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1、第二章园林植物侵染性病害的病原 五 菌物的分类 第一节植物病原真菌 菌物 1 传统的两界分类系统 林奈 Linnaeus 1753 瑞典人动物界 各种动物 植物界 藻菌植物 苔藓植物 蕨类植物和种子植物四个门 此后有一些变化 一 菌物在自然界中的地位 2 近代的五界系统 Whittaker 1969 将细胞生物分为以下五界 1 原核生物界 Monera 无真正细胞核的生物 2 原生生物界 Protista 单细胞 有核 3 真菌界 Fungi 吸收异养 真菌 粘菌 4 动物界 Animalia 吞噬异养 5 植物界 Plantae 光合自养 植物界 真菌界 病毒界 原核生物界 原生生物界 动物
2、界 生物分界系统 3 卡瓦尼 史密斯 Cavalier Smith 1988 1989 的生物八界分类系统 细菌总界 EmpireBacteria 1 真细菌界 KingdomEubacteria 2 古细菌界 KingdomArchaebacteria 真核总界 EmpireEukaryota 3 原始动物界 KingdomArchezoa 4 原生动物界 KingdomProtozoa 5 植物界 KingdomPlantae 6 动物界 KingdomAnimalia 7 真菌界 KingdomFungi 8 假菌界 KingdomChromista 发现原来的所谓真菌实际上是一个由不同
3、祖先的后裔组成的若干生物界的混合体 亦即多元的复系类群 polyphyleticgroup 这个混杂的生物类群 过去叫真菌界 为了将这个旧真菌界与现在的新真菌界 也叫真真菌 区分开 现在将过去这个混杂的生物类群 旧真菌界 称为菌物 因此菌物包括粘菌 卵菌和真菌 分别被列入原生动物界 假菌界和真菌界 菌物分类的目的 根据国际上已经承认的一些分类系统给每一种菌物命名 以便交流有关菌物的各方面的知识 指出已知菌种之间的亲缘关系 因为亲缘关系相近的种其生物学特性也相似 二 菌物分类系统 分类系统 1 Ainsworth系统 1973 采用Whittaker的五界系统 将所有菌物归于真菌界 并将真菌界分
4、为粘菌门和真菌门 真菌门分为 鞭毛菌亚门 Mastigomycotina 接合菌亚门 Zygomycotina 子囊菌亚门 Ascomycotina 担子菌亚门 Basidiomycotina 半知菌亚门 Deuteromycotina 2 Alexopoulos系统 1979 裸菌门 鞭毛菌门 无鞭毛菌门 分类单元 英文拉丁固定词尾界Kingdom无门Phylum mycota 亚门Sub mycotina 纲Class mycetes 亚纲Subclass mycetidea 目Order ales 科Family aceae 属Genus无种Species无 三 菌物的分类方法 1 种
5、species 是菌物分类的基本单元 多采用生物学种的概念 即以形态特征为基础 种与种之间在主要形态上应该具有显著而稳定的差异 但有些菌物种的建立 有时还应辅助以生态 生理 生化及遗传等方面的差异 对于某些寄生性菌物 有时也根据寄主范围的不同而分为不同的种 近年 分子生物学技术应用于菌物学分类 出现了根据DNA序列同源性来划分的系统发育种的概念 phylogeneticspecies 2 变种 Variety Var 亚种 subspecies subsp 种下具有一定的形态差异 3 专化型 Formaspecialis f sp 根据植物病原菌物种对不同科 属的寄主植物的寄生专化性 在种的下
