植物医学概论

第一章绪论植物是人类直接或间接赖以生存的资源，理应受到保护。但传统的植物保护概念有局限性。植物是有生命的，需要进行保健和预防与治疗疾病。出发点是植物。所以植物医学应该成为与人体医学、动物医学并立的三大医学之一。1、 植物医学植物医学（Phytomedicine）是研究植物的生命活动，通过增进健康、防治疾病以提高其生产量及品质的知识体系和实践活动。（植物医学的核心是植物健康维护）2、 植物保护植物保护（Plantprotection）是指采取有效措施保护植物免受病虫草鼠害等有害生物的危害，保证食物安全，人类营养的供给及健康的知识体系和实践活动。（建立高效的有害生物管理体系是植物保护的核心）3、 植物医学和植物保护概念的比较夬注重盘 亨料体系 技术要点 粕反兵嘉校物生态'生理，如疫、祐理\环境毒建\有害生物诊断技术'像

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舍像健\芮剂技物医考是拉物侏护的蓦融物 有窖生物为核心拭物嫁护耍用访物区学的理恣察业昆虫\抵物 签定技术物 有窖生物为核心拭物嫁护耍用访物区学的理恣痛建，底药学'生 \IPM\药制物安全4、植物医学与植物保护学的区别植物保护植物医学系统观点以栽培植物为保护对象，基本上只涉及生物致病因素，是分别围绕某一类有害生物形成的分支学科。涉及栽培植物；提供栽培植物能源和生长条件；以栽培植物为能源的生物的综合性学科农药使用（以消除害源为主）使用农药是如何杀死和为什么能杀死这些有害生物，同时尽可能不伤害高等动物和别的非靶标生物。植物医学选用农药时，不但要达到植物保护的要求，还要看它对所保护的植物或作为害源载体的植物有何影响。即特别关注药理的问题和环境毒理的问题。控制疾病和减轻损害工作的重点是研究特定生态系统中植物、有害生物及其天敌间的相互关系。控制有害生物、发挥天敌作用是重要手段。把植物健身、抗害、耐害、补偿能力的提高作为控制疾病和减轻损害的重要手段，即使使用农药也是要以植物为核心。核心理念传统的、古老的，是与经济价值密切相关的，病虫害能不能防住是植保的关键核心.以植物的健康为出发点，“预防”和“综合调控”是植物医学的手段，植物能不能健康安全是植物医学的核心目标。5、植物医学的学科体系保健预防一找出病因一开出药方一使用措施一康复保健.植物保健医学植物预防医学植物临床医学植物康复医学6、 植物医学的知识结构1） 植物病因及防御体系植物生病的概念、原因，导致植物生病的因子；植物环境适应性，植物防御病害屏障及途径2） 植物免疫及调控植物免疫系统特点，植物免疫识别系统，植物先天性免疫、获得性免疫，植物免疫调控等3） 植物病理及损伤途径植物生态病理、植物的侵染病理、植物的营养病理、植物的损伤病理的基本概念和范围，理解导致植物生病的原因，明确植物健康的多因子效应。4） 植物药理及药害植物药理的基本含义及研究内容，植物对药剂的吸收与转运特性，药剂在植物体内的代谢；药剂对植物生理生化的影响，药剂对植物相关基因的影响，药剂内生生物的影响；药害的产生原因及防护对策。5） 植物药剂及施用植物药剂的基本概念和种类，对植物侵染性病害治理的药剂；对植物调控及抗性提升的药剂；对植物损伤性病害的药剂；对竞争性植物的药剂；植物药剂的应用技术。6） 植物健康与康复植物健康的基本概念和健康分类，植物健康的几个层次；亚健康的原因及治理对策；植物健康诊断技术；植物健康的预测预报技术，植物的预防医学，植物病害的综合治疗技术7、 学习植物医学概论的目的和意义1、 目的：构建新的植物健康与保护体系，全面提升植物健康科技水平。2、 意义：a） 是系统介绍和阐明从医学观点进行植物保护、确保植物健康的理论和实践的新兴学科。b） 植物医学概论是是以植物为核心，综合利用多学科知识，在生态学、矿物营养学、植物生理学、植物免疫学、植物药理学和环境毒理学等学科为基础的一门专业课，真正实现植物的安全保护。c） 植物医学以医学的观念的来解决植物的问题，实现植物健康的产业化，社会化，公益化，突破狭隘的农业观念。