第八章 侵染過(guò)程
1.解釋下列名詞和術(shù)語(yǔ):病原物的侵染過(guò)程(infection process)、接觸期、侵入期、發(fā)病期、活體營(yíng)養(yǎng)寄生物、死體營(yíng)養(yǎng)寄生物、局部侵染和系統(tǒng)侵染。
侵染過(guò)程(infection process):從病原物與寄主接觸、侵入到寄主發(fā)病的過(guò)程,可分為接觸、侵入、潛育和發(fā)病四個(gè)時(shí)期。
接觸期(contact period): 指病原物從休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的侵染狀態(tài),或者從休眠場(chǎng)所向寄主生長(zhǎng)的場(chǎng)所移動(dòng)以準(zhǔn)備侵染寄主。
侵入期(penetration period):從病原物侵入寄主植物到建立起寄生關(guān)系的時(shí)期稱(chēng)為侵入期.
潛育期(incubation period):從寄生關(guān)系的建立到癥狀的開(kāi)始出現(xiàn)稱(chēng)為潛育期。
發(fā)病期 (symptom appearance):植物外表出現(xiàn)病害癥狀的時(shí)期稱(chēng)為發(fā)病期。
活體營(yíng)養(yǎng)(biotrophe):寄生物只能從活的植物細(xì)胞和組織中獲得所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的專(zhuān)性寄生物,其營(yíng)養(yǎng)方式為活體營(yíng)養(yǎng)型。
死體營(yíng)養(yǎng)(necrotroph):有的寄生物除寄生生活外,還可在死的植物組織上生活,或者以死的有機(jī)質(zhì)作為生活所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的非專(zhuān)性寄生物,這種以死亡的有機(jī)體作為營(yíng)養(yǎng)來(lái)源的稱(chēng)為死體營(yíng)養(yǎng)型。
局部侵染:病原物局限在侵入點(diǎn)附近,形成局部的或點(diǎn)發(fā)性的感染,也稱(chēng)作局部侵染;
系統(tǒng)侵染:病原物從侵入點(diǎn)向各個(gè)部位蔓延,甚至引起全株性的感染,也稱(chēng)作系統(tǒng)侵染。
2.請(qǐng)介紹在接觸期病原物有哪些活動(dòng),環(huán)境條件對(duì)病原物的活動(dòng)有何影響。
病原物在侵入前的活動(dòng),大致還可以分為與寄主植物接觸以前和接觸以后。大多數(shù)病原物都是被動(dòng)地被攜帶或傳播,隨機(jī)地落在寄主植物和其它任何物體上的,病原物的休眠體大多是隨著氣流或雨水的飛濺落到植物上,還可隨昆蟲(chóng)等媒介或田間操作工具等傳到植物上。一般只有很少部分的病原物能被傳到寄主植物表面,大部分都落在不能侵染的植物或其它物體上。當(dāng)然有些昆蟲(chóng)傳帶病原物到植物體上的效率是很高的。病原物在接觸期間與寄主植物的相互關(guān)系,直接影響以后的侵染。有關(guān)這方面的了解還是初步的,但是這方面的研究無(wú)論在理論上還是在生產(chǎn)上都極為重要。例如,對(duì)于植物病害的防治,以往多半著眼于侵入期。事實(shí)上,侵入前病原物處于寄主體外的復(fù)雜環(huán)境中,受到各種生物競(jìng)爭(zhēng)因素的影響,它們必須克服各種對(duì)其不利的因素才能進(jìn)一步侵染。病原物的種類(lèi)繁多,侵入前的病原物的形態(tài)不同,有休眠狀態(tài)的,有隨時(shí)可以萌發(fā)侵入的。病原物是休眠狀態(tài)的,遇到合適的條件萌發(fā)成活動(dòng)狀態(tài),它們?cè)诔晒η秩爰闹髑岸荚诩闹黧w外暴露一段時(shí)間,有的僅幾個(gè)小時(shí),有的長(zhǎng)達(dá)數(shù)月。病原物在侵入前階段是處于比較脆弱的階段,決定著它們能否成功侵入或中途死亡,所以這一階段是防止病原物侵入的有利階段。近年來(lái)植物病害的生物防治有了一定進(jìn)展,就是由于注意到病原物在侵入前這一階段的活動(dòng)。
3.病原物侵入寄主有哪些途徑和方式?描述真菌直接從寄主表皮侵入的機(jī)制。
各種病原物的侵入途徑和方式有所不同,真菌大都是以孢子萌發(fā)形成的芽管或者以菌絲從自然孔口或傷口侵入,有的真菌還能從角質(zhì)層或者表皮直接侵入,高等擔(dān)子菌還能以侵入能力很強(qiáng)的根狀菌索侵入。植物病原細(xì)菌主要是通過(guò)自然孔口和傷口侵入,有的只能從傷口侵入,但也有一些特殊的事例,如豆科植物的根瘤細(xì)菌可以侵入表面沒(méi)有角質(zhì)化的根毛細(xì)胞,而一般植物病原細(xì)菌是不能從角質(zhì)層或表皮細(xì)胞直接侵入的。植物病毒主要從各種方式造成的微傷口侵入。蟲(chóng)媒傳染的病毒是通過(guò)蟲(chóng)媒口器取食時(shí)侵入寄主植物。汁液和嫁接傳染的病毒通過(guò)其它媒介造成的傷口侵入寄主植物。
真菌直接侵入的典型過(guò)程如下:落在植物表面的真菌孢子,在適宜的條件下萌發(fā)產(chǎn)生芽管,芽管的頂端可以膨大而形成附著胞(Appressorium),附著胞以它分泌的粘液將芽管固定在植物的表面,然后從附著胞上產(chǎn)生較細(xì)的侵染絲。直接侵入的真菌就是以侵染絲穿過(guò)植物的角質(zhì)層。有的真菌穿過(guò)角質(zhì)層后就在角質(zhì)層下擴(kuò)展,有的穿過(guò)角質(zhì)層后,隨即穿過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),也有的真菌穿過(guò)角質(zhì)層后先在細(xì)胞間擴(kuò)展,然后再穿過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。一般來(lái)說(shuō),直接侵入的真菌都要穿過(guò)細(xì)胞壁和角質(zhì)層。至于非直接侵入的真菌除去在細(xì)胞間寄生的以外,到一定時(shí)期也是要穿過(guò)細(xì)胞壁而進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。侵染絲穿過(guò)角質(zhì)層和細(xì)胞壁以后,就變粗而恢復(fù)原來(lái)的菌絲狀。
4.影響病原物侵入的環(huán)境因素有哪些?
病原物的侵入和環(huán)境條件有關(guān),其中以濕度和溫度的關(guān)系最大。濕度是病原物侵入的必要條件,細(xì)菌侵入需要有水滴和水膜存在;絕大多數(shù)氣傳真菌,濕度越高,對(duì)侵入越有利,最好有水膜存在;線蟲(chóng)的侵入也與濕度有關(guān);病毒的侵入方式比較特殊,與濕度關(guān)系較小。溫度則影響萌發(fā)和侵入的速度。各種病原物在其適宜的溫度范圍內(nèi),一般侵入快,侵入率高。溫、濕度對(duì)一些病原真菌的影響往往具有綜合作用,如小麥葉銹病的夏孢子萌發(fā)侵入的最適宜溫度為15~200C,在此適溫下葉面只要保持6小時(shí)左右的水膜,病菌即侵入葉片;如果溫度為120C,葉面結(jié)水則需保持16小時(shí)才能侵入;低于10○C, 即使葉面長(zhǎng)期結(jié)水,也不能或極少侵入。