第一章 緒 論
人類的生存與動植物的關(guān)系密不可分。植物健康地生長與正常的發(fā)育，就能提供更多更好的糧油食品、果蔬產(chǎn)品和其他各種農(nóng)副產(chǎn)品。植物的生長發(fā)育都需要有—定的環(huán)境條件，才能保證它按遺傳因子所決定的發(fā)育程序正常進(jìn)行，如要求有適宜的土壤營養(yǎng)和水分條件，合適的溫度、濕度、光照等大氣環(huán)境等，細(xì)胞才能正常分裂，生理活動得以順序進(jìn)行，最終獲得高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)。
植物在自然界里的生長與發(fā)育從來都不可能是十分順利或輕易成功，它會遇到各種各樣的挑戰(zhàn)與威脅。任何影響植物健康地生長發(fā)育的因素都有可能影響它的產(chǎn)量與質(zhì)量，從而影響人類對它的利用價值。不適宜的土壤結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分狀況、水分供應(yīng)、微生物區(qū)系等，不良的大氣物理環(huán)境和化學(xué)環(huán)境，各種有害生物的侵襲與破壞等等，都可能導(dǎo)致植物不能正常的生長與發(fā)育，嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡。植物因受到不良條件或有害生物的影響超過它的忍耐限度而不能保持平衡時，植物的局部或整體的生理活動或生長發(fā)育就出現(xiàn)異常狀態(tài)，這良的大氣物理環(huán)境和化學(xué)環(huán)境，各種有害生物的侵襲與破壞等等，都可能導(dǎo)致植物不能正常的生長與發(fā)育，嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡。植物因受到不良條件或有害生物的影響超過它的忍耐限度而不能保持平衡時，植物的局部或整體的生理活動或生長發(fā)育就出現(xiàn)異常狀態(tài)，這種表現(xiàn)異常的植物我們稱之為“有病的植物”或植物發(fā)生了“病害”，引起植物發(fā)生病害的這些因素，統(tǒng)稱為“病因”。植物發(fā)生病害的因素十分復(fù)雜，各種病害發(fā)生發(fā)展的過程也各不相同，病害造成的損失以及控制病害的措施和策略差異也很大。研究植物發(fā)生病害的原因、病害的發(fā)生發(fā)展規(guī)律、植物與有害生物間的互相作用機(jī)制以及怎樣控制病害等等的學(xué)科領(lǐng)域，稱為植物病理學(xué)。植物病理學(xué)是在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它與真菌學(xué)、細(xì)菌學(xué)、病毒學(xué)、線蟲學(xué)、植物學(xué)、動物學(xué)、昆蟲學(xué)、植物生理學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、氣象學(xué)相分子生物學(xué)及其他許多分支學(xué)科都有著密切的聯(lián)系，這些學(xué)科的每—個新成就都可使植物病理學(xué)受益。
第一節(jié) 植物病理學(xué)與植物病害
一、植物病理學(xué)
1、什么叫植物病理學(xué)
Plant Pathology, Phytopathology
2、植物病理學(xué)研究領(lǐng)域（分支學(xué)科）
（1）病因?qū)W
?。?）植物病原真菌學(xué)
?。?）植物病原細(xì)菌學(xué)
?。?）植物病毒學(xué)
?。?）植物線蟲學(xué)
?。?）植物病理生理學(xué)
?。?）植物病害流行學(xué)
（8）分子植物病理學(xué)
?。?）植物病害防治學(xué)
3、國內(nèi)外植物病理學(xué)主要期刊
?。?）國內(nèi)
《植物病理學(xué)報》、《植物保護(hù)學(xué)報》、《植物保護(hù)》、《中國生物防治》等
?。?）國外
《Plant Pathology》、《Phytopathology》、《Plant Disease》、《Review of Plant Pathology》
二、植物病害（plant disease）的概念
1、植物病害的概念
2、植物病害對植物生理功能的影響
（1）水分和礦物質(zhì)的吸收與輸導(dǎo)
?。?）光合作用
（3）養(yǎng)分的轉(zhuǎn)移與運(yùn)輸
