第十一章 植物的抗病性 第一节 植物抗病性的概念和类别 第二节 植物受侵染后的生理生化变化 第三节 植物的抗病机制
第十一章 植物的抗病性 第一节 植物抗病性的概念和类别 第二节 植物受侵染后的生理生化变化 第三节 植物的抗病机制
一、抗病性的定义及类型 抗病性的定义：植物避免、中止或阻滞病原物侵入、与扩 展，减轻发病和损失程度的一类特性。 按照抗病能力的 大小，划分为： ◙ 免疫 ◙ 抗病 ◙ 耐病 ◙ 感病 ◙ 避病 按照发生时期大体分为： ◈ 抗接触 ◈ 抗侵入 ◈ 抗扩展 ◈ 抗损害
一、抗病性的定义及类型 抗病性的定义：植物避免、中止或阻滞病原物侵入、与扩 展，减轻发病和损失程度的一类特性。 按照抗病能力的 大小，划分为： ◙ 免疫 ◙ 抗病 ◙ 耐病 ◙ 感病 ◙ 避病 按照发生时期大体分为： ◈ 抗接触 ◈ 抗侵入 ◈ 抗扩展 ◈ 抗损害
按照遗传方式的不同区分 •1、主效基因抗病性(major gene resistance) ：由单个或少数几个主效基因 控制，按孟德尔法则遗传，抗病性表现为质量性状； •2、微效基因抗病性(minor gene resistance)，由多数微效基因控制，抗病 性表现为数量性状
按照遗传方式的不同区分 •1、主效基因抗病性(major gene resistance) ：由单个或少数几个主效基因 控制，按孟德尔法则遗传，抗病性表现为质量性状； •2、微效基因抗病性(minor gene resistance)，由多数微效基因控制，抗病 性表现为数量性状
按照小种专化性区分 •1、小种专化抗病性(race—specific resistance)：对锈菌、白粉菌、霜霉菌 以及其它专性寄生物和稻瘟病菌等部分兼性寄生物，寄主的抗病性可以 仅仅针对病原物群体中的少数几个特定小种，具有该种抗病性的寄主品 种与病原物小种间有特异性的相互作用。小种专化性抗病性是由主效基 因控制的，抗病效能较高，是当前抗病育种中所广泛利用的抗病性类别， 其主要缺点是易因病原物小种组成的变化而“丧失”。 •2、非小种专化抗病性(race—nonspecific resistance)： 具有该种抗病性的 寄主品种与病原物小种间没有明显特异性相互作用，是由微效基因控制 的，针对病原物整个群体的一类抗病性
按照小种专化性区分 •1、小种专化抗病性(race—specific resistance)：对锈菌、白粉菌、霜霉菌 以及其它专性寄生物和稻瘟病菌等部分兼性寄生物，寄主的抗病性可以 仅仅针对病原物群体中的少数几个特定小种，具有该种抗病性的寄主品 种与病原物小种间有特异性的相互作用。小种专化性抗病性是由主效基 因控制的，抗病效能较高，是当前抗病育种中所广泛利用的抗病性类别， 其主要缺点是易因病原物小种组成的变化而“丧失”。 •2、非小种专化抗病性(race—nonspecific resistance)： 具有该种抗病性的 寄主品种与病原物小种间没有明显特异性相互作用，是由微效基因控制 的，针对病原物整个群体的一类抗病性
基因对基因学说 •本世纪50年代由Flor所提出的“基因对基因学说”(gene—for—gene theory)阐明了抗病性的遗传学特点。 •该学说认为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性的基因。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抗病性的基因。任何一方 的有关基因都只有在另一方相对应的基因作用下才能被鉴别出来。 •基因对基因学说不仅可用以改进品种抗病基因型与病原物致病性基因 型的鉴定方法，预测病原物新小种的出现，而月对于抗病性机制和植 物与病原物共同进化理论的研究也有指导作用
基因对基因学说 •本世纪50年代由Flor所提出的“基因对基因学说”(gene—for—gene theory)阐明了抗病性的遗传学特点。 •该学说认为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性的基因。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抗病性的基因。任何一方 的有关基因都只有在另一方相对应的基因作用下才能被鉴别出来。 •基因对基因学说不仅可用以改进品种抗病基因型与病原物致病性基因 型的鉴定方法，预测病原物新小种的出现，而月对于抗病性机制和植 物与病原物共同进化理论的研究也有指导作用
按照寄主植物的抗病机制区分 •1、被动抗病性(passive resistance) ：植物与病原物接触前即已具有 的性状所决定的抗病性。 •2、主动抗病性(active resistance)：受病原物侵染所诱导的寄主保卫 反应
按照寄主植物的抗病机制区分 •1、被动抗病性(passive resistance) ：植物与病原物接触前即已具有 的性状所决定的抗病性。 •2、主动抗病性(active resistance)：受病原物侵染所诱导的寄主保卫 反应
第二节 植物受侵染后的生理生化变化 •植物被各类病原物侵染后，发生一系列具有共同特点的生理变化。 •植物细胞的细胞膜透性改变和电解质渗漏是侵染初期重要的生理病变， 继而出现呼吸作用、光合作用、核酸和蛋白质、酚类物质、水分生理 以及其它方面的变化。 •研究病植物的生理病变对了解寄主—病原物的相互关系有重要意义
