植物的抗病性.ppt
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1、关于植物的抗病性现在学习的是第1页,共79页第一节第一节 植物抗病性的植物抗病性的概念和类别概念和类别现在学习的是第2页,共79页抗病性抗病性(resistance)(resistance)是指植物是指植物避免、中止或阻滞避免、中止或阻滞病病原物侵入与扩展,减轻发病和原物侵入与扩展,减轻发病和损失程度的一类特性。损失程度的一类特性。现在学习的是第3页,共79页关于抗病性重点有以下几点:关于抗病性重点有以下几点:1 1、抗病性是植物与病原物在长期、抗病性是植物与病原物在长期的协同进化中相互适应、相互选择的协同进化中相互适应、相互选择的结果,的结果,病原物发展出不同类别、病原物发展出不同类别、不同
2、程度的致病性,植物也相应地不同程度的致病性,植物也相应地形成了不同类别、不同程度的抗病形成了不同类别、不同程度的抗病性。性。现在学习的是第4页,共79页关于抗病性重点有以下几点:关于抗病性重点有以下几点:2 2、抗病性是植物普遍存在的、相对的、抗病性是植物普遍存在的、相对的性状,所有植物都具有不同程度的抗病性状,所有植物都具有不同程度的抗病性性,植物对病原物侵染的反应:植物对病原物侵染的反应:(1)(1)免疫(免疫(immuneimmune):):(2)(2)抗病(抗病(resistanceresistance):):(3)(3)感病(感病(susceptiblesusceptible):。)
3、:。(4)(4)耐病(耐病(disease tolerancedisease tolerance):寄主植物发病较重):寄主植物发病较重但对产量和品质影响较小。但对产量和品质影响较小。(5)(5)避病(避病(disease escapedisease escape):植物避开了病原物的侵):植物避开了病原物的侵染。染。现在学习的是第5页,共79页免疫免疫 寄主对病原物侵染的反寄主对病原物侵染的反应表现为完全不发病,或应表现为完全不发病,或观察不到可见症状。观察不到可见症状。现在学习的是第6页,共79页抗病抗病 寄生受病原物侵染后,发寄生受病原物侵染后,发病轻的称为病轻的称为抗病抗病,发病很,发
4、病很轻的称为轻的称为高度抗病高度抗病。现在学习的是第7页,共79页感病感病 受病原物侵染后,发病重的受病原物侵染后,发病重的称为称为感病感病,发病很重的称为,发病很重的称为严重感病或严重感病或高度感病。高度感病。现在学习的是第8页,共79页 寄主植物发病较重但对产量和品质影响较小。耐病耐病现在学习的是第9页,共79页植物避开了病原物的侵染。植物避开了病原物的侵染。避病避病现在学习的是第10页,共79页关于抗病性重点有以下几点:关于抗病性重点有以下几点:3 3、抗病性是植物遗传基因的、抗病性是植物遗传基因的潜能,潜能,按照遗传方式的不同,按照遗传方式的不同,可将植物抗病性区分为:可将植物抗病性区
5、分为:主效基因抗性主效基因抗性 微效基因抗性微效基因抗性 现在学习的是第11页,共79页主效基因抗性:主效基因抗性:也称小种专化性抗性,垂直抗性。也称小种专化性抗性,垂直抗性。特点:特点:品种的抗病性与病原物生理小种的致品种的抗病性与病原物生理小种的致病性之间有着病性之间有着特异的相互作用,特异的相互作用,因而,具垂抗因而,具垂抗的植物品种对病原物的某些小种能抵抗,而对的植物品种对病原物的某些小种能抵抗,而对另一些小种则不能抵抗。另一些小种则不能抵抗。这种抗性一般表现为免疫或高度抗病,这种抗性一般表现为免疫或高度抗病,但但不稳定、不持久、易丧失。不稳定、不持久、易丧失。在遗传学上垂抗是在遗传学
