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高级植物病理学现在学习的是第1页，共119页第一章第一章 植物病害与农业生产植物病害与农业生产 第一部分：绪论第一部分：绪论现在学习的是第2页，共119页联合国粮农组织指出：联合国粮农组织指出：20112011年世界有年世界有1111亿人挨饿！亿人挨饿！2007年年现在学习的是第3页，共119页现在学习的是第4页，共119页 据联合国粮农组织的统计：19972007农业有害生物造成的损失约占当年产量的25%28%，其中植物病害造成的损失约占10。现在学习的是第5页，共119页马铃薯晚疫病 感恩节1945-1946：爱尔兰大饥荒 饿死几十万人，150万逃荒到北美洲现在学习的是第6页，共119页葡萄霜霉病1880：法国波尔多地区爆发葡萄霜霉病，酿酒业濒临破产。现在学习的是第7页，共119页水稻胡麻斑病1943年：印度孟加拉邦水稻胡麻斑病大流行，饿死200万人，数百万人逃荒。现在学习的是第8页，共119页玉米小斑病1970年：美国玉米小斑病流行，直接损失10亿美元。现在学习的是第9页，共119页小麦条锈病1950年：中国小麦条锈病大流行，小麦减产60亿斤。现在学习的是第10页，共119页 一、作物品种良种化一、作物品种良种化 培培育育抗抗病病高高产产品品种种是是一一项项经经济济高高效效的的增增产产措措施施，也也是是防防治治病病害害的的重重要要措措施施。大大面面积积单单一一化化种种植植遗遗传传一一致致性性的的品品种种，导导致致遗遗传传背背景简单化和脆弱性，导致病害大流行。景简单化和脆弱性，导致病害大流行。玉米小斑病、小麦条锈病、稻瘟病玉米小斑病、小麦条锈病、稻瘟病现代农业生产对植物病害的影响现代农业生产对植物病害的影响现在学习的是第11页，共119页二、栽培技术多样化二、栽培技术多样化 耕作制度的变化可以影响病害发生。耕作制度的变化可以影响病害发生。单季稻改双季稻，由于早稻破口抽穗期巧遇雨季，导致单季稻改双季稻，由于早稻破口抽穗期巧遇雨季，导致稻瘟病严重发生。稻瘟病严重发生。两段育秧技术晚稻秧苗期延长增加了叶蝉、飞虱取食传两段育秧技术晚稻秧苗期延长增加了叶蝉、飞虱取食传毒的机会，加剧了双季晚稻病毒病的严重发生。毒的机会，加剧了双季晚稻病毒病的严重发生。温室和大棚中通气和温度不适常使植物白粉病、灰霉病温室和大棚中通气和温度不适常使植物白粉病、灰霉病严重发生；严重发生；再生稻引发纹枯病再生稻引发纹枯病 现代农业生产对植物病害的影响现代农业生产对植物病害的影响现在学习的是第12页，共119页三、栽培手段化学化三、栽培手段化学化 长长期期和和大大量量使使用用化化肥肥、激激素素调调控控和和化化学学农农药药，导导致致植植物物营营养养失失衡衡、生生理理功功能能紊紊乱乱、微微生生态态环环境境恶恶化化、微微生生物物区区系系结结构构失失衡衡，从从而而诱诱发发或或加剧病害发生。加剧病害发生。现代农业生产对植物病害的影响现代农业生产对植物病害的影响现在学习的是第13页，共119页四、作物布局区域化四、作物布局区域化 作物区域化和集约化种植，在一个地区内大面积种植单一作物区域化和集约化种植，在一个地区内大面积种植单一作物，导致农业生态系统成分简单化，系统调控能力下降。使作物，导致农业生态系统成分简单化，系统调控能力下降。使一些在分散种植时不造成危害的病害获新发生病害流行成灾，一些在分散种植时不造成危害的病害获新发生病害流行成灾，导致重大经济损失。导致重大经济损失。现代农业生产对植物病害的影响现代农业生产对植物病害的影响现在学习的是第14页，共119页五、农事操作机械化五、农事操作机械化 在在采采用用机机械械化化耕耕作作、种种植植、收收获获和和运运输输过过程程中中，由由于于农农业业机机械械受受病病原原物物污污染染，从从而而导导致致种种子子或或农农产产品品污污染染，或或使使病病原原物物通通过过农农业业机机械械在田间扩散传播。在田间扩散传播。现代农业生产对植物病害的影响现代农业生产对植物病害的影响现在学习的是第15页，共119页六、农业交流国际化六、农业交流国际化 全全世世界界各各种种作作物物的的种种子子和和苗苗木木的的交交流流引引种种、农农产产品品贸贸易易、世世界界作作物物博博览览会会等等活活动动都都可可能能将将一一些些外外来来入入侵侵病病原原物物引引入入，引引起起一一些些新新病病害害。