循回型关系。,注：非循回型,=,非持久型 循回型包括半持久和持久型,5.2,病毒的移动（寄主体内）,可通过植物细胞的,胞间联丝,移动,(,移动速度慢,),大部分植物病毒长距离移动可通过植物的,维管束筛管,进行,(,移动速度快,),。,病毒的长距离传播,钝化温度,(Thermal Inactivation Point,TIP),：,把病组织汁液在不同温度下处理,10,分钟后，使病毒失去侵染力的最低处理温度。,稀释限点,（,Dilution End Point,DEP,）：,把病组织汁液加水稀释，当超过一定限度时，病毒便失去侵染力的最大稀释限度。,体外存活期,(Longevity in vitro,LIV),：,把病组织汁液放在室温（,20,22,）下处理，使其保持侵染力的最长时间。,六、对外界条件影响的稳定性,（鉴定病毒的依据之一）,七、病毒的分类和命名,7.1,、分类依据,核酸类型（,RNA,或,DNA,）；,核酸是单链还是双链；,病毒体的形态；,核酸的分段情况（即多分体现象）等。,病毒的多分体现象,多分体现象为植物病毒所特有，并仅存在于,ssRNA,病毒中。,是指病毒的基因组分布在不同的核酸链上，分别包装在不同的病毒粒体里。,根据基因组分离和侵染所必需的状况可分为：,单分体病毒：,指整个遗传信息,存在于一条核酸链上、包被在一种粒体中的病毒,，如常见的烟草花叶病毒属,(Tobamovirus),、马铃薯,X,病毒属,(Potxvirus),和马铃薯,Y,病毒属,(Potyvirus),。,双分体病毒：,指遗传信息为,双组分基因组包被在两种粒体里的病毒,，如烟草脆裂病毒属,(Tobravirus),和蠕传病毒属,(Nepovirus),。,三分体病毒：,指核酸,包被在三种粒体中的病毒,。如黄瓜花叶病毒属,(Cucumovirus),和苜蓿花叶病毒,(AMV),。,植物病毒可归为,5,个大类群：,单链,DNA,（,ssDNA,）病毒类群,双链,DNA(RT),（,dsDNA,）病毒类群,双链,RNA,（,dsRNA,）病毒类群,负单链,RNA,（,-ssRNA,）病毒类群,正单链,RNA,（,+ssRNA,）病毒,类群,现行的植物病毒分类,7.2,、植物病毒的命名,英文俗名法,:,寄主植物,+,症状,（,采用斜体，常使用缩写）,烟草花叶病毒（,Tobacco mosaic virus,，,TMV,）,黄瓜花叶病毒（,Cucumber mosaic virus,，,CMV,）,有的按照发现的先后给予命名，如马铃薯,X,病毒（,Potato virus X,，,PVX,）和马铃薯,Y,病毒（,Potato virus Y,，,PVY,）等。,类病毒是迄今已知的引起植物病害的最小致病因子，为环状,RNA,分子，类病毒是具有自我复制能力。,大小为,246-401,个核苷酸的低分子环状,RNA,分子，不编码蛋白质,。热稳定性高；寄主范围与种具有相关性；专性寄生；目前仅在高等植物内有发现。,命名同病毒，但将,Virus,改为,Viroid.,如：马铃薯纺锤块茎类病毒,Potato spindle tuber,viroid,类病毒（亚病毒）,Apple scar skin viroid,八 病毒侵染植物引起的症状,苹果锈果类病毒,Apple scar skin viroid,（,ASSVd,）,苹果锈果病,Chrysanthemum chlorotic mottle viroid,菊花矮化类病毒（,Chrysanthemum stunt viroid,.,）引起的黄色大斑（疹斑）,Photograph courtesy Cornell University,Ithaca,New York,梨疱状溃疡类病毒,Pear blister canker viroid,（,PBCV,d,）,马铃薯纺锤类病毒,Potato spindle