6、上垂抗是由单基因控制由单基因控制的(或的(或寡基因),是由主效基因单独起作用,表现为寡基因),是由主效基因单独起作用,表现为质量遗传质量遗传。现在学习的是第12页,共79页微效基因抗性:微效基因抗性:也称非小种专化抗性,水平抗性。也称非小种专化抗性,水平抗性。特点:特点:品种的抗性与病原物小种的致病性品种的抗性与病原物小种的致病性之间之间无特异性的相互作用无特异性的相互作用,因而,具有水抗的,因而,具有水抗的植物品种对病原物所有小种的反应都是一致的。植物品种对病原物所有小种的反应都是一致的。主要抗扩展、抗繁殖、延长潜育期、主要抗扩展、抗繁殖、延长潜育期、减轻发病程度,但减轻发病程度,但抗性稳定
7、而持久。抗性稳定而持久。由由多基因控制多基因控制的,是由许多微效基因的,是由许多微效基因综合地起作用,表现为综合地起作用,表现为数量遗传数量遗传。现在学习的是第13页,共79页 垂直抗性垂直抗性 水平抗性水平抗性遗传上遗传上单基因、寡基因控单基因、寡基因控制,主效基因起作制,主效基因起作用,属于质量性状用,属于质量性状遗传遗传多基因控制,许多多基因控制,许多微效基因综合起作微效基因综合起作用,属于数量性状用,属于数量性状遗传遗传抗病性抗病性高抗,抗性不稳定高抗,抗性不稳定持久,种植时间越持久,种植时间越长风险越大长风险越大中度抗性,抗性稳中度抗性,抗性稳定持久定持久选选 育育易选育、鉴定易选育
8、、鉴定选育困难选育困难 病害病害 流行流行能减少初始菌量能减少初始菌量延缓病害发展速度延缓病害发展速度现在学习的是第14页,共79页关于抗病性重点有以下几点:关于抗病性重点有以下几点:4 4、病原物的寄生专化性越强,则、病原物的寄生专化性越强,则寄主植物的抗病性分化也越明显,寄主植物的抗病性分化也越明显,寄主的抗病性可仅仅针对病原群体寄主的抗病性可仅仅针对病原群体中某些特定的小种(即小种专化性中某些特定的小种(即小种专化性抗性)。抗性)。现在学习的是第15页,共79页关于抗病性重点有以下几点:关于抗病性重点有以下几点:5 5、关于、关于“基因对基因学说基因对基因学说”:该学说认该学说认为,为,
9、对应于寄主方面的每一个决定抗病性对应于寄主方面的每一个决定抗病性的基因,病原物方面也存在一个决定致病的基因,病原物方面也存在一个决定致病性的基因。性的基因。反之,对应于病原物方面的每反之,对应于病原物方面的每一个决定致病性的基因,寄主方面也存在一个决定致病性的基因,寄主方面也存在一个决定抗病性的基因。一个决定抗病性的基因。现在学习的是第16页,共79页关于抗病性重点有以下几点:关于抗病性重点有以下几点:6 6、寄主植物的抗病机制非常复杂,、寄主植物的抗病机制非常复杂,可区分为:可区分为:(1 1)被动抗性:)被动抗性:植物与病原物接触前植物与病原物接触前即已具有的性状所决定的抗病性。即已具有的
10、性状所决定的抗病性。(2 2)主动抗性:)主动抗性:受病原物侵染所诱受病原物侵染所诱导的寄主保卫反应。导的寄主保卫反应。现在学习的是第17页,共79页关于抗病性重点有以下几点:关于抗病性重点有以下几点:7 7、抗病性、抗病性按顺序表达的动态过程(按顺序表达的动态过程(即按其表达即按其表达的病程阶段不同)又可划分为:的病程阶段不同)又可划分为:a a、抗接触:即避病、抗接触:即避病(在某种条件下避免病原与(在某种条件下避免病原与寄主的接触、侵入);寄主的接触、侵入);b b、抗侵入、抗侵入:c c、抗扩展:、抗扩展:d d、抗损失:即耐病、抗损失:即耐病(指植物忍受病害的性能,(指植物忍受病害的
