1、1 1、抗病性是植物與病原物在長、抗病性是植物與病原物在長期的協同進化中相互適應、相期的協同進化中相互適應、相互選擇的結果，互選擇的結果，病原物發展出病原物發展出不同類別、不同程度的致病性，不同類別、不同程度的致病性，植物也相應地形成了不同類別、植物也相應地形成了不同類別、不同程度的抗病性。不同程度的抗病性。2 2、抗病性是植物普遍存在的、相對的、抗病性是植物普遍存在的、相對的性狀，所有植物都具有不同程度的抗性狀，所有植物都具有不同程度的抗病性病性, ,植物對病原物侵染的反應：植物對病原物侵染的反應：(1)(1)免疫（免疫（immuneimmune）：）：(2)(2)抗病（抗病（resista

2、nceresistance）：）：(3)(3)感病（感病（susceptiblesusceptible）：。）：。(4)(4)耐病（耐病（disease tolerancedisease tolerance）：寄主植物發病）：寄主植物發病較重但對產量和品質影響較小。較重但對產量和品質影響較小。(5)(5)避病（避病（disease escapedisease escape）：植物避開了病原物）：植物避開了病原物的侵染。的侵染。 寄主對病原物侵染的反寄主對病原物侵染的反應表現為完全不發病，或應表現為完全不發病，或觀察不到可見癥狀。觀察不到可見癥狀。 寄生受病原物侵染后，發寄生受病原物侵染后，發病

3、輕的稱為病輕的稱為抗病抗病，發病很，發病很輕的稱為輕的稱為高度抗病高度抗病。受病原物侵染后，發病重的受病原物侵染后，發病重的稱為稱為感病感病，發病很重的稱為，發病很重的稱為嚴重感病或嚴重感病或高度感病。高度感病。 寄主植物發病較重但對產量和品質影響較小。植物避開了病原物的侵染。植物避開了病原物的侵染。3 3、抗病性是植物遺傳基因的、抗病性是植物遺傳基因的潛能，潛能，按照遺傳方式的不同，按照遺傳方式的不同，可將植物抗病性區分為：可將植物抗病性區分為：主效基因抗性主效基因抗性 微效基因抗性微效基因抗性 也稱小種專化性抗性，垂直抗性。也稱小種專化性抗性，垂直抗性。特點：特點：品種的抗病性與病原物生理

4、小種品種的抗病性與病原物生理小種的致病性之間有著的致病性之間有著特異的相互作用，特異的相互作用，因而，因而，具垂抗的植物品種對病原物的某些小種能具垂抗的植物品種對病原物的某些小種能抵抗，而對另一些小種則不能抵抗。抵抗，而對另一些小種則不能抵抗。 這種抗性一般表現為免疫或高度抗這種抗性一般表現為免疫或高度抗病，但病，但不穩定、不持久、易喪失。不穩定、不持久、易喪失。 在遺傳學上垂抗是在遺傳學上垂抗是由單基因控制由單基因控制的的（或寡基因），是由主效基因單獨起作用，（或寡基因），是由主效基因單獨起作用，表現為表現為質量遺傳質量遺傳。也稱非小種專化抗性，水平抗性。也稱非小種專化抗性，水平抗性。特點：

5、特點：品種的抗性與病原物小種的致病品種的抗性與病原物小種的致病性之間性之間無特異性的相互作用無特異性的相互作用，因而，具有，因而，具有水抗的植物品種對病原物所有小種的反應水抗的植物品種對病原物所有小種的反應都是一致的。都是一致的。 主要抗擴展、抗繁殖、延長潛育期、主要抗擴展、抗繁殖、延長潛育期、減輕發病程度，但減輕發病程度，但抗性穩定而持久。抗性穩定而持久。 由由多基因控制多基因控制的，是由許多微效基的，是由許多微效基因綜合地起作用，表現為因綜合地起作用，表現為數量遺傳數量遺傳。 垂直抗性垂直抗性 水平抗性水平抗性遺傳上遺傳上單基因、寡基因控單基因、寡基因控制，主效基因起作制，主效基因起作用，

