植物保护学通论-植物病害分析.ppt

第二章 植物病害,主要内容：1、植物病害的基本概念2、植物病原物3、病原物的侵染过程和病害循环4、植物病害的诊断,爱尔兰大饥荒,马铃薯晚疫病田间症状,18451846年马铃薯晚疫病在爱尔兰大流行，饿死25万人、迫使100万人移居美国。植物病理学由此诞生。,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年在印度的孟加拉邦流行，水稻胡麻斑病大流行，饿死200万人，数百万人逃荒。,葡萄霜霉病,葡萄霜霉病叶片正面及反面的症状,波尔多液发明：1880年法国波尔多地区葡萄霜霉病大流行，使法国葡萄酿酒业濒临破产，最终导致波尔多液发明。,1970年玉米小斑病在美国大流行，减产15%，约165亿Kg，直接损失10亿美元。,1950年中国小麦条锈病大流行，小麦减产60亿斤。,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）。,第一节 植物病害的基本概念,一、植物病害的定义 1、植物病害（plant disease）：植物由于受到病原生物或不良环境条件的持续干扰，其干扰强度超过了植物能够忍耐的程度，使植物正常的生理功能受到严重影响，在生理上和外观上表现出异常，植物这种偏离了正常状态的现象称为植物病害。,1933 林克（Link)提出病害三角学说(disease triangle)1976 鲁滨逊（Robinson)提出植病四面体学说(disease tetrahedron),要素：病害三角、病害四面体,病害三角（自然生态体系）,病害四面体（农业生态体系）,病理程序：,环境条件的有害作用（不良的环境条件，其他生物的侵袭）植物新陈代谢受到干扰，出现紊乱，生理生化功能失调（生理病变）细胞、组织结构异常（组织病变）器官和外部形态异常（形态病变）,病害是对人类生产和经济的观点而言的 郁金香碎色 菊花绿萼 羽衣甘蓝病害损伤,2023/8/18,12,碎色郁金香,2023/8/18,13,郁金香杂色花,郁金香正常花,2023/8/18,14,花叶美人蕉,2023/8/18,15,金心黄杨,金边黄杨,2023/8/18,16,羽衣甘蓝,茭 白,环境的有害作用，并不都是构成病害的原因，只有那些引起植物生理程序正常功能失常，引起一系列病理变化过程的，且过程是连续动态，才能称为病害。损伤：单纯的机械损伤，冰雹、鸟兽取食、虫伤均不属于病害，因为它们对植物的损伤是瞬间完成，没有病理变化过程。,环境的有害作用是否构成了植物病害？,二、植物病害症状的类型,症状：植物生病后所表现的病态。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。,1变色（discoluration）,变色：发病植物的色泽发生改变，本质是叶绿素受到破坏，细胞并未死亡。（1）花叶：叶绿素减少，不均匀变色。（2）褪色：叶绿素减少，均匀变色，变浅。（3）黄化：叶绿素减少，均匀变黄。（4）斑驳：变色部分的轮廓不清。（5）条纹：条斑、条点：单子叶植物的花叶。（6）白化苗：不形成叶绿素，遗传病害。,均匀变色（黄化）,长春花黄化病,不均匀变色,烟草花叶病,不均匀变色（碎色）,郁金香碎色病,2.坏死（necrosis）,坏死：发病植物的细胞或组织坏死。细胞已死亡。（1）叶斑：轮斑、环斑、角斑、圆斑、穿孔等，形状大小不同，但轮廓清楚，类似岛屿。（2）叶枯：叶片较大面积坏死，边缘不清。（3）叶烧：叶尖或叶缘枯死。（4）猝倒、立枯：幼苗近地表茎部坏死。前者倒伏（腐霉），后者死而不倒（丝核菌）。（5）溃疡：树干木质部坏死。