第十四章 寄主--病原物的相互作用.ppt

第十四章寄主- 病原物的相互作用
植物病原物如何侵害健康的植株,使其表现出各种不同的病态?
植物如何保护自己免受病原物和非病原物的侵害?
患病植物又有哪些表现?
第一节植物病原物的致病作用
与寄主争夺营养物质和水分;
产生致病酶类;
产生致病毒素;
产生过量的生长调节物质;
产生多糖类物质;
危害过程中产生伤口或传播其他病原物等。
一、与寄主植物争夺营养物质和水分
寄生性种子植物:吸盘、吸器,维管束;
线虫:口针;
真菌:吸器或菌丝体;
细菌:渗透作用;
病毒:合成和复制。
二、酶的作用
帮助病原物侵入寄主、引致植物组织及细胞解体、降解细胞内含物以供自己吸收利用。
病原物产生的与致病性有关酶的种类很多,主要有角质酶、细胞壁降解酶(果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶等)、细胞膜和细胞内含物降解酶(蛋白酶、脂酶、淀粉酶等)。
(一)角质酶
植物体地上部分表皮的最外层是角质层,它主要是由直链的C16和C18羟基脂肪酸衍生出的难溶性多脂类化合物构成的角质组成。病原真菌直接侵入时用以突破这第一道屏障的酶就是角质酶。角质酶是一种脂酶,它能破坏角质分子的脂键,使角质多聚物水解为单体和小分子寡聚体。
(二)细胞壁降解酶
细胞壁是病原物侵入寄主植物的主要屏障,它的主要成分包括果胶质、纤维素、半纤维素、木质素和糖蛋白等。
细胞壁
中胶层------果胶质
初生壁------半纤维素、果胶质和糖蛋白
次生壁------木质素、纤维素
针对植物细胞壁中的每一种成分,植物病原物都有相应的降解酶,包括果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、木质素降解酶和蛋白酶等,统称为细胞壁降解酶。
(pectinase)
果胶酶主要作用于果胶类物质,降解植物细胞壁中的果胶成分,导致组织解体而引起软腐、干腐、枯萎、斑点等症状。
细菌、真菌、线虫等病原物都可以产生果胶酶。
(cellulase)
纤维素是由葡萄糖分子链构成的多糖类化合物。病原真菌、细菌和线虫都可以产生纤维素酶。
C1酶:纤维素-----葡萄糖链;
CX酶(β-1,4-内切葡聚糖酶) :
葡萄糖链-------纤维二糖;
β-葡萄糖苷酶(纤维二糖酶) :
纤维二糖------葡萄糖。
(hemicellulase)
半纤维素是由半乳糖、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖等多种糖类物质构成的异质多糖。
半纤维素酶:包括木聚糖酶、半乳聚糖酶、葡聚糖酶、阿拉伯聚糖酶、甘露聚糖酶等,均属于聚糖水解酶。
在这些酶和其他酶类的共同作用下,半纤维素可被降解为各类寡糖和单糖。
(三)细胞膜和细胞内含物降解酶
植物病原菌还能产生一些降解细胞膜和细胞内物质的酶,如蛋白酶、脂酶、淀粉酶等,用以降解蛋白质、类脂和淀粉等成份。
目前已发现一些病原细菌和真菌可以产生水解蛋白质的蛋白酶,这类酶能水解蛋白质中的肽键,其中很多也能水解酯键,而且多数都是非专化性的。
有些病原物能产生磷脂酶,可能会对降解植物细胞壁有一定作用。