6、屬于質量性狀用，屬于質量性狀遺傳遺傳多基因控制，許多多基因控制，許多微效基因綜合起作微效基因綜合起作用，屬于數量性狀用，屬于數量性狀遺傳遺傳抗病性抗病性高抗，抗性不穩定高抗，抗性不穩定持久，種植時間越持久，種植時間越長風險越大長風險越大中度抗性，抗性穩中度抗性，抗性穩定持久定持久選選 育育易選育、鑒定易選育、鑒定選育困難選育困難 病害病害 流行流行能減少初始菌量能減少初始菌量延緩病害發展速度延緩病害發展速度4 4、病原物的寄生專化性越強，、病原物的寄生專化性越強，則寄主植物的抗病性分化也越則寄主植物的抗病性分化也越明顯，明顯，寄主的抗病性可僅僅針寄主的抗病性可僅僅針對病原群體中某些特定的小種對

7、病原群體中某些特定的小種（即小種專化性抗性）。（即小種專化性抗性）。5 5、關于、關于“基因對基因學說基因對基因學說”：該學說該學說認為，認為，對應于寄主方面的每一個決定對應于寄主方面的每一個決定抗病性的基因，病原物方面也存在一抗病性的基因，病原物方面也存在一個決定致病性的基因。個決定致病性的基因。反之，對應于反之，對應于病原物方面的每一個決定致病性的基病原物方面的每一個決定致病性的基因，寄主方面也存在一個決定抗病性因，寄主方面也存在一個決定抗病性的基因。的基因。6 6、寄主植物的抗病機制非常復雜，、寄主植物的抗病機制非常復雜，可區分為：可區分為：（1 1）被動抗性：）被動抗性：植物與病原物接

8、植物與病原物接觸前即已具有的性狀所決定的抗病觸前即已具有的性狀所決定的抗病性。性。（2 2）主動抗性：）主動抗性：受病原物侵染所受病原物侵染所誘導的寄主保衛反應。誘導的寄主保衛反應。7 7、抗病性、抗病性按順序表達的動態過程（按順序表達的動態過程（即按其表達即按其表達的病程階段不同）又可劃分為：的病程階段不同）又可劃分為：a a、抗接觸：即避病、抗接觸：即避病（在某種條件下避免病原與（在某種條件下避免病原與寄主的接觸、侵入）；寄主的接觸、侵入）；b b、抗侵入、抗侵入：c c、抗擴展：、抗擴展：d d、抗損失：即耐病、抗損失：即耐病（指植物忍受病害的性能，（指植物忍受病害的性能，在外觀上，發病

9、情況與感病品種類似，但病害對在外觀上，發病情況與感病品種類似，但病害對產量的影響比感病品種小（通過測產來衡量一個產量的影響比感病品種小（通過測產來衡量一個品種是否耐病）；品種是否耐病）；e e、抗再侵染：、抗再侵染：通常稱為誘發抗性。通常稱為誘發抗性。8 8、抗病性的變異、抗病性的變異（1 1）抗病性喪失的原因）抗病性喪失的原因（2 2）保持抗病性的措施）保持抗病性的措施A.A.寄主本身的變異：寄主本身的變異：天然雜交；天然雜交；機械混雜；機械混雜；繁殖器官的異質性；繁殖器官的異質性；生活力降低。生活力降低。B.B.病原物致病性的改變病原物致病性的改變C.C.環境條件的影響環境條件的影響A.A

10、.避免大面積長期種植同一品種避免大面積長期種植同一品種B.B.注意品種的去劣選擇和提純復壯注意品種的去劣選擇和提純復壯C.C.注意品種合理搭配，基因布局，注意品種合理搭配，基因布局，利用多抗品種利用多抗品種植物受病原物侵染后一個重要的早植物受病原物侵染后一個重要的早期反應是：期反應是：呼吸強度提高呼吸強度提高。各類病。各類病原物都可以引起病植物呼吸作用的原物都可以引起病植物呼吸作用的明顯增強。明顯增強。病植物呼吸作用的增強主要發生在病植物呼吸作用的增強主要發生在病原物定植的組織及其鄰近部位。病原物定植的組織及其鄰近部位。（實例見教材）（實例見教材）另外某些物理、化學因素造成的損傷也能另外某些物