有有些些种种子子或或繁繁殖殖材材料料引引种种到到新新区区后后，可可能能遭遭受受当当地地病病原原物物或或病病原原小小种种侵侵染染，造成病害的流行。造成病害的流行。现代农业生产对植物病害的影响现代农业生产对植物病害的影响现在学习的是第16页，共119页第二章第二章 植物病害的研究与控制植物病害的研究与控制 研究植物侵染性病害发生规律要坚持宏观与微观、个体与群体、生理研究植物侵染性病害发生规律要坚持宏观与微观、个体与群体、生理学生态学与分子生物学相结合。学生态学与分子生物学相结合。探明植物抗病基因和病原生物致病基因的表达、调控和互作特征探明植物抗病基因和病原生物致病基因的表达、调控和互作特征,从从本质上揭示在外部条件影响下寄主植物与病原生物相互作用过程中的生物本质上揭示在外部条件影响下寄主植物与病原生物相互作用过程中的生物学、生态学、生理学、行为学和遗传学等变化规律。学、生态学、生理学、行为学和遗传学等变化规律。为植物病害预测预报、制定植物病害控制的新策略和新技术提供科学依据。为植物病害预测预报、制定植物病害控制的新策略和新技术提供科学依据。现在学习的是第17页，共119页植物病害控制的思维植物病害控制的思维植物保护的任务：植物保护的任务：粮食生产粮食生产安全安全病害造成的损失病害造成的损失 农产品品质农产品品质安全安全病害或病害防控造成的品质威胁病害或病害防控造成的品质威胁 农业生态环境农业生态环境安全安全病害或病害防控破坏生态平衡病害或病害防控破坏生态平衡现在学习的是第18页，共119页农产品品质安全的涵义农产品品质安全的涵义 营养成分营养成分内在品质内在品质 病害原物产生的有毒物质病害原物产生的有毒物质 农药残留农药残留 商品品质商品品质 商品感官商品感官现在学习的是第19页，共119页植物病害控制策略的思考植物病害控制策略的思考关注对象关注对象 病害病害 植物植物病原物病原物 群体健康群体健康消灭消灭 产量和品质保证产量和品质保证现在学习的是第20页，共119页 控制植物病害是植物病理学研究的最终目标。传统植物病害防治控制植物病害是植物病理学研究的最终目标。传统植物病害防治的核心是的核心是“有害生物综合治理（有害生物综合治理（Integrated Pest Management，IPM）”，以有害生物为主要研究对象，把消灭和压低病原生物作为主要目标。现，以有害生物为主要研究对象，把消灭和压低病原生物作为主要目标。现代植物病害防治以生态安全和食品安全为前提，以保护对象代植物病害防治以生态安全和食品安全为前提，以保护对象植物群体植物群体健康为核心，通过调节植物生长环境、加强植物保健和提高免疫能力（抗健康为核心，通过调节植物生长环境、加强植物保健和提高免疫能力（抗病、耐病、补偿能力）来达到控制病害的目的。病、耐病、补偿能力）来达到控制病害的目的。现在学习的是第21页，共119页植物病害控制对策的思考植物病害控制对策的思考抗病品种抗病品种农农 药药物理防治物理防治 生态防治生态防治生物防治生物防治现在学习的是第22页，共119页病原物病原物寄主植物寄主植物 生态环境生态环境温、光、水温、光、水 气、营养气、营养中等的抗病性本质中等的抗病性本质主要作物品质、产量要求主要作物品质、产量要求生存、繁殖、侵染生存、繁殖、侵染 建立寄生关系建立寄生关系 生理、形态生理、形态 健康健康现在学习的是第23页，共119页 植物病害的生态管理可从宏观和微观两个层次来营造健康的植物植物病害的生态管理可从宏观和微观两个层次来营造健康的植物生态系统，从而达到保护植物群体健康的目的。生态系统，从而达到保护植物群体健康的目的。宏观层次宏观层次微观层次微观层次植植 物物病原生物病原生物其他生物其他生物时空环境时空环境人为因素人为因素细胞环境（细胞生态）细胞环境（细胞生态）分子环境（分子生态）、分子环境（分子生态）、现在学习的是第24页，共119页第二节第二节 植病系统及其组成因子植病系统及其组成因子现在学习的是第25页，共119页 植植物物病病害害是是病病原原物物和和寄寄主主植植物物在在特特定定的的环环境境下下相相互互作作用用构构成成的的系系统统，这这个个系系统统称称为为植植物物病病害害系系统统（Plant Plant pathosystempathosystem）。植植物物病病害害系系统统是是从从宏宏观观角角度度考考虑虑植植物物（作作物物）病病害害发发生生、发发展展和和流流行行成成灾灾的的因因子子及及其其相相互互作作用用。