,花生褐斑病（圆斑）,白菜黑斑病（轮斑）,稻瘟病（梭形斑）,黄瓜霜霉病（角斑）,马铃薯Y病毒（PVY）（线纹）,烟草环斑病,烟草蚀纹病,桃细菌性穿孔病（穿孔）,柑橘溃疡病（溃疡）,马铃薯疮痂病（疮痂）,黄瓜立枯病（立枯）,3、腐 烂（rot）,腐烂：植物幼嫩多汁组织大面积坏死，组织或细胞破坏消解。（根、茎、花、果都可发生腐烂，幼嫩多肉的组织更容易发生）。（1）干腐：死亡慢，水分快速及时失去。（2）湿腐：死亡快，水分未能及时散失（3）软腐：中胶层破坏，细胞离析。根据腐烂的部位有根腐、基腐、茎腐、果腐、花腐等。腐烂与坏死的区别：坏死多少还保留了原组织或细胞的轮廓，而腐烂丧失了植物的原有形状。,软腐和湿腐,白菜软腐病 葡萄白腐病,4、萎蔫（wilt）,萎蔫：植物根茎的维管束组织受到破坏而发生的缺水凋萎现象，而根茎的皮层组织完好。植物萎蔫表现症状：（1）全株性根及主茎的维管束组织破坏。（2）局部性侧枝及叶柄的维管束组织受到侵染，单个枝条或叶片发生萎蔫。常见植物萎蔫症状：枯萎、黄萎、青枯。,烟草青枯病（青枯）西瓜萎蔫病（枯萎）,5、畸形（malformation）,畸形：植物被侵染后，受病原物产生的激素类物质的刺激而表现的异常生长现象。（1）增生型：病组织的薄壁细胞分裂加快，数量迅速增多，局部组织出现肿瘤或癌肿、丛枝、发根等。（2）增大型：病组织的局部细胞体积增大（巨型细胞），但细胞数量并不增多。如根结、徒长恶苗等。（3）减生型：病部细胞分裂受到抑制，发育不良，造成植株矮缩(dwarf)、矮化、小叶、小果、卷叶等。（4）变态：植株的花器变态成叶片状、叶变花、叶片扭曲、蕨叶(four-leaf)、花器变菌瘿等。,水稻恶苗病（徒长）,水稻矮缩病（矮化）,丛 枝,枣疯病,烟草丛顶病,肿 瘤,番茄根结线虫病,茶根癌病,马铃薯癌肿病,病症的类型1、霉状物：病部形成各种毛绒状的霉层。例如：霜霉、青霉、绿霉、灰霉。2、粉状物：病部形成的黑粉或白粉。3、锈状物：病部形成小疱状突起，破裂后散发出白色或铁锈色形成物。4、粒状物：病部产生颗粒状物。5、脓状物：潮湿时病部产生黄褐色、胶黏状似露状的脓状物。（细菌病害特有病症）,霉状物,粉状物,锈状物,脓状物,粒状物,三、植物病害的类型,一、侵染性病害（传染性病害）按病原生物种类不同，还可分为：1真菌病害：如稻瘟病、小麦锈病；2细菌病害：如水稻白叶枯病、大白菜软腐；3病毒病害：如大豆花叶病、烟草花叶病；4寄生植物病害：如菟丝子；5线虫病害：如松材线虫病、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（非传染性病害）按病因不同，还可分为：1、植物自身遗传因子或先天性缺陷引起的遗传性病害。2、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。,3、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。（4）农事操作或栽培不当所致病害（苗廋发黄、矮化等）。,缺素症,药害,第二节 植物病原物,植物病原真菌的一般性状,真菌的营养体,真菌的繁殖体,产生无性孢子,产生有性孢子,真菌的无性孢子1.游动孢子囊和游动孢子 2.孢子囊和孢囊孢子 3.分生孢子梗和分生孢子,真菌的有性孢子1.卵孢子 2.接合孢子 3.子囊孢子 4.担孢子,真菌的生活史,萌发,进入有性阶段,植物病原真菌的主要类群,鞭毛菌亚门接合菌亚菌子囊菌亚门担子菌亚门半知菌亚门,植物病原原核生物 病毒 线虫 寄生性种子植物,2023/8/18,51,2023/8/18,52,植物病原细菌（杆状）,植物病原细菌的一般性状,植物病原细菌的主要类群,园林植物病毒病毒是一种极小的、非细胞形态的专性寄生物。