病原寄主抗病性

病原寄主抗病性习题

一、名词解释

1 抗病性：指植物与病原物在长期进化和相互作用的复杂过程中，逐渐形成和表现出各种抵御有害病原物的特征和能力。

2 免疫：免疫是指机体免疫系统识别自身与异己物质，并通过免疫应答排除抗原性异物，以维持机体生理平衡的功能。

3 耐病：植物受到病原物侵染后发病较轻或充分发病后对产量或品质影响较小的特性。

4 避病：植物最易感病阶段因接触病原物的机会减少而不发病或发病较轻的现象。

5 被动抗病性：是植物的固有性状所决定的抗病性，这些性状在接触病原物之前就已存在。被动抗病性涉及复杂的物理抗病因素和化学抗病因素，这些因素的作用是非专化性的，多用以说明植物一般抗病性、定量抗病性或非寄主抗病性的机制。在许多情况下，植物固有的形态结构和生理生化性状不足以提供足够的保护作用，但可以显著延迟或减少病原物的侵入与扩展。

6 主动抗病性：是植物受病原物侵染后所表现出来的抗病性，针对病原物的正在侵染而言。

7 病程相关蛋白：植物在受病原物侵染过程中诱导产生的一类低分子蛋白质。也称PR蛋白或b蛋白。已知有些PR蛋白与植物的抗病性有关。

8 植物保卫素：植物保卫素是由植物与病原物相互作用，或植物遭到机械损伤或物理、生理刺激后，由植物产生的抗生物质，是植物抗病的因素之一。

9 交互保护作用：又称交叉保护。当一种或一株病毒侵染寄主植物后，可保护寄主不再受另一种或另一株相关病毒侵害的现象。先侵染的病毒刺激寄主产生某种免疫功能，对同类型的或有亲缘关系的病毒产生颉颃反应，如抑制或干扰了后一种病毒的合成或对寄主的毒害。

10 垂直抗性：垂直抗病性又称小种特异性抗病性或专化性抗性，即寄主品种对病原菌某个或少数生理小种免疫或高抗，而对另一些生理小种则高度感染。如果将具有这类抗病性的品种对某一病原菌不同生理小种的抗性反应绘成柱形图时，可以看到各柱顶端的高低相差悬殊，所以称为垂直抗病性。

11 水平抗性：水平抗病性又称非小种特异性抗病性和非专化性抗性，即寄主的某个品种对所有小种的反应是一致的，对病原菌的不同小种没有特异反应或专化反应。若把具有这类抗性的品种对某一病原菌不同小种的抗性反应绘成柱形图时，各柱顶端几乎在同一水平线上，所以称水平抗性。

12 物理抗性：指植物先天具有以及后天诱导产生的具有抵抗病原物侵染的能力的抗病结构。

13 生化抗性：动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，来抑制或拮抗病原生物的侵染，称为生化抗性。

二、问答及论述题

1 什么是垂直抗性(主效基因抗性),其特点有哪些?

答：垂直抗性：垂直抗病性又称小种特异性抗病性或专化性抗性，即寄主品种对病原菌某个或少数生理小种免疫或高抗，而对另一些生理小种则高度感染。

特点：如果将具有这类抗病性的品种对某一病原菌不同生理小种的抗性反应绘成柱形图时，可以看到各柱顶端的高低相差悬殊。

2 从“基因对基因学说“出发解释农作物抗病性丧失的现象。

答：“基因对基因学说”是关于病原菌的致病基因与其寄主抗病基因之间互作关系的一种理论。由美国农学家福劳尔根据亚麻锈病的一系列研究，于1954年提出。认为寄主群体中每有一种控制特殊抗病的基因，在病原菌的群体中，就存在一种相应的决定致病的基因。在这两种基因之间，一方是否存在，取决于另一方的有无，并在双方基因的相互作用下产生特定的表型。是寄主和寄生物共同演化的产物，可以由表型的特征鉴别出来。对改进病原菌小种的鉴定方法和植物病理生理学研究方法，以及进行植物抗病育种有重要意义。农作物抗病性丧失从此学说来看，是对病原菌群体中具对应毒性基因的稀有小种或突变菌系发挥强大的定向选择作用，使毒性小种迅速积累，最终成为优势小种，因病原菌小种或菌系组成变化而引起作物抗病品种严重发病。

3 植物抗病性有不同的分类办法,你认为哪种办法最能反映抗病性的本质?

答：植物抗病性是指植物避兔、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。抗病性是植物普遍存在的、相对的性状，可以根据不同的目的，利用不同的标准区分为不同的类型。按照寄主抗病的机制不同，可将抗病性区分为主动抗病性和被动抗病性;根据寄主品种与病原物小种之间有无特异性相互作用，可呕分为小种专化性抗病性和非小种专化性抗病性;根据抗病性的遗传方式，可区分为主效基因抗病性和微效基因抗病性;根据抗病性表达的病程阶段不同，又可区分为抗接触(避病)、抗侵入、抗扩展、抗损失(耐病)和抗再侵染。

通常认为按照寄主抗病的机制不同,将抗病性区分为主动抗病性和被动抗病性最能反映抗病性的本质。

4 举例说明植物被病原物侵染后所发生的主要生理变化。

答：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一病原物的相互关系有重要意义。

例如,小情感病品种被条锈菌侵染的初期，病株光呼吸强度和暗呼吸强度略有降低，显症则明显上升,产孢盛期达到高峰,发病末期减弱乃至停止呼吸。小麦感病品种接种条锈菌后净光合速率持续降低，显症和产孢以后剧烈下降,降幅可达健株正常值的50%左右。烟草花叶病毒侵染寄主后,由于病毒基因组的复制，主体内病毒RNA含量增高，寄主RNA,特别是叶绿体rRNA的合成受抑制，引|起严重的黄化症状。在细菌病害方面，由根癌土壤杆菌侵染所引起的植物肿瘤组织中,细胞分裂加速,DNA显著增多，組还产生了健康植物组织中所没有的冠瘿碱一类的氨基酸衍生物。

