植物的抗病性課件

植物的抗病性亞麻立枯病病苗亞麻假黑斑病葉尖變褐枯死

大豆猝倒病大豆立枯病

病原微生物對作物的傷害一：水分平衡失調(diào)作物染病后，首先表現(xiàn)為水平衡失調(diào)，許多作物的病害常常以萎蔫或猝倒為特征，水分平衡失調(diào)的原因有1：有些病原微生物破壞根部，使植物吸水能力下降2：維管束被堵塞，水分向上運(yùn)輸中斷，有些是細(xì)菌或真菌本身堵塞莖部，有些是微生物或作物產(chǎn)生膠質(zhì)或黏液沉積在導(dǎo)管，有些是導(dǎo)管形成胼胝體而使導(dǎo)管不通3：蒸騰加強(qiáng)，因?yàn)椴≡⑸锲茐淖魑锏慕Y(jié)構(gòu)，透性加大，散失水分就快。部分小麥出現(xiàn)萎蔫部分油菜出現(xiàn)萎蔫二：呼吸作用加強(qiáng)

呼吸作用加強(qiáng)染病作物的呼吸作用大大加強(qiáng)，染病組織的呼吸一般比健康組織的增加10倍。呼吸加強(qiáng)的原因，一方面是病原微生物本身具有強(qiáng)烈的呼吸作用；另一方面是寄主呼吸速率加快。因?yàn)榻】到M織的酶與底物在細(xì)胞里是被分區(qū)隔開的，病害侵染后間隔被打破，酶與底物直接接觸，呼吸作用就加強(qiáng)；與此同時(shí)，染病部位附近的糖類都集中到染病部位，呼吸底物增多，呼吸就加強(qiáng)。由于病害引起的強(qiáng)烈呼吸，其氧化磷酸化解偶聯(lián)，大部分能量以熱能形式釋放出來，所以，染病組織的溫度大大升高，反過來又促進(jìn)呼吸

四：生長的改變某些病害癥狀（如形成腫瘤、偏上生長、生長速率猛增等）與植物激素含量增多有關(guān)。組織在染病過程中，同時(shí)大量形成各種植物激素，其中以吲哚乙酸是最突出。試驗(yàn)證明，銹病能提高小麥植株吲哚乙酸含量，而小麥的抗銹特性與組織中較高的吲哚乙酸氧化酶活性有關(guān)，這種酶能氧化分解吲哚乙酸，所以，這種酶活性高，就能使染病組織的吲哚乙酸水平下降。有些病害的病征是赤霉素代謝異常所致，例如，小麥叢矮病是由于病毒侵染使小麥植株赤霉素含量下降，植株矮化，噴施赤霉素即可得到改善。水稻惡苗病就是由于感染赤霉菌，使植株徒長。

小麥叢矮病水稻惡苗病二：促進(jìn)組織壞死有些病原真菌只能寄生在活的細(xì)胞里，在死細(xì)胞里不能生存?？共∑贩N細(xì)胞與這類病原菌接觸后，會(huì)形成廣譜的防御以抵抗病原體侵入。一個(gè)普通的防御是過敏響應(yīng)（hypersensitiveresponse），奪去受侵染附近細(xì)胞的養(yǎng)料，使病原體得不到合適的環(huán)境而死亡。病害就被局限于某個(gè)范圍而不能發(fā)展。因此，組織壞死是一個(gè)保護(hù)性反應(yīng)。除此之外，在過敏響應(yīng)之前，在受侵染細(xì)胞附近，時(shí)常產(chǎn)生活性氧，包括O-2?，H2O2和·OH。質(zhì)膜上的依賴NADPH氧化酶會(huì)產(chǎn)生O-2?，然后轉(zhuǎn)變?yōu)椤H和H2O2，·OH基是最強(qiáng)的氧化劑，能啟動(dòng)一些有機(jī)分子自由基鏈反應(yīng)，導(dǎo)致脂類過氧作用，酶鈍化和核酸降解。因此，活性氧作為過敏反應(yīng)一部分使細(xì)胞死亡或直接殺死病原體。三：產(chǎn)生抑制物質(zhì)作物體內(nèi)產(chǎn)生一些對病原微生物有抑制作用的物質(zhì)，因而使作物有一定的抗病性。植物對某些病原微生物的抵抗力與植物遺傳性密切有關(guān)，抗病育種的根據(jù)就在此。例如，銀杏對各種病害都具有高度免疫力。即使在同一植物不同品種中，對某一病害的抵抗力也不一樣。棉花中的海島棉對枯萎病完全沒有抵抗力，而中棉對枯萎病卻有較高的抗病力。植物對病原微生物有防御反應(yīng)的物質(zhì)很多，主要有下列幾種類型：1．植物防御素：植物防御素（phytoalexin，也稱植物抗毒素或植保素）是植物受侵染后才產(chǎn)生的一類低分子量的抗病原微生物的化合物。植物在受侵染前沒有植物防御素，一旦受侵染后就會(huì)形成。植物防御素能抑制微生物生長。普遍認(rèn)為，植物防御素的功能是專門起防御病斑擴(kuò)展的作用。當(dāng)病原菌入侵形成侵入點(diǎn)后，就在侵入點(diǎn)四周的組織形成壞死斑，限制病菌擴(kuò)展，它產(chǎn)生的速率和積累的數(shù)量與抗病程度有關(guān)。3．抗病蛋白當(dāng)病原微生物侵染寄主植物時(shí)，植物能生成一些抗病蛋白質(zhì)和酶，以抵御病原體的的傷害?？共〉鞍装◣锥≠|(zhì)酶、β-1，3-葡聚糖酶、植物凝集素以及病原相關(guān)蛋白等。植物凝集素是一類能與多糖結(jié)合或使細(xì)胞凝集的蛋白，多數(shù)為糖蛋白。小麥、大豆和花生的凝集素能抑制多種病原菌的菌絲生長和孢子萌發(fā)。水稻胚中的凝集素能使稻瘟病菌的孢子凝集成團(tuán)，甚至破裂4．激發(fā)子幾年前科學(xué)家分離出20種植物抵抗真菌、細(xì)菌和線蟲的基因，稱R基因（Rgene）。這些R基因大部分編碼蛋白受體，它認(rèn)識(shí)并與病原體特別分子結(jié)合，這個(gè)防御病原體的信號(hào)就叫做激發(fā)子（elicitor）。它們包含蛋白、多肽、固醇、多糖片段、病原體細(xì)胞壁、外膜或分泌過程。

抗病育種選育抗病品種是作物病害防治中的基本方法。其途徑有引種、選種、雜交育種等。為此要廣泛搜集抗病性資源(簡稱抗源)。一般認(rèn)為，在寄主和病原物的共同發(fā)源地或歷史性的經(jīng)常發(fā)病的地區(qū)，常存在著較為豐富的抗源。栽培植物的近緣野生種和古老的農(nóng)家品種也常含抗多種病害的抗源。育種時(shí)原始材料、親本和雜交后代群體或人工誘變的后代群體，都必須經(jīng)過既嚴(yán)格又適度的抗病性鑒定。

研究前景植物遺傳結(jié)構(gòu)的單一化是造成的重要根源之一。寄主──病原物相互關(guān)系的群體遺傳學(xué)研究將為解決上述問題提供理論基礎(chǔ)。寄主──病原物相互識(shí)別和親和性機(jī)制的分子水平研究，