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1、1,第五章 植物病原线虫,授课教师：简恒 联系方式：62731102 ,2,第五章 植物病原线虫,主要内容 第一节 线虫的重要性 第二节 线虫的基本形态 第三节 植物线虫的分类 第四节 植物线虫的生物学 第五节 重要的植物线虫病害 学习要点 1. 掌握植物病原线虫的形态和生物学特性 2. 了解重要植物线虫病害,3,第一节 线虫的重要性,4,什么是线虫？,线虫是一类两侧对称、具有三胚层的原体腔无脊椎动物。 线虫动物门（Nematoda）是动物界中最大的门之一，为假体腔动物；,5,6,1 线虫的重要性,线虫是动物界中仅次于昆虫的第二大类群，估计约 10万至 100 万种；其中 2 万种已有鉴定记录
2、； 线虫作为模式生物是研究生命现象的重要材料； 线虫是动植物的重要病原物； 线虫在生态系统起重要作用；,7,2 不同线虫类群所占比例,海洋线虫几乎占所有线虫的一半，一部分在海洋中自由生活，一部分寄生于海洋动物。 土壤和淡水线虫是另一类群；它们或自由生活，或为害农业作物成为制约农业生产的重要因子之一。,8,模式生物 秀丽小杆线虫C. elegans,9,人体寄生线虫,广州管圆线虫病,象皮病,蛔虫,麦地那龙线虫侵染,10,3 植物线虫的危害,植物寄生线虫每年引起的粮食与纤维作物的损失大约12，仅在美国就达80亿美元，而全世界则达1500亿美元； 农业栽培体制改变使线虫问题更加突出，如保护地线虫病、
3、观赏植物线虫病、草坪线虫病等； 线虫与其它生物如真菌、细菌、病毒、昆虫和杂草等相互作用而对植物产生的直接和间接影响还在急剧增加； 线虫造成的危害较其它生物更为隐蔽 。,11,线虫造成的危害症状,12,4 植物线虫在我国的危害,据不完全统计，线虫病害使我国各种作物年平均产量损失达1015 ；2001年我国作物因受线虫危害造成的损失高达233亿元； 松材线虫病是松树的毁灭性病害，已死亡3500多万株，直接经济损失25亿元，间接损失250亿元，现尚有1291.3万公顷松林急需保护 ； 根结线虫病为蔬菜上的重要病害，一般造成蔬菜减产2030，严重的甚至绝收。我国保护地达到350万公顷； 孢囊线虫我国主
4、要的大豆产区黑龙江省的受害面积在.万公顷以上 ，一般减产 % ，严重的达70-80% ； 甘薯茎线虫已成为北方地区甘薯的毁灭性病害；,13,第二节、线虫的基本形态,14,植物寄生线虫雄虫和雌虫的形态特征,15,一 体壁和体腔,（一）体壁(Body Wall) 1、角质层（cuticle） 2、下皮层（hypodermis） 3、肌肉层（musculature）,16,1 角质层(Cuticle ),覆盖在虫体外表的非细胞层，由下皮层中上皮细胞的分泌物组成，光滑具有弹性，由蛋白质为主构成的角质膜。,17,A 角质层的构成及功能,构成： 皮层(A、B） 基质层（D） 纤维层（F、G、H） 功能：
5、保护体躯、维持膨压、帮助运动 半透膜、调节呼吸、防止外来物、限制虫体生长 蜕皮,18,B 环纹和侧带,横纹、纵纹和斜纹等线纹。环状的横纹特称为环纹。 侧带：两侧的角质膜部分地纵向增厚，形成一个稍高于周围角质膜的区域，在侧带内，常出现下陷的纵纹是为刻线或叫侧线,19,2 下皮层,一层界限不清的合胞体或多核体组织组成，含有大而圆的细胞核和细胞内含物； 线虫贮存营养物质的地方，贮存有类脂、糖原，甚至蛋白质和核酸 背索、腹索和侧索,20,3 肌肉层,体壁的最内层是肌肉层，由一层纵行肌肉所构成，缺乏环肌； 厚的角质层，只有纵肌而无环肌，所以虫体只能弯曲而不能变粗或变细，只能借助腹肌和背肌的同时收缩，向前