6、面划分为专化型 如禾柄锈菌可根据寄生麦类情况划分为6个专化型 危害小麦的是其中一个专化型 Pucciniagraminisf sp tritici 专化型 formaspecialis f sp 不同群体无形态差异 对寄主科 属具选择性 尖镰孢菌 Fusariumoxysporum 香蕉枯萎病菌 F oxysporumf sp cubense 棉花枯萎病菌 F oxysporumf sp vasinfectum 变种 variety var 不同群体有形态差异和对寄主科 属的选择性 4 小种 race 生理小种 Physiologicalrace 种下或专化型下根据对不同种或品种 一般是一套鉴
7、别寄主品种 的致病能力差异而划分的生物类群 5 生物型 Biotype 在遗传上完全一致的个体组成的群体叫生物型 6 营养体亲和群 vegetativecompatibilitygroup VCG 菌丝融合群 anastomosisgroup AG 根据营养体亲和性 在种下或专化型下面划分出的类群 菌物的命名 根据 国际植物命名法规 命名起点 国际植物命名法规 1981 菌物和植物的命名起点都是1753年5月1日 合格发表 有拉丁文描述 清晰的照片或绘图 发表在正式的刊物上 必需保存模式标本 type 优先权 第一个发表的具有优先权 其它以后发表的名称都是该名称的异名 synonym 学名需改
8、动 建立新组合时 将原定名人用括号括起来 一种菌物只能有一个学名 对于半知菌的允许有性阶段和无性阶段采用不同的学名 学名用拉丁文书写 采用双名法命名 属名 种加词 命名人 如 PucciniagraminisPers PucciniarecondidaRob et Desm Gibberellazeae Schw Petch 以禾柄锈菌小麦变种 PucciniagraminisPers var triticiErikss et Henn 为例 说明它的分类地位 按 菌物词典 1995 界 Kingdom 真菌界Fungi门 Phylum 担子菌门Basidiomycota纲 Class 冬孢菌
9、纲Teliomycetes目 Order 锈菌目Uredinales科 Family 柄锈菌科Pucciniaceae属 Genus 柄锈菌属Puccinia种 Species 禾谷种graminis变种 Variety 小麦变种var tritici 真菌界分类检索表1 原生质团或假原生质团存在 粘菌门1 原生质团或假原生质团缺乏 2 真菌门 2 有能动细胞 游动孢子 有性孢子为卵孢子 鞭毛菌亚门2 无能动细胞 33 具有性阶段 43 缺有性阶段 半知菌亚门4 有性孢子为子囊孢子 子囊菌亚门4 有性孢子为接合孢子 接合菌亚门4 有性孢子为担孢子 担子菌亚门 小结 菌物是真核生物 是一类具有细
10、胞核 无叶绿素 不能进行光合作用 以吸收为营养方式的有机体 其营养体通常是丝状分支的菌丝体 细胞壁的主要成分是几丁质或纤维素 无根 茎叶的分化 通过产生各种类型的孢子进行有性生殖或无性生殖 菌物的营养方式有腐生 共生和寄生三种 大多数菌物是腐生的 少数可以寄生于植物 人和动物体上引起病害 菌物的菌丝 分为无隔菌丝和有隔菌丝 菌丝以顶端生长的方式无限生长 菌物的菌丝细胞主要由细胞壁 原生质膜 细胞质和细胞核组成 细胞质中包含有各种细胞器 菌物的菌丝可以形成吸器 附着孢 侵染垫 附着枝 假跟 菌环和菌网等变态结构 高等菌物的有隔菌丝有时可以交织在一起形成组织化的密丝组织 并由这些组织形成菌核 菌索
11、 子座等特殊菌丝组织体 菌物以孢子形式进行繁殖 无性繁殖方式主要有断裂 裂殖 芽殖和原生质割裂四种类型 无性孢子主要有游动孢子 孢囊孢子 分生孢子和厚垣孢子等 菌物的无性繁殖能力很强 可以在短时间内循环多次 对植物病害的传播 蔓延与流行作用很大 有性生殖往往在菌物营养生长的后期或环境不适宜时进行 有利于菌物越冬或越夏以度过不良环境 菌物有性生殖过程包含质配 核配和减数分裂三个阶段 菌物有性生殖后产生有性孢子 常见的有性孢子有卵孢子 休眠孢子囊 接合孢子 子囊孢子和担孢子 菌物存在性的分化 大多数是异宗配合 少数为同宗配合 某些菌物还可以进行准性生殖 准性生殖是一种细胞核不经过减数分裂而达到遗传