?。?）生長與發(fā)育
?。?）產(chǎn)物的積累與貯存（產(chǎn)量）
（6）產(chǎn)物的消化、水解與利用（品質(zhì)）
三、植物病害的重要性
1、病害損失的類型
?。?）減產(chǎn)
（2）降低品質(zhì)
?。?）其它
2、植物病害引起嚴(yán)重?fù)p失的事例
?。?）1845-1946 愛爾蘭 馬鈴薯晚疫病
（2）1942-1943 印度孟加拉 水稻胡麻斑病
四、病因與病害三角
1、病因
?。?）植物自身的遺傳變異
（2）生物因素
?。?）非生物因素
2、病害三角（disease triangle）
第二節(jié) 植物病害的癥狀（symptom）
一、癥狀類型
1、內(nèi)部癥狀
?。?）內(nèi)含體（inclusion）
?。?）侵填體（tylose）
（3）胼胝質(zhì)（callose）
2、外部癥狀
（1）病征
?、?真菌的子實(shí)體
?、?細(xì)菌的菌膿
?、?線蟲的蟲體
④ 寄生植物個體
?。?）病狀（癥狀）
① 變色（discoloration）
褪綠和黃化（yellowing）
花葉（mosaic）：斑駁（mottle）、脈間花葉、脈帶或沿脈變色、脈明、白化
?、?壞死（necrosis）
葉斑：穿孔、輪斑或環(huán)斑、
葉枯：葉燒（leafscald）、猝倒（damping off）、立枯、梢枯（die back）、潰瘍（canker）
?、?腐爛（rot）
干腐、濕腐、軟腐
?、?萎焉（wilt）
根據(jù)能否恢復(fù)：暫時性萎焉和永久性萎焉
根據(jù)萎焉程度和類型：青枯、枯萎、黃萎
根據(jù)受害部位：局部性萎焉和全株性萎焉
?、?畸形（malformation）
增大（hypertrophy）：如根節(jié)線蟲引起的根瘤
增生（hyperplasia）：如腫瘤或癌腫
減生（hypoplasia）：如矮縮、矮化、小葉、小果
變態(tài)：如花變?nèi)~、葉變花、扁枝和蕨葉等
二、癥狀的變化
1、典型癥狀（typical symptom）
2、綜合癥（syndrome）
3、并發(fā)癥（complex disease）
4、拮抗現(xiàn)象（antagonism）
5、協(xié)生現(xiàn)象（synergism）
6、隱癥現(xiàn)象（masking of symptom）
三、癥狀在病害診斷中的作用
第三節(jié) 植物病原生物的寄生性和致病性
內(nèi)容框架：
一、寄生性（parasitism）
1、定義
專性寄生 活體營養(yǎng)型（biotroph）
2、寄生物（parasite）
第五節(jié) 植物的抗病性
一、抗病性的定義
1、廣義抗病性
無論對非侵染性病害或是侵染性病害，植物都具有一定程度的抵抗能力?？煞Q為廣義的抗病性。
有人把植物對非侵染性病害的抵抗性稱為忍耐性或抗逆性，如對低溫、霜凍、煙害的抗性；
2、狹義抗病性
把植物對侵染性病害的抵抗性稱為狹義的抗病性，如水稻對稻瘟病的抗瘟性。
在病害的發(fā)生發(fā)展過程中，植物的抗性貫徹始終，大體分為抗接觸、抗侵入、抗擴(kuò)展、抗損害等幾種類型。
二、結(jié)構(gòu)抗性
機(jī)械的障礙作用，利用組織和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)阻止病原物的接觸、侵入與在體內(nèi)的擴(kuò)展，這就是結(jié)構(gòu)抗性；
1、先天性防御結(jié)構(gòu)
（1）茸毛
?。?）蠟質(zhì)層
（3）氣孔密閉或孔隙小
2、后天性防御結(jié)構(gòu)
?。?）木栓層
（2）離層
?。?）侵填體
?。?）胼胝質(zhì)
（5）樹膠
三、生化抗性
植物的細(xì)胞或組織中發(fā)生一系列的生理生化反應(yīng)，產(chǎn)生對病原物有毒害作用的物質(zhì)，來抑制或拮抗病原生物的侵染，稱為生化抗性。生化抗性可分為：先天的生化抗性和后天（誘導(dǎo)）的生化抗性
1、先天的生化抗性
?。?）分泌抑菌物質(zhì)如酚、萜、萘類等
?。?）缺乏某種物質(zhì)
2、后天（誘導(dǎo)）的生化抗性
?。?）代謝途徑的改變
?。?）產(chǎn)生一些酶類
四、抗病性的類型
某種微生物不能侵染的植物種，都屬于非寄主，非寄主對某種微生物（病原生物）的抗性稱非寄主抗性。在寄主范圍內(nèi)的植物種，對某種病原生物的抗性就屬于寄主的抗性。
在寄主的抗病性中，根據(jù)病原物與寄主植物的相互關(guān)系和反應(yīng)程度的差異通?？煞譃槿缦氯N：