植植物物病病害害系系统统关关注注病病害害最最终终对对作作物物产产量量和和品品质质的的影影响响，是是群群体体病病害害，一一般般不不会会对对大大田田发发病病单单株株植植物物进进行行治治疗疗。研研究究和和解解析析植植物物病病害害系系统统可可以以为为作物病害安全控制提供战略性决策。作物病害安全控制提供战略性决策。现在学习的是第26页，共119页 植物病害系统也可以理解为病原物与寄主植物通过生物植物病害系统也可以理解为病原物与寄主植物通过生物化学而发生相互作用组成的系统，该系统着重考虑在特定化学而发生相互作用组成的系统，该系统着重考虑在特定的环境条件下病原物与寄主植物个体建立寄生关系及之后的环境条件下病原物与寄主植物个体建立寄生关系及之后病原菌与寄主的相互作用等，考虑病原物生活史、感染病病原菌与寄主的相互作用等，考虑病原物生活史、感染病原物后植物新陈代谢的变化及病变过程，该系统实质是个原物后植物新陈代谢的变化及病变过程，该系统实质是个体病害系统。研究个体病害系统有利于阐明植物抗病机理体病害系统。研究个体病害系统有利于阐明植物抗病机理和病原物致病机理，为植物病害控制提供理论依据。和病原物致病机理，为植物病害控制提供理论依据。现在学习的是第27页，共119页病害三角病害三角病原物环境植物现在学习的是第28页，共119页 1933年，林克(Link)指出：如果认为病原物是引起病害的原因，将妨碍考虑病害的性质和引起病害的原因和机制。从而提出了病害三角(The disease triangle)。EHPD现在学习的是第29页，共119页 在在“病害三角关系病害三角关系”中，寄主植物是保护的对象，同中，寄主植物是保护的对象，同时也是病原物攻击的目标，病原物必需依赖寄主而生存和时也是病原物攻击的目标，病原物必需依赖寄主而生存和繁衍。寄主植物的遗传基础和生长状况影响到发病程度，繁衍。寄主植物的遗传基础和生长状况影响到发病程度，一般我们可以依据寄主植物抵抗病原物的能力分为免疫、一般我们可以依据寄主植物抵抗病原物的能力分为免疫、高抗、中抗、中感、感病和高感等几种类型。抗感特性是高抗、中抗、中感、感病和高感等几种类型。抗感特性是由寄主植物的遗传基础决定的；寄主植物良好的生长状况由寄主植物的遗传基础决定的；寄主植物良好的生长状况可以降低病害的为害程度，这是由环境因子决定的。可以降低病害的为害程度，这是由环境因子决定的。现在学习的是第30页，共119页 寄寄主主植植物物可可以以影影响响病病原原物物的的生生长长发发育育和和致致病病等等生生命命活活动动，同同时时寄寄主主植植物物也也可可以以改改变变局局部部的的环环境境，如如降降低低土土表表温温度度、增增大大土土表表的的湿湿度度，过过度度密密植植有有利利于于营营造造发发病病的的小小气气候。候。现在学习的是第31页，共119页 某某特特定定的的病病原原物物群群体体内内部部存存在在种种种种差差异异，其其中中有有一一种种差差异异在在病病害害系系统统中中非非常常重重要要，即即致致病病力力的的差差异异。病病原原物物致致病病力力的的差差异异可可以以人人为为划划分分成成强强致致病病力力、中中致致病病力力、弱弱致致病病力力和和无无致致病病力力等等，致致病病力力的的差差异异是是由由病病原原物物的的遗遗传传物物质质决决定定的的，而而且且有有时时可可能能还还是是相相对对于于某某特特定定品品种种而而言言。一一般般而而言言，病病害害是是不不同同致致病病力力的的病病原原菌菌群群体体共共同同侵侵染染后后造造成成的的结结果果。当当某某特特定定病病原原物物中中具具有有强强致致病病力力的的群群体体成成为为优优势势群群体体后后，病病害害爆爆发发和和流行就具备了病原基础。流行就具备了病原基础。现在学习的是第32页，共119页 由由于于病病原原物物的的群群体体数数量量大大，繁繁殖殖快快，后后代代多多，病病原原物物自自身身的的变变异异积积累累是是显显著著的的，加加上上寄寄主主植植物物品品种种和和田田间间使使用用化化学学农农药药对对病病原原物物的的施施加加的的定定向向的的选选择择压压力力，更更加加快快了了病病原原物物的的变变异异速速度。度。现在学习的是第33页，共119页 病原物与寄主相互作用的结果，对植物而言是表现病原物与寄主相互作用的结果，对植物而言是表现出抗病或感病（即抗病性或感病性），对病原物而言是毒出抗病或感病（即抗病性或感病性），对病原物而言是毒性，但实质上是病体（病原物与寄主结合一体）的表现。性，但实质上是病体（病原物与寄主结合一体）的表现。