11、理、化學因素造成的損傷也能引起植物呼吸強度的增強。引起植物呼吸強度的增強。關于病組織中呼吸作用增強的原因，還缺關于病組織中呼吸作用增強的原因，還缺乏一致的看法。乏一致的看法。一般認為它涉及到：一般認為它涉及到：寄主組織中生物合成的加速寄主組織中生物合成的加速氧化磷酸化作用的解偶聯作用氧化磷酸化作用的解偶聯作用末端氧化酶系統的變化末端氧化酶系統的變化線粒體結構的破壞等復雜的機制線粒體結構的破壞等復雜的機制病原物的侵染，對光合作用產生了多方面的影響。病原物的侵染，對光合作用產生了多方面的影響。1 1、破壞了綠色組織，、破壞了綠色組織，減少了植物進行正常光合作用的減少了植物進行正常光合作用的面積，光

12、合作用減弱，如馬鈴薯晚疫病，減產的程度與面積，光合作用減弱，如馬鈴薯晚疫病，減產的程度與葉片被破壞的程度成正比。葉片被破壞的程度成正比。2 2、使葉綠素含量減少，、使葉綠素含量減少，由于葉綠素被破壞、葉綠素的由于葉綠素被破壞、葉綠素的合成受抑制，也導致光合能力下降。合成受抑制，也導致光合能力下降。3 3、光合產物的轉移也受到病原物侵染的影響，、光合產物的轉移也受到病原物侵染的影響，病組織病組織可因可因-淀粉酶活性下降，導致淀粉積累，發病部位有淀粉酶活性下降，導致淀粉積累，發病部位有機物積累的原因亦可能是：機物積累的原因亦可能是：（1 1）光合產物輸出受阻）光合產物輸出受阻（2 2）來自健康組織

13、的光合產物輸入增加所造成的。）來自健康組織的光合產物輸入增加所造成的。1 1、核酸：植物、核酸：植物受侵染后核酸代謝發生了明顯受侵染后核酸代謝發生了明顯的變化。的變化。病原真菌：病原真菌：侵染前期，葉肉組織侵染前期，葉肉組織RNA總量增加，總量增加，侵染中后期，侵染中后期，RNA有所下降。有所下降。DNA在整個侵染在整個侵染過程中變化較小。過程中變化較小。病毒（病毒（TMV）：）：侵染病毒后，由于病毒基因侵染病毒后，由于病毒基因組的復制，寄主體內病毒組的復制，寄主體內病毒RNA含量增高，寄主含量增高，寄主RNA合成受抑制。合成受抑制。細菌：細菌：在冠癭土壤桿菌侵染所引起的腫瘤組織在冠癭土壤桿菌

14、侵染所引起的腫瘤組織中，中，RNA顯著增多。顯著增多。2 2、蛋白質：、蛋白質：各類病原侵染后，寄主蛋白質也各類病原侵染后，寄主蛋白質也受一定的影響。受一定的影響。病毒：病毒：植物受病毒侵染后，常導致寄主蛋白的植物受病毒侵染后，常導致寄主蛋白的變向合成，以滿足病毒外殼蛋白大量合成的需變向合成，以滿足病毒外殼蛋白大量合成的需要。要。真菌：真菌：病原真菌侵染的早期，病株總氮量和蛋病原真菌侵染的早期，病株總氮量和蛋白質含量增高，在侵染后期，蛋白水解酶活性白質含量增高，在侵染后期，蛋白水解酶活性提高，蛋白質降解，總氮量下降，但游離氨基提高，蛋白質降解，總氮量下降，但游離氨基酸的含量明顯提高。酸的含量明

15、顯提高。細菌：細菌：受細菌侵染后，抗病寄主和感病寄主中受細菌侵染后，抗病寄主和感病寄主中蛋白質合成能力有明顯不同。蛋白質合成能力有明顯不同。病程相關蛋白病程相關蛋白由病毒、由病毒、細菌和真菌侵染誘導寄主產細菌和真菌侵染誘導寄主產生的一類特殊蛋白質，這種生的一類特殊蛋白質，這種蛋白質可能與抗病性表達有蛋白質可能與抗病性表達有關。關。 酚類化合物是植物體內重酚類化合物是植物體內重要的次生代謝物質，植物受病要的次生代謝物質，植物受病原菌侵染后，酚類物質和一系原菌侵染后，酚類物質和一系列酚類氧化酶都發生了明顯變列酚類氧化酶都發生了明顯變化，這些變化與植物的抗病機化，這些變化與植物的抗病機制有關。制有關