第二节 植物受侵染后的生理生化变化 •植物被各类病原物侵染后，发生一系列具有共同特点的生理变化。 •植物细胞的细胞膜透性改变和电解质渗漏是侵染初期重要的生理病变， 继而出现呼吸作用、光合作用、核酸和蛋白质、酚类物质、水分生理 以及其它方面的变化。 •研究病植物的生理病变对了解寄主—病原物的相互关系有重要意义
•一、呼吸作用增强：呼吸强度提高是寄主植物对病原物侵染的一个重要的早期反应。 •二、光合作用降低：病原物的侵染对植物最明显的影响是破坏了绿色组织，减少了 植物进行正常光合作用的面积，光合作用减弱。 •三、核酸和蛋白质代谢改变：植物受病原物侵染后核酸代谢发生了明显的变化。病 原真菌侵染前期，病株叶肉细胞的细胞核和核仁变大，RNA总量增加，侵染的中后 期细胞核和核仁变小，RNA总量下降。 •四、酚类物质和相关酶活性增强：各类病原物浸染还引起一些酚类代谢相关酶的活 性增强，其中最常见的有苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶、过氧化氢酶和多酚氧 化酶等，以苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶最重要。 •五、水分生理改变：植物叶部发病后可提高或降低水分的蒸腾，依病害种类不同而 异。麦类作用感染锈病后，叶片蒸腾作用增强，水分大量散失。多种病原物侵染引 起的根腐病和维管束病害显著降低根系吸水能力，阻滞导管液流上升
•一、呼吸作用增强：呼吸强度提高是寄主植物对病原物侵染的一个重要的早期反应。 •二、光合作用降低：病原物的侵染对植物最明显的影响是破坏了绿色组织，减少了 植物进行正常光合作用的面积，光合作用减弱。 •三、核酸和蛋白质代谢改变：植物受病原物侵染后核酸代谢发生了明显的变化。病 原真菌侵染前期，病株叶肉细胞的细胞核和核仁变大，RNA总量增加，侵染的中后 期细胞核和核仁变小，RNA总量下降。 •四、酚类物质和相关酶活性增强：各类病原物浸染还引起一些酚类代谢相关酶的活 性增强，其中最常见的有苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶、过氧化氢酶和多酚氧 化酶等，以苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶最重要。 •五、水分生理改变：植物叶部发病后可提高或降低水分的蒸腾，依病害种类不同而 异。麦类作用感染锈病后，叶片蒸腾作用增强，水分大量散失。多种病原物侵染引 起的根腐病和维管束病害显著降低根系吸水能力，阻滞导管液流上升
第三节 植物的抗病机制 1、结构抗病性（物理抗病性或机械抗病性 ）： 机械的阻碍作用，利用组织和结构的特点阻止病原物的接触、侵 入与在体内的扩展、破坏，这就是结构抗病性。 先天性的防御结构 (被动抗病性) 诱导的寄主组织结构的变化(主动抗病性) 2、生物化学抗病性 植物的细胞或组织中发生一系列的生理生化反应，产生对病原物 有毒害作用的物质，来抑制或抵抗病原物的活动 先天的生化抗性(被动抗病性) 诱导的生化抗性 (主动抗病性)
第三节 植物的抗病机制 1、结构抗病性（物理抗病性或机械抗病性 ）： 机械的阻碍作用，利用组织和结构的特点阻止病原物的接触、侵 入与在体内的扩展、破坏，这就是结构抗病性。 先天性的防御结构 (被动抗病性) 诱导的寄主组织结构的变化(主动抗病性) 2、生物化学抗病性 植物的细胞或组织中发生一系列的生理生化反应，产生对病原物 有毒害作用的物质，来抑制或抵抗病原物的活动 先天的生化抗性(被动抗病性) 诱导的生化抗性 (主动抗病性)
一、物理的被动抗病性因素 是植物固有的形态结构特征，它们主要以其机械坚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。 蜡质层（wax layer）、角质层（cuticle ） 表皮细胞壁钙化或硅化程度对病原菌果胶酶水解作用有较强的抵抗能 力，能减少侵入。如水稻胡麻斑病。 气孔的结构、数量、和开闭习性也是抗侵入因素，如柑桔溃疡病。 皮孔、水孔和蜜腺，如马铃薯疮痂病。 木栓化组织，木拴质是多种高分子量酸类构成的复杂混合物。高温有利于 白菜伤口木栓化，使之抵抗软腐病。 胞间层、初生壁和次生壁都可能积累木质素，阻止病原菌扩展。如锈病。 细胞壁的纤维素和半纤维素对一些穿透力弱的病原菌也可成为其物理屏障。 导管的结构与维管束病害的发生程度有关
一、物理的被动抗病性因素 是植物固有的形态结构特征，它们主要以其机械坚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。 蜡质层（wax layer）、角质层（cuticle ） 表皮细胞壁钙化或硅化程度对病原菌果胶酶水解作用有较强的抵抗能 力，能减少侵入。如水稻胡麻斑病。 气孔的结构、数量、和开闭习性也是抗侵入因素，如柑桔溃疡病。 皮孔、水孔和蜜腺，如马铃薯疮痂病。 木栓化组织，木拴质是多种高分子量酸类构成的复杂混合物。高温有利于 白菜伤口木栓化，使之抵抗软腐病。 胞间层、初生壁和次生壁都可能积累木质素，阻止病原菌扩展。如锈病。 细胞壁的纤维素和半纤维素对一些穿透力弱的病原菌也可成为其物理屏障。 导管的结构与维管束病害的发生程度有关