12、物质重组的过程 菌物典型的生活史包括无性繁殖和有性生殖两个阶段 菌物生活史可归纳为五种类型 无性型 单倍体型 单倍体 双核型 单倍体 二倍体交替型和二倍体型 菌物容易发生变异 具有多样性 变异主要源于有性生殖中染色体的交换和重组 菌物是遗传分析的理想材料 菌物包括粘菌 卵菌和真菌 在生物八界分类系统中 菌物被分别归入原生动物界 假菌界和真菌界中 菌物分类系统是根据菌物在形态 生理 生化 遗传 生态 超微结构及分子生物学等多方面的特征建立起来的 本课程采用的是安斯沃斯分类系统 G C Ainsworth 1973 首先承认菌物界 下分真菌门和粘菌门 1 粘菌门 粘菌门的真菌一般称作粘菌 营养体是
13、原质团或变形体 营养方式是吞食 繁殖产生游动孢子 生活方式都是腐生 一般不危害植物 与植物病理学关系不大 2 真菌门 营养体是菌丝体 营养方式是吸收 繁殖产生各种类型孢子 生活方式是腐生和寄生 有很多植物病原菌 目前真菌分为5个亚门 18个纲 68目 六 植物病原菌物的主要类群 真菌的主要类群 5 半知菌亚门及其所致病害的特点 1 鞭毛菌亚门及其所致病害的特点 2 接合菌亚门及其所致病害的特点 3 子囊菌亚门及其所致病害的特点 4 担子菌亚门及其所致病害的特点 游动孢子鞭毛类型 尾鞭式 whiplash 基部坚实 端部细软而有弹性 无茸毛 茸鞭式 tinsel 呈羽毛状结构 有一长的主轴 沿主
14、轴两侧有茸毛 一 鞭毛菌亚门及其所致病害的特点 1 鞭毛菌的主要特点 1 鞭毛菌亚门真菌的共同特征是无性繁殖产生具1 2根鞭毛的游动孢子 因此通常称作鞭毛菌 1 后端单尾鞭2 前端单茸鞭3 有一根茸鞭和一根尾鞭4 前端有两根长短不等的尾鞭 游动孢子鞭毛特征 鞭毛的结构 9 2 鞭毛 9根纤丝 3根亚纤丝 根 2根纤丝 2根亚纤丝 11根纤丝 31根亚纤丝 2 鞭毛菌有性产生休眠孢子囊和卵孢子 低等的种类以游动配子结合 产生合子 发育成休眠孢子囊 大多数以异形配子囊结合产生卵孢子 5 鞭毛菌繁殖时 有的整个营养体全部转变为繁殖体 称为整体产果 如壶菌 有的只是营养体的一部分转变为营养体 称为分体
15、产果 6 游动孢子囊形态多样 均可释放游动孢子 3 鞭毛菌营养体从原质团到无隔菌丝体 属低等真菌 4 鞭毛菌大多具有水生习性 因此只有在高湿 多雨 低洼积水和通风透光不好的条件下 侵染植物导致病害 2 致病特征 6 潜伏期短 可多次再侵染 一般在低温多雨潮湿多雾 昼夜温差大的气候条件下 病害容易发生 1 常见症状 腐烂 斑点 猝倒 流胶 2 果实上腐烂使果变褐色 呈软腐状 病部长出白色绵毛状或灰白色霜状霉层 3 茎基和根部被害使皮层变褐色腐烂 4 叶上斑点 若由疫霉引起 病斑较大 暗褐色圆形水渍病斑 若由霜霉引起 病斑较小 黄色至褐色 边缘不明显 病斑受叶脉限制呈多角形 后期在病斑上长出白色至
16、灰白色霜状霉层 5 病菌以卵孢子越冬 由孢子囊和游动孢子引起初侵染和再侵染 借雨水和气流传播 3 主要病原菌 腐霉菌 主要引起花卉幼苗的猝倒 2 疫霉菌 主要引起芽枯 根腐等 3 霜霉菌 引起霜霉病 4 鞭毛菌分纲 鞭毛菌亚门分4个纲 共1100多种 分纲依据是游动孢子鞭毛的数目 类型及着生位置 2 壶菌纲 游动孢子后端具1根尾鞭 3 丝壶菌纲 游动孢子前端具1根茸鞭 4 卵菌纲 游动孢子具1根尾鞭和1根茸鞭 1 根肿菌纲 游动孢子前端具2根长短不等尾鞭 1 单鞭 后生尾鞭 壶菌纲 前生茸鞭 丝壶菌纲 2 双鞭 前生双不等尾鞭 根肿菌纲 前茸 后尾 卵菌纲 根肿菌纲 或归粘菌门 营养体 裸露的原生质团或假原生质团 无细胞结构 变形虫状 可在细胞间移动 整体产果式 holocarpic 营养方式 专性寄生菌 生态 寄生于真菌 藻类 高等植物 寄生于维管束植物地下部时常常引起根肿 根肿菌属 Plasmodiophora 休眠孢子囊不结合成堆 散生 在酸性土壤中可存活7 8年 是病菌的初侵染源 甘蓝根肿菌 P brassicae 十字花科蔬菜根肿病在病组织内这些呈鱼卵状排列的是病菌的休眠孢子