16、。（1 1）酚酚類物質及其氧化物類物質及其氧化物- -醌醌的積累是植物對病原菌侵染和的積累是植物對病原菌侵染和損傷的非專化性反應。損傷的非專化性反應。醌類物質能鈍化病原菌的蛋白醌類物質能鈍化病原菌的蛋白質、核酸和酶。質、核酸和酶。（2 2）植物體內積累的酚類前）植物體內積累的酚類前體物質經一系列的生化反應體物質經一系列的生化反應后可形成后可形成植物保衛素和木質植物保衛素和木質素，素，發揮重要的抗病作用。發揮重要的抗病作用。（3 3）各類病原物的侵染，還引起一）各類病原物的侵染，還引起一些與酚類代謝相關酶的活性增強，其些與酚類代謝相關酶的活性增強，其中最常見的有中最常見的有苯丙氨酸解氨酶苯丙氨酸

17、解氨酶（PALPAL）、過氧化物酶（）、過氧化物酶（PODPOD）、過氧）、過氧化氫酶、多酚氧化酶化氫酶、多酚氧化酶（PPOPPO）等。如：等。如：病株內苯丙氨酸解氨酶活性增多，有利于病株內苯丙氨酸解氨酶活性增多，有利于植物抗病性表達。植物抗病性表達。過氧化物酶，在植物細胞壁木質素合成中過氧化物酶，在植物細胞壁木質素合成中起重要作用。起重要作用。葉片受害：葉片受害：可提高或降低水分的可提高或降低水分的蒸騰，依病害種類不同而異。蒸騰，依病害種類不同而異。根腐及維管束病害根腐及維管束病害：根系吸水能：根系吸水能力顯著降低，阻滯導管液流上升。力顯著降低，阻滯導管液流上升。如（如（1 1）番茄受番茄尖

18、鐮孢侵染）番茄受番茄尖鐮孢侵染后，病株水分和礦物質在木質后，病株水分和礦物質在木質部導管中流動的速度只有健株部導管中流動的速度只有健株的的1/101/10。 （2 2）番茄黃萎病病株內液流上）番茄黃萎病病株內液流上升速度較健株升速度較健株小小200200倍倍。阻止液流上升的主要因素是機械阻塞，阻止液流上升的主要因素是機械阻塞，原因有：原因有： 病原菌產生的多糖類高分子物質病原菌產生的多糖類高分子物質病原細菌體及其分泌物病原細菌體及其分泌物病原真菌的菌絲體和孢子病原真菌的菌絲體和孢子病原菌侵染誘導產生的膠質和侵填病原菌侵染誘導產生的膠質和侵填體堵塞導管體堵塞導管病原菌產生的毒素也可引起水分代病原

19、菌產生的毒素也可引起水分代謝失調。謝失調。因此，植物產生萎蔫癥狀的成因因此，植物產生萎蔫癥狀的成因是復雜的：是復雜的：有時是病株水分從氣孔和表皮有時是病株水分從氣孔和表皮蒸騰的速度過高，超過了導管系蒸騰的速度過高，超過了導管系統供水速度所造成的。統供水速度所造成的。有時則是根系吸水減少或導管有時則是根系吸水減少或導管液流上升受阻造成的。液流上升受阻造成的。被動因素：先天具有的。被動因素：先天具有的。主動因素：病原物侵染引發主動因素：病原物侵染引發的。的。 物理抗病因素：物理抗病因素： 即形態結構的抗病因素。即形態結構的抗病因素。化學抗病因素：化學抗病因素： 生理生化的抗病因素。生理生化的抗病因