11、性能,在外观上,发病情况与感病品种类似,但病害对在外观上,发病情况与感病品种类似,但病害对产量的影响比感病品种小(通过测产来衡量一个产量的影响比感病品种小(通过测产来衡量一个品种是否耐病);品种是否耐病);e e、抗再侵染:、抗再侵染:通常称为诱发抗性。通常称为诱发抗性。现在学习的是第18页,共79页关于抗病性重点有以下几点:关于抗病性重点有以下几点:8 8、抗病性的变异、抗病性的变异(1 1)抗病性丧失的原因)抗病性丧失的原因(2 2)保持抗病性的措施)保持抗病性的措施现在学习的是第19页,共79页(1 1)抗病性丧失的原因)抗病性丧失的原因A.A.寄主本身的变异:寄主本身的变异:天然杂交;
12、天然杂交;机械混杂;机械混杂;繁殖器官的异质性;繁殖器官的异质性;生活力降低。生活力降低。B.B.病原物致病性的改变病原物致病性的改变C.C.环境条件的影响环境条件的影响现在学习的是第20页,共79页(2 2)保持抗病性的措施)保持抗病性的措施A.A.避免大面积长期种植同一品种避免大面积长期种植同一品种B.B.注意品种的去劣选择和提纯复壮注意品种的去劣选择和提纯复壮C.C.注意品种合理搭配,基因布局,利注意品种合理搭配,基因布局,利用多抗品种用多抗品种现在学习的是第21页,共79页第二节第二节 植物受侵染后的植物受侵染后的生理生化变化生理生化变化现在学习的是第22页,共79页 植物受病原物侵染
13、后,要植物受病原物侵染后,要发生一系列具有共同特点的生理发生一系列具有共同特点的生理变化,植物细胞的变化,植物细胞的细胞膜透性改细胞膜透性改变和电解质渗漏变和电解质渗漏是侵染初期重是侵染初期重要的生理病变,继而出现的是要的生理病变,继而出现的是下列一些生理变化。下列一些生理变化。现在学习的是第23页,共79页一、呼吸作用:一、呼吸作用:植物受病原物侵染后一个重要的早期植物受病原物侵染后一个重要的早期反应是:反应是:呼吸强度提高呼吸强度提高。各类病原物。各类病原物都可以引起病植物呼吸作用的明显都可以引起病植物呼吸作用的明显增强。增强。病植物呼吸作用的增强主要发生在病病植物呼吸作用的增强主要发生在
14、病原物定植的组织及其邻近部位。(实原物定植的组织及其邻近部位。(实例见教材)例见教材)现在学习的是第24页,共79页一、呼吸作用:一、呼吸作用:另外某些物理、化学因素造成的损伤也能引另外某些物理、化学因素造成的损伤也能引起植物呼吸强度的增强。起植物呼吸强度的增强。关于病组织中呼吸作用增强的原因,还缺乏关于病组织中呼吸作用增强的原因,还缺乏一致的看法。一致的看法。一般认为它涉及到:一般认为它涉及到:寄主组织中生物合成的加速寄主组织中生物合成的加速氧化磷酸化作用的解偶联作用氧化磷酸化作用的解偶联作用末端氧化酶系统的变化末端氧化酶系统的变化线粒体结构的破坏等复杂的机制线粒体结构的破坏等复杂的机制现在
15、学习的是第25页,共79页二、光合作用:二、光合作用:病原物的侵染,对光合作用产生了多方面的影响。病原物的侵染,对光合作用产生了多方面的影响。1 1、破坏了绿色组织,、破坏了绿色组织,减少了植物进行正常光合作用的面积,减少了植物进行正常光合作用的面积,光合作用减弱,如马铃薯晚疫病,减产的程度与叶片被破坏的光合作用减弱,如马铃薯晚疫病,减产的程度与叶片被破坏的程度成正比。程度成正比。2 2、使叶绿素含量减少,、使叶绿素含量减少,由于叶绿素被破坏、叶绿素的合成由于叶绿素被破坏、叶绿素的合成受抑制,也导致光合能力下降。受抑制,也导致光合能力下降。3 3、光合产物的转移也受到病原物侵染的影响,、光合产
