当一株健全的植物受到干扰,导致器官和组织的生理机制局部的或系统的反常植物自身表现了病状(symptom),并能从患病部位提取出的物质具有相应病原物的病征(sigh),就是发生了植物病害。干扰植物正常生理机制的因素,主要是外来的,内在的因子导致遗传性病害;外来的因子有的是非生物性的,有的是生物性的。因此,根据诱发病害因子的本质,植物病害可分为非侵染性病害和侵染性病害两大类。
非侵染病害:
植物在长期的进化历程中,逐渐适应了各种不断变化的环境,产生了较强的适应能力。但对各类环境因素的适应能力有一定限度,如果植物所处的环境中某些物理如光照、水分、温度或化学因素如营养元素失调再货生存环境发生恶化,连续不断影响植物,其强度又超过植物忍耐限度,就会对植物的生长发育产生不利影响,扰乱正常生理和代谢活动,甚至对植物造成严重伤害,使植物在生理和外观上表现异常,产生病变。 侵染性病害是植物病原物在外界条件影响下相互斗争并导致植物生病的病害具有感染性。常见的植物病原体有真菌如黑粉病、锈病、白粉病等;卵菌如腐霉、霜霉等;原核生物以细菌为主如土壤杆菌、支原体、衣原体等;病毒如马铃薯Y病毒、黄征病毒、烟草花叶病毒等;高等植物如菟丝子、列当独脚金等;原生动物如线虫。其中以细菌、真菌、病毒、支原体和线虫诱发的病害较普遍和严重,尤以真菌性病害为最,如水稻的瘟病、小麦锈病、棉花的萎蔫病等。各种病原体的生理、生态、增殖方法和生活史以及侵染寄主的方式、途径和时期各不相同。
如下: 是研究植物病害的病原、发生、发展以及防治的一门应用学科。
它以植物病害为研究对象,探讨发病的原因,或在解剖学、生理学或生物化学上,探讨感染和症状出现的过程。 就业前景: 毕业后可到全国各农业院校、科研院所、农场、种子公司、农业技术推广部门、农业企业、机关等部门从事植物保护工作的技术与设计、推广与开发、经营与管理、教学与科研等工作。
有一定的发展前景 推荐院校: 浙江大学 华中农业大学、山东农业大学、沈阳农业大学、四川农业大学、河北农业大学、湖南农业大学、吉林农业大学、西南大学、吉林大学、广西大学、青岛农业大学等。
分子植物病理学(Molecular Plant pathology)为我校2003年增列博士学位授权一级学科范围内自主设置学科、专业之一,也是我校同时具有招收硕士研究生、博士研究生资格的专业之一。
分子植物病理学是传统植物病学的一门年轻分支学科,是现代分子生物学向植物病理学不断交*、渗透而产生的一个新学科。我校作物遗传育种专业下设置的分子抗病育种方向,经过多年的努力建设,已取得了长足的进步,并在热带作物抗病基因和病原物致病相关基因克隆和鉴定,植物病原物致病性的功能基因组学、植物抗病性的功能基因组学、植物——病原物相互作用中的信号传导等研究方面取得了较大的进展,研究成果对于作物遗传育种、抗病品种的持久化利用、无公害新型杀菌剂研制等具有十分重要的理论意义和实际意义。目前,该研究方向已发展和派生出一个独立的、完整的分子植物病理学学科体系,受到同领域的关注,发展前景广阔。
我校分子植物病理学的研究工作和人才培养工作主要在热带作物生物技术国家重点实验室和植物保护重点实验室进行,并已挂*在作物遗传育种学科和植物病理学科招收博士研究生和硕士研究生多年,培养出了高质量、高素质的从事分子植物病理学教学和科研的创新性人才,得到了用人单位的认可。随着我国热作事业的进一步发展和无公害农业的兴起,从分子水平对热带作物病害发生机制进行研究,阐明植物病程中寄主——病原物相互作用的分子基础,了解寄主和病程相关的基因结构、表达和调控机制,为植物病害的可持续控制提供理论基础和最佳途径已成为海南生态建设不可缺少的研究领域,因此决定了对分子植物植物病理学高层人才的需求将不断扩大。分子植物病理学科的建立和发展,不仅可以填补国内热带作物分子植物病理学研究的空白,同时也将为我国热作事业的快速发展作出贡献。