前者指的是植物对病原物抵抗反应的一种类型，即不发病前者指的是植物对病原物抵抗反应的一种类型，即不发病或发病轻，与感病相对应；后者指的是植物对病原物侵染或发病轻，与感病相对应；后者指的是植物对病原物侵染的反应的总称。而不管反应是抵抗或不抵抗，与感病性是的反应的总称。而不管反应是抵抗或不抵抗，与感病性是相对同存、在不同场合使用、意义上一致的概念。寄主对相对同存、在不同场合使用、意义上一致的概念。寄主对病原物的反应是连续的。病原物的反应是连续的。感病性是病原物与寄主互作结果在植物体上的表现感病性是病原物与寄主互作结果在植物体上的表现病原物与寄主相互作用病原物与寄主相互作用 现在学习的是第34页，共119页高度感病高度感病寄主寄主病原物病原物免疫免疫抗抗病病性性感感病病性性毒毒性性无可见病痕无可见病痕因病死亡、绝收因病死亡、绝收生物学、经济学生物学、经济学中度受损中度受损现在学习的是第35页，共119页 寄主对病原物反应的一种结果，如病情轻，可以说寄主寄主对病原物反应的一种结果，如病情轻，可以说寄主抗病性强，也可以说寄主感病性弱；病情重，可以说寄主感病抗病性强，也可以说寄主感病性弱；病情重，可以说寄主感病性强，也可以说寄主抗病性弱。因此抗病性和感病性是相对的、性强，也可以说寄主抗病性弱。因此抗病性和感病性是相对的、共存于一体的、非互相排斥的。共存于一体的、非互相排斥的。对病原物而言，如病情轻，可以说病原物毒性弱；病情重，可以对病原物而言，如病情轻，可以说病原物毒性弱；病情重，可以说寄主感病性强，也可以说病原物毒性强。说寄主感病性强，也可以说病原物毒性强。现在学习的是第36页，共119页 在长期的进化中，寄主和病原物相互作用、相互适应各自不断在长期的进化中，寄主和病原物相互作用、相互适应各自不断变异而又相互选择，病原物发展出种种形式和程度的致病性，寄变异而又相互选择，病原物发展出种种形式和程度的致病性，寄主也发展出种种形式和程度的抗病性，这就叫作协同进化主也发展出种种形式和程度的抗病性，这就叫作协同进化(coevolution)(coevolution)。寄主如果毫无抗病性，它就不可能进化，生存到今天。寄主如果毫无抗病性，它就不可能进化，生存到今天。寄生现象是生命界中一个高层次现象，是两种生物在分子水平上相互作用、寄生现象是生命界中一个高层次现象，是两种生物在分子水平上相互作用、在群体水平上相互选择的协同进化的表现，而抗病性则是寄生现象的一个在群体水平上相互选择的协同进化的表现，而抗病性则是寄生现象的一个重要侧面。重要侧面。现在学习的是第37页，共119页 腐生物腐生物(无致病性）无致病性）天然免疫性天然免疫性 克服了天然免疫性克服了天然免疫性 获得了腐生致病性获得了腐生致病性 兼性腐生物兼性腐生物(杀生病原物杀生病原物)抗杀生寄生的抗病性抗杀生寄生的抗病性 克服了抗杀生寄生的抗病性克服了抗杀生寄生的抗病性 (般抗病性般抗病性)获得了活体寄生性获得了活体寄生性 兼性寄生物兼性寄生物 抗活体寄生的抗病性抗活体寄生的抗病性 (一般抗病性一般抗病性)专性寄生物和专性寄生物和 抗专性寄生的抗病性抗专性寄生的抗病性 品种专化性毒性小种品种专化性毒性小种和小种专化性抗病性和小种专化性抗病性单源进化单源进化 现在学习的是第38页，共119页多源进化：多源进化：活体营养活体营养(biotrophy)(biotrophy)和死体营养和死体营养(necrotrophy)(necrotrophy)是两种并存的现是两种并存的现象，各有其不同的进化来源。即便死体营养寄生现象象，各有其不同的进化来源。即便死体营养寄生现象(necrotrophic(necrotrophic parasitism)parasitism)不存在，活体营养寄生现象不存在，活体营养寄生现象(biotrophic parasitism)(biotrophic parasitism)也也可以存在，反之亦然。而且，这两种现象也不一定是相互排斥的，在病可以存在，反之亦然。而且，这两种现象也不一定是相互排斥的，在病程中，死体营养可逐步取代活体营养。活体营养寄生现象可能导源于互程中，死体营养可逐步取代活体营养。活体营养寄生现象可能导源于互利共生利共生(mntualistic symbiosis)(mntualistic symbiosis)的失去了平衡。的失去了平衡。现在学习的是第39页，共119页 环环境境因因素素十十分分复复杂杂，大大体体上上可可以以分分为为生生物物环环境境因因素素和和非非生生物物环环境因素。