16、物的转移也受到病原物侵染的影响,病组织可因病组织可因-淀粉酶活性下降,导致淀粉积累,发病部位有机物积淀粉酶活性下降,导致淀粉积累,发病部位有机物积累的原因亦可能是:累的原因亦可能是:(1 1)光合产物输出受阻)光合产物输出受阻(2 2)来自健康组织的光合产物输入增加所造成的。)来自健康组织的光合产物输入增加所造成的。现在学习的是第26页,共79页三、核酸和蛋白质:三、核酸和蛋白质:1 1、核酸:植物、核酸:植物受侵染后核酸代谢发生了明显受侵染后核酸代谢发生了明显的变化。的变化。病原真菌:病原真菌:侵染前期,叶肉组织侵染前期,叶肉组织RNA总量增加,总量增加,侵染中后期,侵染中后期,RNA有所下
17、降。有所下降。DNA在整个侵染在整个侵染过程中变化较小。过程中变化较小。病毒(病毒(TMV):):侵染病毒后,由于病毒基因组侵染病毒后,由于病毒基因组的复制,寄主体内病毒的复制,寄主体内病毒RNA含量增高,寄主含量增高,寄主RNA合成受抑制。合成受抑制。细菌:细菌:在冠瘿土壤杆菌侵染所引起的肿瘤组织在冠瘿土壤杆菌侵染所引起的肿瘤组织中,中,RNA显著增多。显著增多。现在学习的是第27页,共79页三、核酸和蛋白质:三、核酸和蛋白质:2 2、蛋白质:、蛋白质:各类病原侵染后,寄主蛋白质也各类病原侵染后,寄主蛋白质也受一定的影响。受一定的影响。病毒:病毒:植物受病毒侵染后,常导致寄主蛋白的植物受病毒
18、侵染后,常导致寄主蛋白的变向合成,以满足病毒外壳蛋白大量合成的需变向合成,以满足病毒外壳蛋白大量合成的需要。要。真菌:真菌:病原真菌侵染的早期,病株总氮量和蛋病原真菌侵染的早期,病株总氮量和蛋白质含量增高,在侵染后期,蛋白水解酶活性白质含量增高,在侵染后期,蛋白水解酶活性提高,蛋白质降解,总氮量下降,但游离氨基提高,蛋白质降解,总氮量下降,但游离氨基酸的含量明显提高。酸的含量明显提高。细菌:细菌:受细菌侵染后,抗病寄主和感病寄主中受细菌侵染后,抗病寄主和感病寄主中蛋白质合成能力有明显不同。蛋白质合成能力有明显不同。现在学习的是第28页,共79页病程相关蛋白病程相关蛋白病程相关蛋白病程相关蛋白由
19、病毒、细由病毒、细菌和真菌侵染诱导寄主产生的菌和真菌侵染诱导寄主产生的一类特殊蛋白质,这种蛋白质一类特殊蛋白质,这种蛋白质可能与抗病性表达有关。可能与抗病性表达有关。现在学习的是第29页,共79页四、酚类物质和相关酶:四、酚类物质和相关酶:酚类化合物是植物体内重要酚类化合物是植物体内重要的次生代谢物质,植物受病原菌的次生代谢物质,植物受病原菌侵染后,酚类物质和一系列酚类侵染后,酚类物质和一系列酚类氧化酶都发生了明显变化,这些氧化酶都发生了明显变化,这些变化与植物的抗病机制有关。变化与植物的抗病机制有关。现在学习的是第30页,共79页四、酚类物质和相关酶:四、酚类物质和相关酶:(1 1)酚酚类物
20、质及其氧化物类物质及其氧化物-醌醌的的积累是植物对病原菌侵染和损伤积累是植物对病原菌侵染和损伤的非专化性反应。的非专化性反应。醌类物质能钝化病原菌的蛋白醌类物质能钝化病原菌的蛋白质、核酸和酶。质、核酸和酶。现在学习的是第31页,共79页四、酚类物质和相关酶:四、酚类物质和相关酶:(2 2)植物体内积累的酚类前)植物体内积累的酚类前体物质经一系列的生化反应体物质经一系列的生化反应后可形成后可形成植物保卫素和木质素,植物保卫素和木质素,发挥重要的抗病作用。发挥重要的抗病作用。现在学习的是第32页,共79页四、酚类物质和相关酶:四、酚类物质和相关酶:(3 3)各类病原物的侵染,还引起一些与)各类病原