培养目标:
1.博士学位 掌握坚实的分子植物病理学的基础理论,具有宽广的植物病理学、微生物学、植物生理生化、分子生物学、植物基因工程等基础知识;深入了解所研究领域的历史、现状和最新发展动态;熟练掌握与分子植物病理学有关的实验技能和计算机应用技术;至少掌握一门外国语,能熟练地阅读本专业的外文资料,具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力;能独立承担与分子植物病理学有关的科学研究和教学工作;学位论文具有明显的创新性,并有重要的理论意义或应用价值,能在高水平杂志上发表。
2.硕士学位 掌握分子植物病理学的基础理论和相关的植物病理学、微生物学、植物生理生化、分子生物学、植物基因工程等基础知识;了解分子植物病理学现状和发展动态;熟练掌握一门外国语,能阅读本专业的外文资料,初步具有独立从事分子植物病理学科学研究和教学工作的能力;学位论文应有一定的创新性,能在较高水平杂志上发表。
学科研究范围 应用现代分子生物学方法和技术,在分子水平上研究植物病害发生机制,阐明植物病程中寄主——病原物相互作用的分子基础,了解病程相关基因的结构、表达和调控机制,为植物病害的可持续控制提供理论基础和最佳途径。
主要研究方向包括:植物抗病性功能基因组研究、植物病原菌致病能基因组研究、植物——病原物相互作用过程的信号传导与基因表达调控等。
课程设置 分子植物病理学,分子生物学、分子遗传学、植物免疫学、基因组学、植物病理学进展、基因工程实验、高等植物信号传导、高级作物育种等。
当一株健全的植物受到干扰,导致器官和组织的生理机制局部的或系统的反常植物自身表现了病状(symptom),并能从患病部位提取出的物质具有相应病原物的病征(sigh),就是发生了植物病害。干扰植物正常生理机制的因素,主要是外来的,内在的因子导致遗传性病害;外来的因子有的是非生物性的,有的是生物性的。因此,根据诱发病害因子的本质,植物病害可分为非侵染性病害和侵染性病害两大类。
非侵染病害:
植物在长期的进化历程中,逐渐适应了各种不断变化的环境,产生了较强的适应能力。但对各类环境因素的适应能力有一定限度,如果植物所处的环境中某些物理如光照、水分、温度或化学因素如营养元素失调再货生存环境发生恶化,连续不断影响植物,其强度又超过植物忍耐限度,就会对植物的生长发育产生不利影响,扰乱正常生理和代谢活动,甚至对植物造成严重伤害,使植物在生理和外观上表现异常,产生病变。 侵染性病害是植物病原物在外界条件影响下相互斗争并导致植物生病的病害具有感染性。常见的植物病原体有真菌如黑粉病、锈病、白粉病等;卵菌如腐霉、霜霉等;原核生物以细菌为主如土壤杆菌、支原体、衣原体等;病毒如马铃薯Y病毒、黄征病毒、烟草花叶病毒等;高等植物如菟丝子、列当独脚金等;原生动物如线虫。其中以细菌、真菌、病毒、支原体和线虫诱发的病害较普遍和严重,尤以真菌性病害为最,如水稻的瘟病、小麦锈病、棉花的萎蔫病等。各种病原体的生理、生态、增殖方法和生活史以及侵染寄主的方式、途径和时期各不相同。
[编辑本段]概述 植物病理学(plant pathology,phytopathology)是研究植物病害的病原、发生、发展以及防治的一门应用学科。