境因素。生生物物因因子子包包括括除除寄寄主主植植物物和和病病原原物物以以外外的的生生物物。生生物物因因子子对对植植物物的的影影响响因因生生物物的的种种类类不不同同而而异异，如如非非寄寄主主植植物物（杂杂草草）对对寄寄主主的的影影响响包包括括竞竞争争养养分分和和空空间间；有有些些动动物物对对寄寄主主的的影影响响有有破破坏坏作作用用（如如害害虫虫），也也有有一一些些具具有有促促进进作作用用（如如传传粉粉的的昆昆虫虫）；有有的的微微生生物物对对寄寄主主植植物物的的生生长长有有促促进进作作用用和和提提高高寄寄主主植植物物的的抗抗逆逆能能力力（如抗干旱、抗冻害和抗病虫害等）。（如抗干旱、抗冻害和抗病虫害等）。现在学习的是第40页，共119页 寄生性水平越高，寄生专化性越强，则寄主对该病原物的抗病性寄生性水平越高，寄生专化性越强，则寄主对该病原物的抗病性的分化也就越强，越容易找到抗病品种。的分化也就越强，越容易找到抗病品种。抗病性和植物的其它性状有所不同，它是在病原物积极参与下逐抗病性和植物的其它性状有所不同，它是在病原物积极参与下逐渐发展而成的，病原物的侵染会激发寄主植物的某些反应，寄主的反渐发展而成的，病原物的侵染会激发寄主植物的某些反应，寄主的反应又会激发病原物的反应，在进化过程中双方都不断变异，相互选择，应又会激发病原物的反应，在进化过程中双方都不断变异，相互选择，变异、选择和遗传等机制年复一年地发生作用，从而逐渐形成了现今变异、选择和遗传等机制年复一年地发生作用，从而逐渐形成了现今的抗病性，而且还在不断发展之中。的抗病性，而且还在不断发展之中。现在学习的是第41页，共119页 非生物环境因素包括气象因子（温度、光照、气流、湿度和降雨非生物环境因素包括气象因子（温度、光照、气流、湿度和降雨量等）和土壤因子（土壤质地、通气、量等）和土壤因子（土壤质地、通气、pHpH值、矿物质和有机质含量等）值、矿物质和有机质含量等）等。任何植物的正常生长均需要适宜的温度、充足的光照、适宜的水分等。任何植物的正常生长均需要适宜的温度、充足的光照、适宜的水分和丰富的营养等，非生物因子对植物正常生长的影响是显而易见的，它和丰富的营养等，非生物因子对植物正常生长的影响是显而易见的，它们同时也影响到病原物和环境中生物因子的生长、发育和存活等。可以们同时也影响到病原物和环境中生物因子的生长、发育和存活等。可以说，环境因子对病害的发生有非常重要的作用，病害大面积的爆发流行说，环境因子对病害的发生有非常重要的作用，病害大面积的爆发流行与适宜的发病环境是分不开的。与适宜的发病环境是分不开的。现在学习的是第42页，共119页 寄主植物、病原物与环境的相互作用组成自然的病害系统，在寄主植物、病原物与环境的相互作用组成自然的病害系统，在环境相对稳定的情况下，寄主植物和病原物的相互作用是动态的，环境相对稳定的情况下，寄主植物和病原物的相互作用是动态的，即寄主植物和病原物均会出现变异，协同进化，遵循即寄主植物和病原物均会出现变异，协同进化，遵循Boom-BustBoom-Bust循环循环（Boom-and-Bust CyclesBoom-and-Bust Cycles）规律。在植物病害控制研究中，需要关）规律。在植物病害控制研究中，需要关注寄主作物的抗病性能的变异，监控病原物群体的致病力结构组成注寄主作物的抗病性能的变异，监控病原物群体的致病力结构组成及其变异时空动态。及其变异时空动态。现在学习的是第43页，共119页1.1.某种寄主植物非大面积连续分布；某种寄主植物非大面积连续分布；2.2.植物种类（含寄主和非寄主）、病原物种类多样化；植物种类（含寄主和非寄主）、病原物种类多样化；3.3.寄主与寄生物寄主与寄生物 物竟天择物竟天择 适者生存；适者生存；4.4.遵循生物种群演替规律遵循生物种群演替规律一种寄生物占优势一种寄生物占优势 病害病害 相应寄主衰减相应寄主衰减 其它寄生物占劣势其它寄生物占劣势 其它寄主增加其它寄主增加 原来寄生物衰减原来寄生物衰减 病害病害 原来相应寄主增加原来相应寄主增加 其它寄生物占优势其它寄生物占优势 其它寄主衰减其它寄主衰减 寄生物群落和寄主植物群落的动态平衡寄生物群落和寄主植物群落的动态平衡自然生态中病三角的特点自然生态中病三角的特点现在学习的是第44页，共119页 农业生态系统是一种依靠人类管理才能维持的不稳定系统，农业生态系统是一种依靠人类管理才能维持的不稳定系统，植物病害系统是农业生态系统的子系统。