1、避病性（escape）
寄主植物生育期與病原物的侵染期不相遇?？菇佑|特性。
2、抗病性（resistance）
結(jié)構(gòu)和生化抗性?？骨秩?、抗擴(kuò)展。
3、耐病性（tolerance）
植物在受到病原物侵染后，有的并不顯示明顯的病變，有的雖然表現(xiàn)明顯的病害癥狀，甚至相當(dāng)嚴(yán)重，但仍然可以獲得較高的產(chǎn)量?？箵p害性或耐害性。
第六節(jié) 植物病害的診斷和柯赫氏法則（Koch’s postulate）
一、病原物或環(huán)境因素
二、侵染性病害
1、真菌（fungus, pl. fungi）引起的病害
2、細(xì)菌（bacterium, pl. bacteria）引起的病害
3、病毒（virus）、類病毒（viroid）及植原體（phytoplasma）
4、線蟲（nematode）引起的病害
5、其他病原物引起的病害
三、非侵染性（生理性）病害
1、化學(xué)因素：營養(yǎng)失調(diào)、水份失調(diào)、環(huán)境污染等引起的病害。
2、物理因素：溫、濕（水）、光不適等引起的病害。
四、一種新病害的診斷—柯赫氏法則（Koch’s postulate）
柯赫氏法則又稱柯赫氏假設(shè)（Koch’s postulates）（一種新病害的診斷和病原生物的鑒定），通常是用來確定侵染性病害病原物的操作程序。
1、柯赫氏法則的4條標(biāo)準(zhǔn)
1882年，柯赫(Koch)在研究了人和動物的病害之后，提出了確定一種微生物致病性的三個必要條件：(1)這種微生物經(jīng)常與某種病害有聯(lián)系，發(fā)生這種病害往往就有這種微生物存在；(2)從病組織上可以分離得到這種微生物的純培養(yǎng)，并且可以在各種培養(yǎng)基上研究它的性狀；(3)將培養(yǎng)的菌種接種在健全的寄主上，可誘發(fā)出與原來相同的病害；史密斯(Smith)在1905年又補(bǔ)充以下一條，(4)從接種后發(fā)病的植物上，能再分離到原來的微生物。
2、柯赫氏法則的某些不足
第七節(jié) 植物病理學(xué)發(fā)展簡史
一、古代植物病害的記載
1、“自生論”橫行
植物生病是“鬼神作崇”
中國：B.C.239 《呂氏春秋》 小麥黑粉病—“鬼麥”
外國：小麥銹病“銹神作崇”
2、中國古代對世界農(nóng)業(yè)的貢獻(xiàn)
在農(nóng)業(yè)活動中積累了許多植病發(fā)生和防治的經(jīng)驗(yàn)
3、由于科學(xué)文化水平的限制，只有病害癥狀的描述和記載，沒有病原物的描述和記載。
二、近代植物病理學(xué)的發(fā)展
植物病理學(xué)的的近代史是從1845年歐洲馬鈴薯晚疫病的大流行開始的。至今已有150多年的歷史。下面通過主要人物及其貢獻(xiàn)來了解植物病理學(xué)的簡史。
（一）病原生物學(xué)說的確立
1、真菌病原
（1）1755年：梯列特（Tillet）發(fā)現(xiàn)小麥黑粉病粒拌種后播種可以傳染。
（2）1807年：普洛費(fèi)特（Provest,M）證實(shí)小麥黑粉病是真菌侵染所致。
?。?）1853年：德巴利(De Bary)提出黑粉病、霜霉病是真菌侵染的結(jié)果，而不是植物生病以后才有真菌滋生，還指出馬鈴薯晚疫病是一種疫菌引起的，提出了銹菌有轉(zhuǎn)主寄生現(xiàn)象，是公認(rèn)的植病病原學(xué)說創(chuàng)始人。
?。?）馬爾皮基（Malpighi,M）首先用單式顯微鏡描繪了薔薇銹菌的形態(tài)。
2、細(xì)菌病原
?。?）1877年：伯利爾首先描述了梨火疫病。
?。?）史密斯(Erwin F.Smith)證實(shí)了梨火疫病是由細(xì)菌引起的，以大量事實(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了病原細(xì)菌的侵染性，成為植物病原細(xì)菌學(xué)之父。
（3）1967年：土居養(yǎng)二在電鏡下正式確認(rèn)了桑萎縮病的病原是類菌原體，即現(xiàn)在的細(xì)菌門植原體屬。
?。?）戴維斯（Davis,RE.）在1972年發(fā)現(xiàn)了螺原體。
3、病毒病原
?。?）1886年：邁耶(Mayer,A)發(fā)現(xiàn)煙草花葉病汁液能夠磨擦傳染。
（2）1898年：荷蘭人貝葉林克首先提出煙草花葉病的病因是一種傳染性活液，病命名為virus（病毒）。