6、呈波浪状的蠕动。,21,（二） 体腔,角质层、下皮层和肌肉层所组成的体壁围成的一个空隙就是体腔，线虫的体腔是假体腔(pseudocoel)类型： 假体腔是一种初级的原始体腔； 为线虫器官系统的发展提供了空间，线虫的消化、生殖等器官埋藏在体腔内； 体腔内允满体腔液，保持虫体的膨压，维持虫体的一定形态； 具有输运营养和代谢物质、行使呼吸循环等生理功能。,22,二、虫体分部,头部 体部 尾部,23,线虫结构示意图,24,1 线虫的头部（cephalic region),A、正面观；B、小杆目；C、垫刃目；D、毛线目 头部形态：球形、半圆、圆锥形 唇区（lip region）：六片唇瓣、23乳突 头感
7、器（amphids）,25,线虫的头部,26,2 体部,从头到肛门,27,3、线虫的尾部,28,雄虫的尾部,29,三、内部结构,1、消化系统 口腔 食道 肠和直肠 肛门 2、生殖系统 雌虫 雄虫 3、排泄系统 4、神经系统和感觉器官 神经系统 感觉器官,30,1. 消化系统,口腔 唇瓣通常有6个，围绕口腔。大多数植物寄生线虫都有一中空的口针或齿针，但少数口针坚硬特化。 口针是用来穿刺植物细胞并从中吸取营养物质。 食道 肠和直肠 肛门,31,(1) 口腔,B: Caenorhabditis elegans C: Cephalobina D: Diplogasterida E: Heteroder
8、a glycines F: Xiphinema,32,不同属线虫口针,33,(2) 食道 （oesophagus）,口腔的后面是食道，是一条圆柱形的小管，分成食道体部、中食道球、峡部和后食道球（食道腺）,34,食道的种类,圆柱状食道(cylindrical oesophagi)： 整个食道直径较大，成为圆柱状宽度均的直管，这是捕食类线虫具有的，如单齿线虫。 矛线型食道(doryleimoid oesophagi)： 食道呈瓶状，食道管的前部较细而薄，后部膨人呈瓶状，如剑线虫。 小杆型食道： 食道前部为宽柱状，后部渐宽，中食道球只是一个膨大或不膨大的腔，腔内无食道球的内壁和瓣膜，故称为假球；假球
9、后紧接峡部，末端为肌肉匀质的后食道球，内具瓣膜，如小杆线虫(Rhahditis),35,食道的种类,双胃型食道(diplogasteroid oesophagi)： 食道体部为肌肉组成，呈筒状，中部为中食道球，后食道球膨大呈卵形为腺质，如双胃线虫。 垫刀型食道(tylenchoid oesophagi)： 食道体部狭窄呈细管状，中部具有肌肉发达的小食道球，峡部细，连接后部膨大的食道腺；背食道腺管开门于口针基部球附近，腹食道腺管开口于中食道球腔内。 滑刃型食道(aphelenchoid oesophagi)： 与垫刃型食道基本相似，所不同的是背、腹食道腺管均开口在中食道球腔内。另外，中食道球大，
10、如滑刃线虫。,36,不同属线虫的食道,圆柱型,矛线型,小杆型,双胃型,垫刃型,垫刃型,垫刃型,滑刃型,37,2. 生殖系统,生殖系统发达，性分化明显。 极大多数为雌雄异体，少数种类雌雄同体。 雌雄异形种类中，雄虫为蠕虫状，雌虫体部膨大呈囊状或球状。,38,（1）雌虫的生殖系统,A. 单生殖腺，前伸（茎线虫） B. 单生殖腺，向后，卵巢伸展(Panagrolaimus) C. 对生型生殖腺，卵巢伸展（矮化线虫） D. 对生型生殖腺，卵巢折曲（小杆线虫） E. 左右对生型生殖腺，前伸，卵巢折曲（根结线虫）,组成：卵巢、受精囊、子宫、阴道和阴门,雌虫的生殖系统种类,39,组成：精巢、贮精囊、输精管、
11、射精囊和交合刺等,（2）雄虫的生殖系统,40,交合刺形态,41,功能： 排泄代谢所产生的废物，调节体内的无机盐和水分的平衡，保持体腔液的压力，水分可通过口及体壁进入体内，过多的水分可通过排泄器官排出体外。 组成： 属于原肾类型，由几个腺细胞组成，腺细胞和排泄管中没有纤毛。 类型： H型、小杆型、垫刃型、U型,3. 排泄系统 (Excretory system),42,排泄管类型,小杆型,小杆型,垫刃型,尖尾型,蛔型,头叶型,茴芹尖型,单腹腺细胞型,43,4. 神经系统和感觉器官,(1) 神经系统 (2) 感觉器官,44,(1) 神经系统,功能： 接受体内、外的各种信息，传导到虫体各部分，作出有