植物病害系统是农业生态系统的子系统。按照系统论整体性的观点，农田生态系统内任何一个元按照系统论整体性的观点，农田生态系统内任何一个元素发生的变化都会影响到病害的发生发展。素发生的变化都会影响到病害的发生发展。作物生产的任一人为环节均会影响植物病害系统的平作物生产的任一人为环节均会影响植物病害系统的平衡。衡。植物病害系统是农业生态系统的子系统植物病害系统是农业生态系统的子系统现在学习的是第45页，共119页病原物病原物人人环境环境植物植物病害四角病害四角 植物病害是在人为的干预下，病原物和寄主在一定外植物病害是在人为的干预下，病原物和寄主在一定外界条件下相互作用结果的一种表现。即病害四角界条件下相互作用结果的一种表现。即病害四角（disease squaredisease square）。）。Robinson,1976 现在学习的是第46页，共119页现在学习的是第47页，共119页 寄寄主主植植物物（作作物物）是是人人类类种种植植的的对对象象，作作物物的的生生长长发发育育特特别别是是最最终终的的产产品品必必需需符符合合种种植植者者不不断断增增长长的的要要求求（提提高高产产量量和和提提高高适适合合人人类类的的品品质质），因因此此，作作物物不不再再按按照照达达尔尔文文的的“适适者者生生存存”的的原原则则进进化化，而而是是不不断断受受到到人人类类改改造造（遗遗传传改改良良）。作作物物的的种种植植（农农业业生生产产）是是复复杂杂的的过过程程，涉涉及及到到作作物物品品种种的的选选用用（选选育育新新品品种种、远远距距离离引引种种等等）、种种植植面面积积、作作物物布布局局、栽栽培培管管理理（如如施施肥肥、灌灌溉溉、翻翻耕耕和和病病虫虫害害杂杂草草控控制制等等）等等，这这些些行行为为将将形形成成一个与自然界有显著差异的系统，即农田生态系统。一个与自然界有显著差异的系统，即农田生态系统。现在学习的是第48页，共119页 由由于于人人类类的的耕耕作作行行为为直直接接影影响响植植物物病病害害三三角角关关系系中中的的寄寄主主和和环环境境，实实质质上上影影响响到到病病害害的的发发生生和和流流行行；而而病病害害的的发发生生和和流流行行影影响响到到作作物物的的最最终终产产量量和和品品质质，因因此此植植物物病病害害系系统统是是农农田田生生态态系系统统中中的的一一个个子子系系统统，受受到到农田生态系统的影响。农田生态系统的影响。现在学习的是第49页，共119页 因为农田生态系统受到人类的影响，人当然在植物病害系统中有因为农田生态系统受到人类的影响，人当然在植物病害系统中有非常重要的作用，人对自然植物病害系统中的三个因素均有显著的影非常重要的作用，人对自然植物病害系统中的三个因素均有显著的影响。人不仅可以选择种植作物的种类，而且可以选择作物的品种，决响。人不仅可以选择种植作物的种类，而且可以选择作物的品种，决定作物的种植面积、不同作物种类和品种间的布局；由于农业生产需定作物的种植面积、不同作物种类和品种间的布局；由于农业生产需要，可以改变耕作制度（如轮作、休耕、套种和大面积更换主要农作要，可以改变耕作制度（如轮作、休耕、套种和大面积更换主要农作物种类等）。人可以通过农事活动（翻耕、施肥、灌溉和除草等）影物种类等）。人可以通过农事活动（翻耕、施肥、灌溉和除草等）影响环境。同时人还可以通过化学、物理等措施控制病虫害，直接影响响环境。同时人还可以通过化学、物理等措施控制病虫害，直接影响到病原菌的种群数量和病害的传播介体；因商业、旅游、科技交流、到病原菌的种群数量和病害的传播介体；因商业、旅游、科技交流、社会经济活动等活动，人可以帮助病原物远距离传播。社会经济活动等活动，人可以帮助病原物远距离传播。现在学习的是第50页，共119页干预方式：生产方式、经济活动和社会活动；干预方式：生产方式、经济活动和社会活动；干预对象：环境条件、寄主的种类和分布、病原物的种类和分布；干预对象：环境条件、寄主的种类和分布、病原物的种类和分布；干干预预结结果果：系系统统平平衡衡依依靠靠人人类类的的活活动动，破破坏坏了了群群落落之之间间种种群群的的自自然然演演替替，使系统动态平衡的稳定性受到破坏，最终引致某种植物病害大流行。使系统动态平衡的稳定性受到破坏，最终引致某种植物病害大流行。