tuber,viroid,PSTVd on potato;top to bottom:cv.Saco healthy,Saco infected,cv.Kennebec healthy,Kennebec,infected,Reduced size and yield of potato tubers(healthy tubers on right).,healthy and diseased tubers,柑橘木质陷孔病,Cachexia,Hop stunt viroid,柑橘列皮类病毒病,Citrus Exocortis viroid,烟草花叶病,苜蓿花叶病,Hosta(,玉簪）,with Arabis mosaic virus,水仙（,Daffodil,）病毒病,马铃薯,Y,病毒引起的油桃病毒病,Plum pox potyvirus induced chlorotic rings/blotches on nectarine.,Photograph courtesy P.Gentit,Ctifl,France.,菠菜畸形,万寿菊病毒病,豌豆花叶病毒引起蚕豆普通病毒病,感染碎色病后，花朵虽增艳，但花期缩短，植株羸弱，鳞茎繁殖力差；病毒进入新球及子房，使种子、种球带毒，携带病毒进入子代，使病害具有遗传性。,碎色的代价和碎色的遗传,烟草坏死黄脉病毒,Photograph courtesy H.R.Pappu,Yellow vein symptoms on sugar beet,caused by beet soilborne mosaic virus.,Photograph courtesy C.M.Rush and G.B.Heidel.,油菜病毒病,油菜病毒病,番茄条斑型病毒病病果,番茄蕨叶型病毒病,番茄条斑型病毒病病茎,花叶病,辣椒病毒病,桃,Stony pit virus,Photograph courtesy D.Sugar,木瓜环斑病毒病,南瓜病毒病,植物病毒病的症状特点,系统侵染性；有病状，病状为变色,坏死和畸形；,无病征,。,植物病毒病的症状容易发生变化，变化的原因很多，主要是病毒、寄主和环境三方面,思考题,植物病毒有哪些主要的传播方式？,简述植物病毒的增殖过程。,根据核酸的类型，植物病毒分为哪些主要类群？,植物病毒可引起哪些的症状表现？,病毒的分类依据和命名原则是什么？,什么是病毒的钝化温度、体外存活期和最大稀释限度？,判断：,1,、没有比病毒更小的病原物了,2,、,TMV,只引起烟草花叶病，不侵染其它植物。,3,、很多病毒病害在防治中往往防虫重于防病毒。,4,、一种病毒只含有一种核酸，,DNA,或,RNA,。,5,、病毒是活体寄生物，目前尚不能人工培养。,第四节 植物病原线虫,线虫是一类低等的无脊椎动物，,属动物界线虫门,。,绿水青山枉自多，华佗无奈,小虫,何！千村薜荔人遗矢，万户萧疏鬼唱歌。坐地日行八万里，巡天遥看一千河。牛郎欲问瘟神事，一样悲欢逐逝波。,春风杨柳万千条，六亿神州尽舜尧。红雨随心翻作浪，青山着意化为桥。天连五岭银锄落，地动三河铁臂摇。借问瘟君欲何往，纸船明烛照天烧。,送瘟神二首,血吸虫病人,上世纪年代分别在湖北江陵和湖南长沙两地出土的西汉古尸（肝脏、肠道）中查到了血吸虫虫卵，证实了血吸虫病在中国的流行历史至少在年以上；目前，血吸虫病流行于世界个国家和地区，估计目前有,.,亿人口受威胁，,.,亿感染者，有症状病例,.,亿,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2002,Sydney Brenner,H.Robert Horvitz,John E.Sulston,线虫与诺贝尔奖,John Sulston,于,1969,年来到,Brenners,的实验室；,Robert Horvitz,于,1974,年加盟。