5 试比较植物被动抗病性因素与主动抗病性因素的异同。

答：植物的抗病机制是多因素的，有先天具有的被动抗病性因素，也有病原物侵染引发的主动抗病性因素。

植物被动抗病的物理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。表达被动抗病性的植物具有多种类型的化学抗病因素，可能含有天然抗菌物质，或能够抑制病原菌某些酶的物质，也可能缺乏病原物寄生和致病所必需的重要化学成分。

病原物侵染引|起的植物代谢变化，导致亚细胞、细胞或组织水平的形态和结构改变,产生了物理的主动抗病性因素。抗病物理因素可能将病原物的侵染局限在细胞壁、单个细胞或局部组织中。化学的主动抗病性因素主要有过敏性坏死反应、植物保卫素形成和植物对毒索的降解作等，研究这些因素不论在植物病理学理论上或抗病育种的实践中都有重要意义。

6 为什么说植物保卫素是重要的主动抗病性因素?

答：植物保卫素是植物受到病原物侵染后或受到多种生理的、物理的刺激后所产生或积累的一类低分子抗菌性次生代谢产物。植物保卫素对真菌的毒性较强。有人用马铃薯晚疫病菌非亲和性小种接种抗病马铃薯品种块茎的切片,导出过敏性坏死反应,间隔一定时间后即使

再按种亲和性小种，也不能引起侵染。据此推测顶先按种非亲和性小种诱导马铃薯切片产生并扩散出一种抗菌物质，从而提出了植物保卫素假说。现在已知21科100种以上的植物产生植物保卫素，豆科、茄科、锦葵科、菊科和旋花科植物产生的植物保卫素最多。90多种植物保卫素的化学结构已被确定,其中多数为类异黄酮和类萜化合物。异黄酮植物保卫素主要由豆科植物产生，例如豌豆的豌豆素、豆的菜豆素、基维酮，桓苜蓿和三叶草等产生的大豆素等。类萜植物保卫素主要由茄科植物产生，例如马铃薯块茎产生的日齐素、块茎防疫素,甜椒产生的甜椒醇等。

7 试说明诱发抗病性的特点和可能的机制。

答：诱发抗病性(诱导抗病性)是植物经各种生物预先接种后或受到化学因子、物理因子处理后所产生的抗病性，也称为获得抗病性。显然，诱发抗病性是一种针对病原物再侵染的抗病性。

在植物病毒学的研究中，人们早已发现病毒近缘株系间有“交互保护作用”。当植物寄主接种弱毒株系后，第二次接种同一种病毒的强毒株系，则寄主抵抗强毒株系，症状减轻,病毒复制受到抑制。在类似的实验中，人们把第一次接种称为“诱发接种”,把第二次接种称为“挑战接种”。后来证实这种诱发抗病性现象是普遍存在的，不仅同一病原物的不同株系和小种交互接种能使植物发生诱发抗病性，且不同种类、同类群的微生物交互接种也能使植物产生诱发抗病性。不仅如此，热力、超声波或药物处理致死的微生物、由微生物和植物提取的物质(葡聚糖、糖蛋白、脂眵糖、脱乙酰几丁质等)，甚至机械损伤等在-定条件下均能诱发抗病性。诱发抗病性有两种类型，即局部诱拨抗病性和系统诱发抗病性。局部诱发抗病性只表现在诱发接种部位。系统诱发抗病性是在接种植株未行诱发接种的部位和器官所表现的抗病性。

8 植物被病原物侵染后所发生的主要生理变化有哪些?

答：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一病原物的相互关系有重要意义。

例如,小情感病品种被条锈菌侵染的初期，病株光呼吸强度和暗呼吸强度略有降低，显症则明显上升,产孢盛期达到高峰,发病末期减弱乃至停止呼吸。小麦感病品种接种条锈菌后

净光合速率持续降低，显症和产孢以后剧烈下降,降幅可达健株正常值的50%左右。烟草花叶病毒侵染寄主后,由于病毒基因组的复制，主体内病毒RNA含量增高，寄主RNA,特别是叶绿体rRNA的合成受抑制，引|起严重的黄化症状。在细菌病害方面，由根癌土壤杆菌侵染所引起的植物肿瘤组织中,细胞分裂加速,DNA显著增多，組还产生了健康植物组织中所没有的冠瘿碱一类的氨基酸衍生物。

9 什么是诱发抗病性?

答：诱发抗病性是植物经各种生物预先接种后或受到化学因子、物理因子处理后所产生的抗病性，也称为获得抗病性。显然，诱发抗病性是一种针对病原物再侵染的抗病性。

10 如何合理利用寄主抗性?

答：利用寄主抗性是综合治理中一项有特殊作用的措施。例如防治桃小食心虫，利用品种间的抗性差异，在一代发生期仅对“感虫”的金冠品种喷药“挑治”，其他品种则不需要喷药；防治苹果轮纹病，重点“照顾”红富士品种；防治苹果斑点落叶病，重点对新红星施以专用杀菌剂等，这样就大大地缩减了农药用量。