20、素。 植物被動抗病的物理因素是植植物被動抗病的物理因素是植物固有的形態結構特征，物固有的形態結構特征，它們以它們以機械堅韌性和對病原物酶作用的機械堅韌性和對病原物酶作用的穩定性，而抵抗病原物的侵入和穩定性，而抵抗病原物的侵入和擴展。擴展。主要表現有以下幾方面：主要表現有以下幾方面：可濕性差，不易沾附雨滴或形成水膜，可濕性差，不易沾附雨滴或形成水膜，不利于病原菌孢子萌發與侵入，因而構成不利于病原菌孢子萌發與侵入，因而構成了植物抵抗病原物侵入的最外層防線了植物抵抗病原物侵入的最外層防線防止內部物質外滲，對需要營養才能萌防止內部物質外滲，對需要營養才能萌發的孢子，不能提供養成分發的孢子，不能提供養成

21、分角質層中某些成分對真菌孢子有抑制作角質層中某些成分對真菌孢子有抑制作用用對于直接侵入的病原菌來說，角質層、對于直接侵入的病原菌來說，角質層、臘質層越厚，抗侵入能力越強。臘質層越厚，抗侵入能力越強。抗病植物體內含有天然抗菌物抗病植物體內含有天然抗菌物質、抑制病原菌某些酶的物質、質、抑制病原菌某些酶的物質、缺乏病原物寄生和致病所必須缺乏病原物寄生和致病所必須的重要成分的特性，被認為是的重要成分的特性，被認為是植物化學的植物化學的被動抗病因素被動抗病因素。物理的主動抗病因素物理的主動抗病因素指由病原物指由病原物侵染后，引起的植物亞細胞、細胞或侵染后，引起的植物亞細胞、細胞或組織水平的形態和結構改變

22、。組織水平的形態和結構改變。物理的抗病因素的作用：物理的抗病因素的作用：使寄主產生使寄主產生保衛反應，將病原物的侵染局限在細保衛反應，將病原物的侵染局限在細胞壁、單個細胞或局部組織中，有以胞壁、單個細胞或局部組織中，有以下幾方面：（均為保衛反應）下幾方面：（均為保衛反應）病原侵染后，在細胞壁、胞病原侵染后，在細胞壁、胞間層、細胞質等不同部位產間層、細胞質等不同部位產生和積累木質素。生和積累木質素。 （1 1）木質素沉積使植物細胞壁能夠抵抗病）木質素沉積使植物細胞壁能夠抵抗病原侵入的機械壓力。原侵入的機械壓力。 （2 2）抵抗真菌酶類對細胞壁的降解作用，）抵抗真菌酶類對細胞壁的降解作用，中斷病原

23、菌的侵入。中斷病原菌的侵入。（3 3）使細胞壁透性降低，阻斷病原菌與寄）使細胞壁透性降低，阻斷病原菌與寄主之間的物質交流，防止水分和養分由植主之間的物質交流，防止水分和養分由植物組織輸送給病原菌，也阻止了真菌的酶物組織輸送給病原菌，也阻止了真菌的酶和毒素滲入植物組織。和毒素滲入植物組織。（4 4）木質素形成過程中還產生一）木質素形成過程中還產生一些低分子量酚類物質和對真菌有毒些低分子量酚類物質和對真菌有毒的其它代謝產物。的其它代謝產物。（5 5）木質化作用和細胞壁其它變）木質化作用和細胞壁其它變化阻滯了病原菌擴展使植物產生的化阻滯了病原菌擴展使植物產生的植物保衛素有可能積累到有效數量。植物保衛

24、素有可能積累到有效數量。也是一種常見的細胞壁保衛反也是一種常見的細胞壁保衛反應，病原物的侵染和傷害可誘應，病原物的侵染和傷害可誘導寄主細胞壁微原纖維間木栓導寄主細胞壁微原纖維間木栓質的積累，從而增強了細胞壁質的積累，從而增強了細胞壁對真菌侵染的抵抗力。（原因對真菌侵染的抵抗力。（原因見教材）見教材）多種植物細胞壁在受到病原菌侵多種植物細胞壁在受到病原菌侵染和傷害后沉積染和傷害后沉積酚類化合物酚類化合物，酚，酚類化合物進一步氧化為類化合物進一步氧化為醌類化合醌類化合物物，并聚合為，并聚合為黑色素黑色素（melanin），），可以抑制病原菌可以抑制病原菌分泌的細胞壁降解酶。分泌的細胞壁降解酶。化學