21、物的侵染,还引起一些与酚类代谢相关酶的活性增强,其中最常见酚类代谢相关酶的活性增强,其中最常见的有的有苯丙氨酸解氨酶(苯丙氨酸解氨酶(PALPAL)、过氧化)、过氧化物酶(物酶(PODPOD)、过氧化氢酶、多酚氧化酶)、过氧化氢酶、多酚氧化酶(PPOPPO)等。如:等。如:病株内苯丙氨酸解氨酶活性增多,有利于植物病株内苯丙氨酸解氨酶活性增多,有利于植物抗病性表达。抗病性表达。过氧化物酶,在植物细胞壁木质素合成中起过氧化物酶,在植物细胞壁木质素合成中起重要作用。重要作用。现在学习的是第33页,共79页五、水分生理:五、水分生理:叶片受害:叶片受害:可提高或降低水分的蒸可提高或降低水分的蒸腾,依病
22、害种类不同而异。腾,依病害种类不同而异。根腐及维管束病害根腐及维管束病害:根系吸水能力:根系吸水能力显著降低,阻滞导管液流上升。显著降低,阻滞导管液流上升。现在学习的是第34页,共79页五、水分生理:五、水分生理:如(如(1 1)番茄受番茄尖镰孢侵染后,)番茄受番茄尖镰孢侵染后,病株水分和矿物质在木质部导管中病株水分和矿物质在木质部导管中流动的速度只有健株的流动的速度只有健株的1/101/10。(2 2)番茄黄萎病病株内液流上)番茄黄萎病病株内液流上升速度较健株小升速度较健株小200200倍倍。现在学习的是第35页,共79页五、水分生理:五、水分生理:阻止液流上升的主要因素是机械阻塞,原阻止液
23、流上升的主要因素是机械阻塞,原因有:因有:病原菌产生的多糖类高分子物质病原菌产生的多糖类高分子物质病原细菌体及其分泌物病原细菌体及其分泌物病原真菌的菌丝体和孢子病原真菌的菌丝体和孢子病原菌侵染诱导产生的胶质和侵填体堵病原菌侵染诱导产生的胶质和侵填体堵塞导管塞导管病原菌产生的毒素也可引起水分代病原菌产生的毒素也可引起水分代谢失调。谢失调。现在学习的是第36页,共79页五、水分生理:五、水分生理:因此,植物产生萎蔫症状的成因因此,植物产生萎蔫症状的成因是复杂的:是复杂的:有时是病株水分从气孔和表皮蒸有时是病株水分从气孔和表皮蒸腾的速度过高,超过了导管系统供腾的速度过高,超过了导管系统供水速度所造成
24、的。水速度所造成的。有时则是根系吸水减少或导管有时则是根系吸水减少或导管液流上升受阻造成的。液流上升受阻造成的。现在学习的是第37页,共79页第三节第三节 植物的抗病机制植物的抗病机制现在学习的是第38页,共79页 植物的抗病机制是多植物的抗病机制是多因素的,有:因素的,有:被动因素:先天具有的。被动因素:先天具有的。主动因素:病原物侵染引发的。主动因素:病原物侵染引发的。现在学习的是第39页,共79页按抗病因素的性质可划分为:按抗病因素的性质可划分为:物理抗病因素:物理抗病因素:即形态结构的抗病因素。即形态结构的抗病因素。化学抗病因素:化学抗病因素:生理生化的抗病因素。生理生化的抗病因素。现
25、在学习的是第40页,共79页一、物理的被动抗病因素一、物理的被动抗病因素 植物被动抗病的物理因素是植物固植物被动抗病的物理因素是植物固有的形态结构特征,有的形态结构特征,它们以机械坚它们以机械坚韧性和对病原物酶作用的稳定性,韧性和对病原物酶作用的稳定性,而抵抗病原物的侵入和扩展。而抵抗病原物的侵入和扩展。主要表现有以下几方面:主要表现有以下几方面:现在学习的是第41页,共79页(1 1)表皮、腊质层、角质层)表皮、腊质层、角质层可湿性差,不易沾附雨滴或形成水膜,不利于可湿性差,不易沾附雨滴或形成水膜,不利于病原菌孢子萌发与侵入,因而构成了植物抵抗病病原菌孢子萌发与侵入,因而构成了植物抵抗病原物
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