人类对农田植物病害系统的干预人类对农田植物病害系统的干预 现在学习的是第51页，共119页人类干预环境：营养条件、灌溉、光照等；人类干预环境：营养条件、灌溉、光照等；人类干预寄主：群集寄主、遗传背景脆弱性、周年栽种或再生技术、引种；人类干预寄主：群集寄主、遗传背景脆弱性、周年栽种或再生技术、引种；人人类类干干预预病病原原物物：病病原原毒毒性性群群体体简简单单化化、杀杀菌菌剂剂抑抑制制某某些些病病害害、社社会会活活动引入新病。动引入新病。在在农农田田生生态态系系统统中中，为为了了控控制制病病害害，往往往往高高频频率率使使用用化化学学农农药药。长长期期使使用用单单一一类类型型的的化化学学农农药药，也也将将导导致致抗抗药药性性菌菌株株出出现现和和累累积积，影影响响化化学学农农药药控控制制病病害害的的效效果果。因因此此，针针对对某某特特定定的的病病害害，合合理理使使用用多多种具不同作用机理的化学农药是科学的。种具不同作用机理的化学农药是科学的。现在学习的是第52页，共119页第三节、植病系统的调控第三节、植病系统的调控 植物病害控制的生态学原则植物病害控制的生态学原则 1.1.恢复寄主遗传多样性来稳定病原物的多样性；恢复寄主遗传多样性来稳定病原物的多样性；2.2.容纳各种病原物一定数量的存在，维持系统稳定性；容纳各种病原物一定数量的存在，维持系统稳定性；3.3.改改善善生生态态环环境境，创创造造有有利利于于植植物物健健康康生生长长、不不利利于于病病原原物物繁繁殖殖、侵侵染、循环的外界环境；染、循环的外界环境；4.4.增加植病系统中其它对抗生物因素成分；增加植病系统中其它对抗生物因素成分；5.5.确立生态防治（确立生态防治（EPMEPM）的地位。）的地位。现在学习的是第53页，共119页 第一节第一节 病原物与寄主的识别病原物与寄主的识别 第二节第二节 病原物与寄主的侵染互作病原物与寄主的侵染互作 第三节第三节 植物侵染病害的计测植物侵染病害的计测 第三章第三章 植物病害侵染原理植物病害侵染原理现在学习的是第54页，共119页现在学习的是第55页，共119页 在在生生物物学学上上，识识别别泛泛指指生生物物间间、生生物物细细胞胞间间、生生物物与与环环境境因因子子之之间间信信息息交交流流的的表表现现、方方式式、过过程程和和机机制制。寄寄主主植植物物-病病原原物物识识别别是是双双方方实实现现信信息息交交流流的的专专化化性性事事件件，发发生生在在双双方方互互作作过过程程的的早早期期，包包括括病病原原物物接接近近、接接触触和和侵侵染染植植物物三三个个阶阶段段，能能启启动动或或引引发发寄寄主主植植物物一一系系列列的的病理学反应。病理学反应。第一节第一节 寄主植物寄主植物-病原物的识别病原物的识别现在学习的是第56页，共119页寄主植物寄主植物-病原物识别的类型病原物识别的类型 1 1根据病理过程划分为接触识别和接触后识别。根据病理过程划分为接触识别和接触后识别。接接触触识识别别是是指指寄寄主主与与病病原原物物发发生生机机械械接接触触时时引引发发的的特特异异性性反反应应。这这种种持异性反应依赖于两者表面结构的感应和表面组分化学分子的互补性。持异性反应依赖于两者表面结构的感应和表面组分化学分子的互补性。接接触触后后识识别别是是病病原原物物在在寄寄主主植植物物上上定定殖殖后后发发生生的的持持异异性性反反应应，这这种种特特异异性性反反应应依依赖赖于于病病原原物物致致病病因因子子和和底底物物的的关关系系以以及及寄寄主主对对致致病因于的反应。病因于的反应。现在学习的是第57页，共119页3 3根根据据识识别别分分子子与与互互补补基基因因的的关关系系 划划分分为为一一般般性性识识别别和和特特异异性性识识别别。其其区区别别主主要要看看识识别别过过程程是是否否发发生生在在寄寄主主和和病病原原物物接接触触后后表表面面组组分分的的互互作作，还还是寄主和病原物通过互补的基因产物互作。是寄主和病原物通过互补的基因产物互作。一一般般性性识识别别存存在在于于非非寄寄主主植植物物和和病病原原菌菌的的互互作作中中以以及及在在其其他他不不存存在在基基因因一一基基因因关关系系的的寄寄主主、病病原原物物接接触触的的早早期期阶阶段段。如如植植物物病病原原细细菌菌在非寄主植物上引起过敏性反应中主要是一般性识别。在非寄主植物上引起过敏性反应中主要是一般性识别。特异性识别发生在基因一基因病害系统中小种和品种的特异性互作中。特异性识别发生在基因一基因病害系统中小种和品种的特异性互作中。现在学习的是第58页，共119页 一一般般性性识识别别和和特特异异性性识识别别都都可可以以导导致致基基因因活活化化。