病毒粒子由核酸和蛋白质组成。植物病毒的核酸绝大多数为RNA。病毒具有增殖、传染和遗传等特性。,2023/8/18,55,病毒基本粒子形态,2023/8/18,56,1.杆状病毒 2.球状病毒 3.纤维状病毒,病毒的寄生性很强，必须在活的植物组织中才能生活，一旦离开活体，便失去致病能力。,2023/8/18,57,花叶,畸形,皱缩,园林植物病原线虫线虫是一类低等动物，属于线形动物门，线虫纲。在自然界分布很广，种类很多。土壤内和植物上的不少线虫能危害植物，引起植物线虫病。目前为害较严重的有菊花、仙客来、牡丹、月季等根结线虫病，菊花、珠兰叶枯线虫病、水仙茎线虫病，以及检疫病害松材线虫病。线虫除直接引起植物病害外，还成为其它病原物的传播媒介。,2023/8/18,58,2023/8/18,59,1.幼苗根部被害状 2.卵 3.卵内孕育的幼虫 4.性分化前的幼虫 5.成熟的雌虫 6.在幼虫包皮内成熟的雄虫 7.雄虫 8.含有卵的雌虫 9.产卵的雌虫,2023/8/18,60,根结线虫病,2023/8/18,61,菊花叶枯线虫病,寄主,传病介体,松墨天牛,松材线虫,松材线虫病,线虫一般以卵和幼虫在植物组织内或土壤中越冬。田间主要通过灌溉水、土壤、人为活动等传播，远距离主要通过种子、球根及花木的调运传播。园林植物寄生线虫的主要类群有：根结线虫属Meloidogyne、茎线虫属Ditylenchus、滑刃线虫属Aphelenchoides和短体线虫属Pratylenchus。,2023/8/18,62,寄生性种子植物 由于叶绿素缺乏或根系、叶片退化，必须寄生在其他植物上以获取营养物质的植物，称为寄生性植物。大多数寄生性植物为双子叶植物，可以开花结籽，又称为寄生性种子植物。,寄生性种子植物的主要类群,2023/8/18,65,桑寄生在树体上寄生状,槲寄生,桑寄生科植物有叶绿素，能进行光合作用，但没有根系而寄生在其他植物上，其导管与寄主的导管相连，夺取部分营养物质，因此，称为半寄生。,2023/8/18,66,槲寄生,寄主枝干,槲寄生木质部,寄主木质部,2023/8/18,67,桑寄生,槲寄生,2023/8/18,68,南洋楹槲寄生,阔叶树槲寄生,菟丝子为一年生攀缘草本植物，仅有一菟丝子属Cuscuta，多分布在暖温带地区。在我国以中国菟丝子C.chinensis Lam.和日本 菟丝子C.japonica Choisy 最为常见。中国菟丝子 主要为害草本植物，以 豆科植物为主，还寄生 于菊科、藜科等植物。常为害一串红、翠菊、美女樱、长春花及扶桑 等植物。,2023/8/18,69,菟丝子在苗木上寄生情况,2023/8/18,70,中国菟丝子,2023/8/18,71,日本菟丝子,日本菟丝子,寄主为三角梅,列当,2023/8/18,72,列 当1.向日葵根部受害状 2 列当的花序3 花 4.种子,2023/8/18,73,侵入期,潜伏期,发病期,接触期,从病原物与寄主感病部位接触侵入，到引起植物表现症状所经历的全部过程，称为病害的发病过程，简称病程。病程大致可划分为接触、侵入、潜育和发病四个时期。实际上病程是一个连续的侵染过程。,第三节 病原物的侵染过程和病害循环,2023/8/18,74,植物病害的侵染循环：指从前一个生长季节开始发病，到下一个生长季节再度发病的过程称侵染循环。包括以下三个环节：,病原物越冬病原物传播初侵染和再侵染,侵染循环模式图,植物病害流行,第四节 植物病害的诊断,一、诊断的程序,(1)症状的识别与描述；(2)调查询问病史与有关档案；,田间观察,症状诊断,病原鉴定,确定病害,从症状入手，全面检查，仔细分析，下结论要有余地。