他们以,C.elegans,为模式材料研究细胞程序化死亡，凋亡（,Programmed cell death,，,PCD,，,Apoptosis,）,一、身体形态结构,线虫大小不一，宽为,0.01-0.05mm,长,0.3-1mm,。,虫体包括,体壁,和,体腔,两部分。,体壁：角质层、下皮层和肌肉层。,体腔：,消化系统,、,生殖系统,、,神经系统,和,排泄系统,。,缺乏真正的呼吸系统和循环系统。,1.1,、消化系统,由孔口及口腔、食道、肠、直肠和肛门组成。,植物寄生线虫,口腔内有一根骨化了的口针,（,stylet,），它能穿刺植物组织，向内分泌消化酶，先消解寄主细胞中的物质，再吸吮入食管。,左边为背食道腺,矛型食管,dorylaimoid oesophagus,），口针强大，食管分两部分，食管的前部较细而薄，渐向后加宽加厚，呈瓶状。,垫刃型,滑刃型,矛型,口针,头部,尾部,中食道球,神经环,卵巢,卵,肠,食道腺,1.2,、生殖系统,雌性：卵巢、输卵管、受精囊、子宫，子宫最后汇人阴道。,雄性：睾丸、输精管、贮精囊、射精管组成，通入泄殖腔，泄殖腔背面伸出交合刺,1-2,根。,排泄物汇集到体腔液内，再随体腔液渗透入排泄管内，从,排泄孔,排出体外。,1.3,、排泄系统,1.4,、神经系统,（,较不发达,）,位于中食道球后的神,经环，向前、向后各,6,股神经，通向口唇区和,感觉区,线虫系统,消化系统,:,非常发达,神经系统,:,不发达,排泄系统,:,单细胞,生殖系统,:,非常发达,卵,幼虫,(,蜕皮,4,次,),、成虫,3,种虫态。,植物线虫一般为两性交配生殖，也可孤雌生殖。,二 生活史,三 传播,被动传播,自然力传播,(,水,风,昆虫,),和人为。,主动传播,通过水,水膜向寄主迁移,寄生性：,植物病原线虫,都是,活体寄生物,不能人工培养。,寄生部位：,多数（,90%,）寄生于植物的根部或土壤中；少数（,10%,）寄生于植物的地上部。,寄生方式：,外寄生,半内寄生和内寄生性。,四 寄生性和致病性,致病性,植物病原线虫穿刺吸食和在组织内造成的创伤，对植物有一定影响。（食道腺分泌物破坏作用最大）,致病的机制,机械损伤（取食造成伤害）,营养掠夺和营养缺乏（对根的破坏影响吸收营养）,化学致病（食道腺分泌酶或其它生物化学物质）,复合侵染（造成伤口引起真菌、细菌等次生侵染或作为真菌、细菌、病毒的传播介体）,五、植物病原线虫的分类,线虫分类的主要依据是形态学的差异。,5.1,、粒线虫属,小麦粒线虫病,可传播小麦蜜穗病,(,细菌,),菊花叶线虫病,（,Aphelenchoides ritzemabosi,）,5.2,、茎线虫属,马铃薯茎线虫病,5.3,、异皮线虫属,Heterodera avenae,小麦胞囊线虫病,Healthy plant on the right;on the left,3 affected plants,Heterodera glycines,大豆胞囊线虫,胞囊的卵中含有二龄幼虫,二龄幼虫钻出卵及胞囊,幼虫在土壤中自由活动,根结线虫病,5.4.,根结线虫属,根结线虫内寄生,雌雄异型,产卵于成虫尾部胶质卵囊内,松材线虫的危害状态,植物生长衰弱，如同干旱、缺肥等营养不良所造成的症状，有的表现明显,畸形，生长矮小，叶发黄，最后导致产量降低。,（一）地上部分症状：叶片：叶片可扭曲畸形、坏死或变色，或局部形成斑点，茎：茎可肿胀、扭曲、腐烂。花：花序变短，或不孕，或变成虫瘿状。整株死亡：如松材线虫萎蔫病，由于受线虫为害，松树树脂道被堵塞，水分正常输送受到破坏，造成上部叶变红黄色，后变褐色，最后整株松树萎蔫枯死。,（二）地下部分症状：根结根坏死腐烂根丛生,总结：植物病原线虫田间危害症状,属,特征,引起的病害,粒线虫属,线形，垫刃型食道,多寄生禾本科植物的地上部，破坏茎、叶或子房形成虫瘿。