虽虽然然在在两两种种识识别别过过程程的的早早期期步步骤骤不不同同。随随后后在在信信号号传传递递过过程程中中发发生生的的下下游游步步骤骤和和最最终终活活化化的的基基因有可能全部或大部分是相同的。因有可能全部或大部分是相同的。现在学习的是第59页，共119页 接触识别发生在寄主植物表面，见于以下两种过程：接触识别发生在寄主植物表面，见于以下两种过程：寄主植物对病原细菌、病毒粒子的吸附和感受寄主植物对病原细菌、病毒粒子的吸附和感受菌物孢子在植物表面对菌物孢子的吸附、菌物孢子的萌发、侵菌物孢子在植物表面对菌物孢子的吸附、菌物孢子的萌发、侵入。入。现在学习的是第60页，共119页 两类识别两类识别 专化性识别专化性识别：接触与识别同时发生，信息交换识别；接触与识别同时发生，信息交换识别；致病性分化显著、专性寄生病原物。致病性分化显著、专性寄生病原物。病原寄主专化性毒素病原寄主专化性毒素 非专化性识别：非专化性识别：对寄主植物保卫素的诱导对寄主植物保卫素的诱导 病原致病酶的诱导病原致病酶的诱导 其他生化反应物质的诱导其他生化反应物质的诱导接触后识别；生化反应识别；非专性寄生病原物为主。接触后识别；生化反应识别；非专性寄生病原物为主。现在学习的是第61页，共119页 植物表面的分子以受体形式出现，叫植物识别子（植物表面的分子以受体形式出现，叫植物识别子（congor）；细菌表）；细菌表面的分子以配体形式起作用，称为细菌识别子（面的分子以配体形式起作用，称为细菌识别子（cognon）。与）。与ligand配配体体和和receptor受体受体分子分子相比，相比，cognor和和cognon 更能表示分子识别的功更能表示分子识别的功能，在想象的几何图形中是一种能，在想象的几何图形中是一种“锁钥锁钥”的关系或衣服拉链的的关系或衣服拉链的“扣合扣合”关系。这些术语在不同文献中常没有明确的界定，有的将关系。这些术语在不同文献中常没有明确的界定，有的将congor与与ligand,cognon与与receptor视为同义，认为视为同义，认为congon代表体系中的能动部分，代表体系中的能动部分，而而cognor只是一个被动部分，提供被识别的位点。但实际情况视，植物表面只是一个被动部分，提供被识别的位点。但实际情况视，植物表面的的congnor多固定在细胞壁上而接受识别多固定在细胞壁上而接受识别。1.接触识别接触识别现在学习的是第62页，共119页1.1.病原物酶的诱导合成过程中的分子识别病原物酶的诱导合成过程中的分子识别 对以诱导性酶为主要致病手段的病原物来说，酶的诱导合成是接触后识对以诱导性酶为主要致病手段的病原物来说，酶的诱导合成是接触后识别的一种主要类型，对引发随后的病理学反应至关重要。别的一种主要类型，对引发随后的病理学反应至关重要。2.2.植物保卫素诱导合成过程中的分子识别植物保卫素诱导合成过程中的分子识别 在多种菌物在多种菌物-植物互作体系中，寄主的植物保卫素是由病原菌物具扩散植物互作体系中，寄主的植物保卫素是由病原菌物具扩散性的激发子（性的激发子（elicitorelicitor）诱导而合成的。同一体系中的激发子可以不止）诱导而合成的。同一体系中的激发子可以不止一种，其中有的激发子的诱导作用具有小种专化性。一种，其中有的激发子的诱导作用具有小种专化性。3.3.病原菌物寄主专化性毒素的作用中的分子识别病原菌物寄主专化性毒素的作用中的分子识别 现在学习的是第63页，共119页2 2接触后识别，分子接触后识别，分子-细胞识别细胞识别 发发生生在在病病原原物物的的分分子子与与寄寄主主细细胞胞间间的的识识别别作作用用，病病原原物物的的配配体体由由病病原原物物产产生生后后扩扩散散到到达达寄寄主主细细胞胞，与与寄寄主主细细胞胞表表面面的的受受体体分分子子发发生生结结构构互互补补的的特特异异性性结结合合。配配体体和和受受体体间间的的特特异异结结合合称称为为分分子子识识别别，它它在在配配体体分分子子到到达达植植物物细细胞胞表表面面后后立立即即发发生生，并并引引发发一一系系列的细胞反应。列的细胞反应。现在学习的是第64页，共119页3.3.细胞细胞-细胞识别细胞识别 识别双方以分子识别实现细胞间特异性结合、并引发一方或识别双方以分子识别实现细胞间特异性结合、并引发一方或者双方细胞学专化性反应的过程。受体分子分布在一方的细胞上，者双方细胞学专化性反应的过程。受体分子分布在一方的细胞上，在另一方，配体分子或分布在细胞上，或以游离状态扩散出来；配在另一方，配