,(3)采样检查(镜检与剖检等)；(4)专项检测；(5)逐步排除法得出适当结论。,诊断的程序一般包括：,二、柯赫氏法则(Kochs Rule),又称柯赫氏假设(Kochs postulates)，通常是用来确定侵染性病害病原物的操作程序。,如发现一种不熟悉的或新的病害时，就应按柯赫氏法则的四步来完成诊断与鉴定。,柯赫氏法则具体内容,（1）在病植物上常伴随有一种病原生物存在；,（2）该微生物可在离体的或人工培养基上分离纯化而得到纯培养物；,（3）将纯培养物接种到相同品种的健株上，表现出相同症状的病害；,（4）从接种发病的植物上再分离到其纯培养，性状与原来微生物记录 相同。,凭症推断,分离病原(Isolation pathogen),回接试验（自身),Inoculation Test,健 株,病 株,再分离,病 株,Re-isolation,The same pathogen as the inoculated one,柯赫氏法则同样也适用于对非侵染性病害的诊断。只是以某种怀疑因素来代替病原物的作用，例如当判断是缺乏某种元素引起病害时，可以补施某种元素来缓解或消除其症状，即可确认是某元素的作用。,柯赫氏法则只是病害鉴定过程中的一个重要环节，通过柯赫氏法则只是确定了病原物，只有通过对病原物的形态学观察和生理学及分子生物学研究才能鉴定病原物和病害。,三、植物病害诊断要点,植物病害的诊断，首先要区分是属于侵染性病害还是非侵染性病害。,（一）侵染性病害,病原生物侵染所致的病害特征：病害有一个发生发展或传染的过程；在特定的品种或环境条件下，病害轻重不一；在病株的表面或内部可以发现其病原生物体存在(病征)，它们的症状也有一定的特征。,细菌病害,(二)非侵染性病害,病植物上无病征，也分离不到病原物往往大面积同时发生同一症状的病害没有逐步传染扩散的现象,1病害突然大面积同时发生，发病时间短，只有几天，大多是由于大气污染、三废污染或气候因素如冻害、干热风、日灼所致。2病害只限于某一品种发生，多为生长不良或有系统性的一致症状，多为遗传性障碍所致。3有明显的枯斑、灼伤，且多集中在某一部位的叶或芽上，无既往病史，大多是由于使用农药或化肥不当所致。4明显的缺素症状，多见于老叶或顶部新叶。,3.环境条件调查,非侵染性病害（初步诊断）,1.发生特点观察,4.病原鉴定,化学诊断法,人工诱发法,指示植物鉴定法,排除病因法,2.病株表现,在病植物上看不到任何病征，诱发和分离也得不到病原物。在田间无发病中心，不表现由点到面，由发病中心向四周扩展的过程，一般成片，成条发生，较大面积均匀发生。,1.发生特点观察,2.病株表现,除个别高温引起的日烧病和喷药、施肥不当产生药 害一般都是全株性的，如缺素、涝害等。,3.环境条件调查,1）气象：冻害、灼烧、降雨、光照不适等2）土壤：涝害、旱害、盐碱害、营养不良 3）肥料与毒物（农药）综合分析确定病因,4.病原鉴定,1）化学诊断法：分析病田土壤，测定其成分与正常值比较，从而 查明过多过少的成分，确定病原（对缺素症，盐碱 害的诊断较准确）,2）指示植物鉴定法：适用缺素症的鉴定，即选择最容易缺乏该种元素，症状表现最明显、最稳定的植物，种植在怀疑为缺乏该元素的果树附近，观察其症状反应，从而确定病原。,草本植物及其缺素症状：缺氮：花椰菜、甘蓝；缺磷：油菜；缺钾：马铃薯、蚕豆；缺钙：甘蓝、花椰菜；缺铁：甘蓝、马铃薯；缺硼：甜菜、油菜。,3）人工诱发及排除病因的检验法：a 人工诱发：人为提供类似发病的条件，如低温，缺某种元素，看植株是否发病。b 排除病因：对病株喷洒，注射怀疑缺乏的元素，看是否可减轻或恢复病害的方法。,