12、效的反应，并调节机体的代谢和活动。 基本功能单位： 神经原，包括细胞体、树状体、轴状体。神经活动是通过树状体突传到细胞体，又沿着轴状突离开细胞体。,神经原基本类型： 感觉神经原、运动神经原和联络神经原。 作用： 感觉神经原接受感觉器的信息传到中枢神经系统，运动神经原把信息传到反应器，联络神经原联系感觉神经原和运动神经原。,45,线虫的神经系统由数百个神经细胞组成，中枢神经系统主要是神经环(nerve ring),中枢神经系统,46,(2) 感觉器官,包括：唇乳突、侧器。唇和乳突有神经环发出的神经支配，侧器(amphidis)又称头感器，在唇区的两侧； 有的还有颈乳突、半月体、侧尾腺。,47,头
13、感器形态,48,Uni-spiral amphid, Desmodora pilosa,Multi-spiral amphid, Dorylaimopsis (毛咽线虫）,49,线虫的侧尾腺,纽带线虫,盾线虫,盘旋线虫,50,第三节 植物线虫的分类,51,植物线虫的分类地位和分类系统概述,Phylum: Nematoda (Rudolphi , 1808) Lankester, 1877 线虫门 Class: Secementea von Linstow, 1905 侧尾腺纲 syn. Phasmidia Chitwood & Chitwood, 1933 Class：Adenophorea
14、von Linstow，1905 无侧尾腺纲 synAphasmidia ChitwoodChitwood，1933,52,粒线虫属 (Anguina) 茎线虫属 (Ditylenchus) 侧尾腺口纲 矮化线虫属(Tylenchonrhynchus) 短体线虫属(Pratylenchus) 垫刃总科 穿孔线虫属(Radopholus) 潜根线虫属(Hirschmaniella) 盾线虫属 (Scutellonema) 螺旋线虫属(Helicotylenchus) 垫刃目 拟茎总科 拟茎线虫属(Neotylenchus) 异皮线虫属(Heterodera) 根结线虫属(Meloidogyne)
15、 异皮总科 珍珠线虫属(Nacobbus) 肾型线虫属(Rotylenchulus) 半穿刺线虫属(Tylenchulus) 滑刃目 滑刃总科 滑刃线虫属(Aphelenchoides) 伞滑刃线虫属 (Bursaphelenchus),53,无侧尾腺口纲,矛线目 矛线总科 长针线虫属(Longidorus) 剑线虫属(Xiphinema) 毛刺线虫属 (Trichodorus),54,一些重要植物寄生线虫的形成和相对大小,滑刃属,长针属,锥属,刺属,粒属,剑属,纽带属,盘旋属,鞘属,茎属,矮化属,毛刺属,穿孔属,短体属,轮线虫属,针属,胞囊属,根结属,半穿刺属,环线虫属,肾形属,螺旋属,55
16、,第四节 植物线虫的生物学,56,一、植物线虫的生殖方式,大多数以有性生殖的方式繁衍后代。 少数种类是雌雄同体，即在同一个体内兼有雄性和雌性器官，因此卵和精子都由同一个体产生。 孤雌生殖：即雌虫所产的卵，不经过受精能直接发育成新个体，这种生殖方式又称单性生殖，这类线虫常无雄虫或雄虫罕见。,57,二、植物线虫的生长发育,1. 胚胎发育 2. 孵化 3. 胚后发育 4. 生长和发育 5. 线虫的衰老与寿命,58,1. 胚胎发育,受精卵,2细胞期,“T”形 4细胞期,菱形 4细胞期,8细胞期,囊胚期,原肠期,中胚层的发生,胚胎的后期,发育胚胎,幼虫(中纵断面),(Reddy,1983),植物线虫的胚胎发育,卵裂期