小麦粒线虫病,茎线虫属,线形，垫刃型食道,内寄生线虫，可危害植物的地上和地下，引起组织坏死。水稻茎线虫病、马铃薯茎线虫病,滑刃线虫属,线形，滑刃型食道,危害植物的叶、芽，水稻干尖线虫病,异皮线虫属,雌雄异型，雌虫柠檬状、梨形，雄虫线形,危害植物根部，形成胞囊（雌虫尸体），大豆胞囊线虫病,根结线虫属,雌雄异型，雌虫梨形,危害植物根部形成根结，引起多种植物根结线虫病,思考题,1,、线虫体躯结构有哪些系统构成？,2,、简述线虫的生活史特点,3,、线虫的传播途径有哪些？,4,、雌雄异型的线虫属有哪些？,5,、植物病原线虫的,食管类型有哪些？,6,、判断：,（,1,）线虫大部分为腐生性的，只有少部分寄生为害。,（,2,）植物寄生线虫有些雌雄异形种类的雄成虫不吃不喝，不是主要的危害虫态。一般雌成虫体形、食量巨大，是主要的危害虫态。,第五节 寄生性植物,少数植物由于根系或叶片退化，或缺乏足够的叶绿素，必须从其它植物上获取营养而营寄生生活，称为,寄生性植物。,一 寄生性,1.,按寄生物,对寄主的依赖程度或获取寄主营养成分的不同,可分为全寄生和半寄生两类。,1.1,全寄生,无根，叶片退化，,从寄主获得所有营养,(,水分,无机盐和有机营养,),根蜕变为吸根，吸根的导管,筛管和寄主植物的导管,筛管相连。代表植物为菟丝子,列当。,1.2,半寄生,有叶片，根退化，,从寄主中吸取水分和无机盐,，导管与寄主的导管相连。代表植物为桑寄生,槲寄生和樟寄生等,.,2.,按,寄生部位,不同可分为根寄生和茎（叶）寄生,2.1,根寄生,寄生在寄主植物的根部，地上部与寄主彼此分离，称为根寄生。如：列当,2.2,茎（叶）寄生,寄生在寄主的茎秆枝条（叶片）上，称为茎（叶）寄生,二 致病性,三 繁殖和传播,繁殖,：,种子繁殖,（寄生性植物）；,孢子繁殖,（寄生性藻类产生游动孢子或接合孢子）,种子传播,：,被动传播,（风力、鸟、种子调运）,主动传播,（果实吸水开裂，弹射种子，如：列当）,孢子传播,：,寄生性藻类以游动孢子经风雨传播,4.1,菟丝子属,一年生草本植物，无根，叶退化，茎多为黄色或橘黄色丝状体，头状花序、硕果。茎上产生吸盘。,四 主要类群,菟丝子的吸器,菟丝子的吸器,菟丝子传,播病毒病,串红菟丝子病害,菟丝子危害叶子花,田野菟丝子,菟丝子,菟丝子,菟丝子,菟丝子,日本菟丝子,菟丝子,防治：,清除混杂在种子中的菟丝子种子,一年生草本植物种植地冬季深翻土,播种前在土壤中施用拉索、五氯酚钠等除草剂 开花前铲除菟丝子,喷生物制剂（炭疽菌，鲁保一号）,4.2,列当属,一年生草本，无根，叶退化，根退化为吸根,;,寄主多为草本，豆科、菊科、葫芦科植物为主,列当,向日葵列当,向日葵列当,列当的防治：,加强检疫,轮作（,7-8,年）,早期拔除或化学防治,种植诱发植物，降低土壤中列当种子数量,4.3,桑寄生属（,Loranthus,）,常绿小灌木、匍匐茎、吸盘、吸根；寄生阔叶树，分布于温带和亚热带，经鸟类消化道传播,桑寄生,寄主有：杨树、枫杨、山茶、山毛榉,种子萌发后与寄主以吸盘相连，进而产生吸根，产生根出条，在寄主体表蔓延，形成新的吸根,。,viscum,颜色鲜艳的果实吸引鸟类啄食，种子随粪便排出,桑寄生,4.4,槲寄生（,Viscum,）属,种子,种子萌发，可视子叶,7,个月，产生用于固定的结构,12,个月，子叶的营养已耗尽,2,年，长出真叶，子叶脱落,2,年,7,个月,6,年后,长年形成的枝体,槲寄生,橡树槲寄生,寄生在白杨上的槲寄生,寄生在枫树上的槲寄生,一、寄生性种子植物主要包括哪些主要类群？,二、选择：,1,槲寄生是：,（,1,）全寄生 （,2,）半寄生 （,3,）根寄生 （,4,）茎寄生,2,半寄生性种子植物包括：,（,1,）菟丝子 （,2,）槲寄生（,3,）列当 （,4,）桑寄生,3,全寄生性种子植物包括：,（,1,）桑寄生 （,2,）槲寄生 （,3,）列当（,4,）菟丝子,思考题,