?。?）1935年：斯坦利(Stanley,W.M.)用化學(xué)方法提純了病毒的結(jié)晶，并證實(shí)了具有侵染性，他因此獲得了1946年的諾貝爾化學(xué)獎。
?。?）但是1936年鮑登(Bawden.F.C.)證明病毒真正具有侵染力的是核酸而不是蛋白質(zhì)。
?。?）1939年：考斯奇(Kausche)第一次在電子顯微鏡下看到了煙草花葉病毒的顆粒體。
4、類病毒病原
1971年：迪內(nèi)(Diener,T.O.)通過多種化學(xué)方法提純了一種小分子的核酸（RNA），認(rèn)為是引起馬鈴薯紡錘塊莖病的病原物，由于沒有蛋白質(zhì)外殼，他稱之為“類病毒”（viroid）。
5、線蟲病原
庫柏(Cobb,N.A.)第一位研究植物線蟲學(xué)的人，是植物線蟲學(xué)的奠基人。
6、其他
1953年：麥克麥特里(McMurtrey,J.E.Jr.)是最早系統(tǒng)探討生理病害的專家，著有《環(huán)境，非侵染性損害》一書。
?。ǘ┲参锊±砩韺W(xué)的創(chuàng)立
研究內(nèi)容主要是有病植物的生理生化變化、植物抗病性機(jī)制和病原物致病機(jī)制三方面。
1、最早德巴利開始研究核盤菌如何引起蔬菜軟腐的機(jī)制，結(jié)論是病菌產(chǎn)生的酶和毒素殺死了植物細(xì)胞。
2、1933年田中通過研究梨黑斑病發(fā)現(xiàn)了真菌毒素具有致病力。
3、1939年Yabuta發(fā)現(xiàn)了赤霉素引起水稻惡苗病徒長的機(jī)制，并成功結(jié)晶了赤霉素。
4、1977年契爾通(Chilton,MD.)證實(shí)了冠癭土壤桿菌能將細(xì)菌體內(nèi)質(zhì)粒（Ti質(zhì)粒，即腫瘤誘導(dǎo)質(zhì)粒）的部分遺傳物質(zhì)（tDNA）導(dǎo)入寄主細(xì)胞，插入植物的染色體中，寄主細(xì)胞就能不斷分裂而形成癌腫。Ti質(zhì)粒后來經(jīng)改造成了有效的植物基因工程載體。
5、近年來誘導(dǎo)抗病性研究發(fā)展很快。
6、植物抗病性和植物與病原物的互作關(guān)系
?。?）1905年：比芬(Biffen,RH.)首先報道了小麥品種對銹病的抗性遺傳符合孟德爾遺傳規(guī)律。
?。?）1894年：埃立克遜（Eriksson,J.）發(fā)現(xiàn)銹菌種內(nèi)存在轉(zhuǎn)化型(f.sp.)的不同。
?。?）1914年：斯塔克曼（Stakman, E.C.）提出生理小種（Physiological race）的概念。
?。?）1946年：佛洛爾(Flor,HH.)提出著名的“基因?qū)驅(qū)W說”。
?。?）1963年：范德普郎克(Van der Plank,JE)提出了著名的垂直抗病性和水平抗病性兩種抗病性理論。
（6）1946年：高又曼發(fā)現(xiàn)了植物存在“過敏性壞死反應(yīng)”的抗病性現(xiàn)象。
（三）植物病害流行學(xué)的創(chuàng)立
采用定量學(xué)的研究方法，研究植物群體病害發(fā)生發(fā)展的學(xué)科，主要研究病害流行的時間和空間動態(tài)、數(shù)學(xué)模型、電子計算機(jī)預(yù)測及其產(chǎn)量損失估計等，為病害防治決策提供理論依據(jù)。范德普郎克(Van der Plank,JE)是植物病害流行學(xué)科的奠基人，著有《植物病害：流行和控制》一書。其在1963年提出了植物有兩種抗性的理論：垂直抗性和水平抗性，并提出病害流行的單利和復(fù)利模式。
1、1845年愛爾蘭馬鈴薯晚疫病
2、1882年斯里蘭卡咖啡銹病
3、1904年美國栗疫病
4、1942年印度水稻胡麻斑病
5、1950’s 中國小麥銹病
6、1970年美國玉米小斑病
?。ㄋ模┲参锊『Ψ乐危刂疲?br style="line-height: 1.5em !important; "> 1、1755年：梯列特（Tillet）提出用種子處理可以有效防治小麥黑粉病。
2、1765年：中國方觀承對棉種采用開水燙種和草木灰拌種進(jìn)行防病。
3、1885年：米拉德(Millardet,PMA.)發(fā)明波爾多液防治葡萄霜霉病開創(chuàng)了植病藥劑防治。
4、1913年：雷姆(Riehm)采用有機(jī)汞制劑處理種子可以防治多種種傳病害。
回顧歷史，展望未來，植物病理學(xué)還是很年輕的學(xué)科，還有許多問題有待我們?nèi)パ芯拷鉀Q。
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