25、的主動抗病因素主要有：化學的主動抗病因素主要有：過敏性壞死反應過敏性壞死反應植物保衛素形成植物保衛素形成植物對毒素的降解作用植物對毒素的降解作用是植物對非親和性病原物侵染表現是植物對非親和性病原物侵染表現高度敏高度敏感感的現象，受侵害細胞及其鄰近細胞迅速的現象，受侵害細胞及其鄰近細胞迅速壞死，病原物受到遏制或被殺死，或被封壞死，病原物受到遏制或被殺死，或被封鎖在枯死組織中。鎖在枯死組織中。過敏性壞死反應是植物發生最普遍的保衛過敏性壞死反應是植物發生最普遍的保衛反應類型。反應類型。長期以來被認為是小種專化抗長期以來被認為是小種專化抗病性的生要機制。（真菌、細菌、病毒引病性的生要機制。（真菌、細菌

26、、病毒引起過敏性反應的病例見教材）起過敏性反應的病例見教材）。是植物受到病原物侵染后或受到多是植物受到病原物侵染后或受到多種生理的、物理的刺激后所產生或種生理的、物理的刺激后所產生或積累的一類積累的一類低分子量抗菌性次生代低分子量抗菌性次生代謝產物。謝產物。植物保衛素對真菌的毒性較強。植物保衛素對真菌的毒性較強。（植物保衛素產生的實驗見教材）（植物保衛素產生的實驗見教材）目前已知：目前已知：（1 1）2121科科100100種以上的植物產生保衛素，豆科、種以上的植物產生保衛素，豆科、茄科、錦葵科、菊科和旋花科最多。茄科、錦葵科、菊科和旋花科最多。（2 2）9090多種植物保衛素的化學結構已被確

27、定，多種植物保衛素的化學結構已被確定，其中多數為類異黃酮和類萜化合物。其中多數為類異黃酮和類萜化合物。類異黃酮植物保衛素主要由豆科產生，有豌豆素、類異黃酮植物保衛素主要由豆科產生，有豌豆素、菜豆素、基維酮、大豆素等。菜豆素、基維酮、大豆素等。類萜植物保衛素，主要由茄科產生，如馬鈴薯產類萜植物保衛素，主要由茄科產生，如馬鈴薯產生的日齊素、塊莖防疫素，甜椒產生的甜椒醇等。生的日齊素、塊莖防疫素，甜椒產生的甜椒醇等。（1 1）植物保衛素是誘導產物，可誘導的因素：）植物保衛素是誘導產物，可誘導的因素： a a、生物因子（真菌、細菌、病毒）、生物因子（真菌、細菌、病毒） b b、金屬粒子、金屬粒子 c

28、c、化學物質、化學物質 d d、機械刺激、機械刺激 e e、真菌高分子量細胞壁成分、真菌高分子量細胞壁成分（2 2）植物保衛素在病菌侵染點周圍細胞中合成，）植物保衛素在病菌侵染點周圍細胞中合成，并向鄰近被病菌定植的細胞擴散，死亡的和接近并向鄰近被病菌定植的細胞擴散，死亡的和接近死亡的細胞中有多量積累。死亡的細胞中有多量積累。（3 3）只有寄主和病原菌表現非親和性時，才有）只有寄主和病原菌表現非親和性時，才有較多的植物保衛素積累。較多的植物保衛素積累。植物組織能夠植物組織能夠代謝病原菌產生的植代謝病原菌產生的植物毒素，物毒素，將毒素轉化為無毒害作用將毒素轉化為無毒害作用的物質。的物質。這是植物的一種這是植物的一種主動保衛反應，能主動保衛反應，能夠降低病原菌的毒性，夠降低病原菌的毒性，抑制病原菌抑制病原菌在植物組織中的定植和癥狀表達，在植物組織中的定植和癥狀表達，也是重要的抗病機制之一。也是重要的抗病機制之一。植物避病：即抗接觸植物避病：即抗接觸耐耐 病：即抗損害病：即抗損害構成了植物保衛系統的最初構成了植物保衛系統的最初和最終的兩道防線。和最終的兩道防線。植物因不能接觸病原物或接植物因