它以植物病害为研究对象,探讨发病的原因,或在解剖学、生理学或生物化学上,探讨感染和症状出现的过程。为了确立防病和治病的方法,还研究形成病原的环境条件、病原体传染途径以及病害的诊断法等,另外还研究防病的药剂对病原体或植物体的药理作用,以及包括所有与植物病害有关的广阔领域。
[编辑本段]发展简史 葡萄霜霉病在18世纪,植物病害的传染性以及植物病害的微生物病原性已渐为人们觉察。19世纪初,真菌学在植物形态学和植物分类学的基础上逐渐发展,真菌病原本质首先得到研究和认识。
1775年,M·蒂利特证明了腥黑穗病是传染的。1807年,B·普雷沃证明了这个病是由孢子传染的。
在1847~1865年间,L·E·蒂拉纳研究了麦角病菌、黑粉病菌和锈病菌的形态和生活史。在1853~1866年间,德巴里(Heinrich Anton de Bary)在进一步对黑粉菌、锈菌以及马铃薯疫病菌的研究中,阐明了病原菌对植物的致病和发病过程,并证明真菌发育过程中的多形态性以及锈菌的转株寄生现象。
他对一些重要作物的真菌病害和病原菌的多方面研究,奠定了植物病理学的基础。J·屈恩于1858年写的《作物病害原因和防治》一书,总结了这一时期对植物病害发生和对病原菌的认识,提出了环境因素与植物病害发生的关系和病害的防治方法,标志着植物病理学的诞生。
1888年,米亚尔代(Pierre Marie Alexis Millardet),创制了波尔多液,成功地防治了葡萄霜霉病,开创了植物病害的化学防治。1866年,M·C·沃罗宁观察到植物根瘤中的细菌,这是首次在植物体内发现细菌。
1879年,T·J·伯里尔发现梨火疫病是细菌寄生所致。1899年,E·F·史密斯对细菌性植物病害进行了系统研究,发展了植物病理学的细菌性病害领域。
1879年,迈尔发现烟草花叶病并注意了这个病的传染性。Д·И·伊万诺夫斯基研究了这一病害,于1892年证明病原是存在病叶汁液里的微粒体,能透过细菌滤器,与细菌不同。
1898年,M·W·拜耶林克称这类病原为病毒,以与细菌相区别,从而开创了植物病理学的病毒病原新领域。在19世纪末期,植物病理学者用选种杂交方法选出了抗锈病的芦笋新品种,1902年,W·A·奥顿选出了抗枯萎病的棉花品种,从而发展了植物病理学的免疫性机制的研究和抗病育种的防病途径。
中国的植物病理学是在生物学科中创建较早的一门学科,1917年就开始在高等农林教学中设置植物病理学课程。1929年中国植物病理学会成立。
20世纪20~40年代,中国植物病理学的先驱者戴芳澜、邓叔群、朱凤美、俞大绂等在研究中国真菌形态和分类,各主要作物的真菌、细菌和病毒病害,以及抗病育种等方面做出了贡献,在几个高等农业院校和研究所中建立了研究室,培养了许多植物病理学工作者,为中国植物病理学的发展奠定了基础。 [编辑本段]主要研究内容 1、植物病害 小麦条锈病当一株健全的植物受到干扰,导致器官和组织的生理机制局部的或系统的反常并表现了症状,就是发生了病害。
干扰植物正常生理机制的因素,主要是外来的,内在的因子导致遗传性病害;外来的因子有的是非生物性的,有的是生物性的。因此,根据诱发病害因子的本质,植物病害可分为非寄生性病害和寄生性病害两大类。
①非寄生性病害:是物理或化学因素所引起的病害,直接受土壤和气候环境因素的影响,如温度、水分、日光、土壤酸碱度、营养、大气污染等。 ②寄生性病害:是因病原体寄生而导致的病害,病原体有病毒、类病毒、支原体、衣原体、立克次氏体、细菌、真菌、藻类、线虫和高等植物,其中以细菌、真菌、病毒、支原体和线虫诱发的病害较普遍和严重,尤以真菌性病害为最,如水稻的瘟病、小麦锈病、棉花的萎蔫病等。
各种病原体的生理、生态、增殖方法和生活史以及侵染寄主的方式、途径和时期各不相同。 病原体的寄生性本质不同:有专性寄生、兼性寄生和兼性腐生之别,绝大多数真菌和细菌病原体都是兼性寄生,病原线虫也是兼性寄生。
病毒、类病毒、支原体、衣原体则都是专性寄生。病原体的寄主范围广狭不一,有的仅寄生在1个属或1个科内的一些种,有的能寄生在许多科的植物上。
病原体和寄主间存在的一定关系,是生物进化中的遗传适应的结果。 2、病原体与寄主 病原体诱致寄主发病,首先要与寄主有接触的机会,并侵入寄主体。
病原体借助风、水、土以及种子和动物的携带而传播,到达寄主体表面,由寄主体上的自然孔(如气孔、皮孔、蜜腺等)或伤口(如机械创伤、昆虫和人为造成的伤口)侵入寄主内部。在侵染过程中,寄主表现的抵抗和敏感机制有机械性的,也有功能性的。
寄主表面的角质层和表皮细胞壁均起抗拒病原体侵入的作用。有些自然孔口的结构也不利于病原体的入侵和发展,而某些寄主体内存在的某些化合物如酚类、单宁、乙烯等能限制或杀死已侵入的病原体,然而,最主要的是寄主本身的抗病性或感病性,其程度可自免疫直到绝对感病。
耐病性是指感染病原体后的寄主仍能较正常地生长。
病原体诱致寄主发病,首先要与寄主有接触的机会,并侵入寄主体。病原体借助风、水、土以及种子和动物的携带而传播,到达寄主体表面,由寄主体上的自然孔(如气孔、皮孔、蜜腺等)或伤口(如机械创伤、昆虫和人为造成的伤口)侵入寄主内部。在侵染过程中,寄主表现的抵抗和敏感机制有机械性的,也有功能性的。寄主表面的角质层和表皮细胞壁均起抗拒病原体侵入的作用。有些自然孔口的结构也不利于病原体的入侵和发展,而某些寄主体内存在的某些化合物如酚类、单宁、乙烯等能限制或杀死已侵入的病原体,然而,最主要的是寄主本身的抗病性或感病性,其程度可自免疫直到绝对感病。耐病性是指感染病原体后的寄主仍能较正常地生长。不因带病而遭受多大经济损失。因此,作物的耐病品种常用以避免当地某些常发病害所引起的损失。
病害的发生是病原体与寄主相互作用的结果,因而成为植物病理学的一个最重要的研究内容。寄主植物的过敏性可使病原体侵入寄主后,因迅速杀死寄主局部组织形成坏死凋斑,限制了病原体在寄主体内继续发展;或因刺激寄主组织中形成障碍物(如木栓层)从而遏止病原体的蔓延;或因引起寄主的生理反常,如吸收或运输水分的机制发生障碍,而致受侵染部分的萎蔫使病原体发展受到限制。因此寄主植物对病原体的过敏性,在一定程度上也起了抗病作用。
植物有对病原体的自然免疫性,但也表现有获得免疫性。有些病原体(如病毒)侵染寄主后,寄主表现了抗病力,不再因感染而出现病症。当前利用钝化病原体作为疫苗,接种寄主植物使其产生免疫力,预防病害发生已初见成效。例如将加热钝化的烟草野火病菌注入健全的烟草植株内,能保护烟草免遭病害,寄生性真菌可诱发寄主产生植物保护素,这是一种抗菌素,有抗病作用。
病原体与寄主的相互关系受环境条件的影响很大,植物病害的发生和发展,必须有适合的环境条件,温度、湿度、光照、土壤酸碱度、水分、营养供应等都在不同程度上影响病害的发生及其严重的程度。
病原体的寄生性本质不同:有专性寄生、兼性寄生和兼性腐生之别,绝大多数真菌和细菌病原体都是兼性寄生,病原线虫也是兼性寄生。病毒、类病毒、支原体、衣原体则都是专性寄生。病原体的寄主范围广狭不一,有的仅寄生在1个属或1个科内的一些种,有的能寄生在许多科的植物上。病原体和寄主间存在的一定关系,是生物进化中的遗传适应的结果。
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