d） 是以提高植物生产投入的回报，维护人类物质利益和环境利益协调稳定发展第二章植物病因及防御体系1、植物的个体发育（1） 个体发育是指受精卵或植物组织经过细胞分裂、组织分化和器官的形成，知道发育成成熟个体的过程。花芽的形成标志着生殖生长的开始。（2） 种子休眠（dormancy）休眠：是有活力的子实及地下营养、繁殖器官暂时处于停止萌动和生长的状态。种子休眠和一些具有繁殖能力的器官休眠的本质是一样的。（3） 种子萌发内在条件：完整的胚、丰富的胚乳。自身的化学机制：3类生长调节物质（赤霉素、脱落酸、细胞分裂素等）一一人为能作用自身的物理机制（种皮和燕麦的颍壳）外在条件：氧气（空气）、水分、温度、内生菌不让种子萌发，或者让刚刚长出的小苗受伤是控制杂草的重要手段！（4） 个体生长发育，按一个生命体的基本规律生长、开花、结果、死亡！2、 植物的特殊性a） 植物是群体观念（不针对单一个体）b） 植物个体生命活动的整体性（整体大于部分，有抗御功能、免疫系统）c） 植物个体的镶嵌性（群体结构的差异与互补）d） 植物有生理周期（季节、年轮、光周期）e） 种子的奇特现象（繁殖量大、适应性强、应对机制复杂）f） 植物的受害表达的多样性（颜色、形状、个体等）3、 植物个体健康与群体安全的关系a） 健康的植物个体能够有效抵抗外界的不利因子入侵b） 优良的植物群体能够保护群体中的单一个体免遭迫害c） 从个体看，群体内部竞争可能是有害的，但对于整个群体而言，因为淘汰了较弱的个体，保存了较强的个体，有利于群体的进化与繁荣。4、 植物生存环境与压力（环境胁迫）生物胁迫：由其他种生物的侵害或竞争所造成物理、化学胁迫：温度、水分、辐射、化学因子等5、 植物的病因分析生物因子：昆虫、螨类、真菌、细菌、病毒、线虫、鼠类等非生物因子：营养、土壤条件、气候、水分人为干扰因子：栽培、育种、农药、抗生素生长竞争因子：杂草6、 生物因子和非生物因子引起植物发病的对比呈虫、玮聚,跳4的强，有我JE的或庙申A*有明企的痛"；也■构发席嫉.也辞仍花悦羸害国孑：壬顼扰桢颦炫*执iUft.本杵r址生京号JL蛾、g丈久面配丸，无峭m高+ 我H独精，重就咨.曲八室宝的环/引土if 赢鑫有情就枇L1过乩往悟挡.kitfi富纠.*岚鬲玲的的找世姓：4itSt菱环蛾条推网土冉十切堆义，的R*14*环.生物国子4±物咬孑7、植物防御系统的产生植物作为一个系统的生物体，在其生命活动的过程中，要面临各种生物的和非生物的胁迫，时刻威胁着植物的健康乃至生命。植物的一生都在与这些胁迫进行着斗争，在长期的适应和进化过程中，植物演替出了强大的防御系统，利用这些防御机制，植物顽强地生存着。这些机制可以确保植物遇到任何逆境都会启动防御系统作出防御反应，并与这些胁迫协同进化，达成某种平衡，实现植物的健康和持续发展。1） 植物健康的防御系统：物理防御，化学防御，生物防御2） 植物的三个防御屏障：物理屏障：农艺措施很大程度上强化物理防御化学屏障：部分是天然存在的，大部分需病害侵染诱导。化学药剂的施用，一定程度上是强化其化学防御生物屏障：在生物体及其生长环境中有大量微生物发挥着抗御各种植物灾害的作用，由微生物所形成的防御屏障叫生物屏障。从土壤到植物根际再到植物体内，微生物组成的多样性逐级递减，生物防御的作用越来越大。8、 生物屏障与植物健康1） 生物屏障：植物与生境的微生物组成的相互依赖又相互作用的微生态系统，由此构成的植物健康的生物防御保障体系。2） 生物屏障的几种作用：a.生态位竞争b.拮抗作用c.诱导植物产生系统抗性d.信号作用e.帮助植物适应环境f.促进植物的养分吸收g.优化根际健康环境（中性微生物在这种互作中也扮演重要角色）3） 土壤生物多样性决定生物屏障的复杂性9、 病原菌突破生物屏障入侵植物根部的通用模型物理屏障（土壤特性、植物表皮）生物屏障（根际微生物、内生微生物）化学屏障（根系分泌物、植物免疫）10、 微生态与生物屏障微生态:微生物群的结构、功能及其与宿主相关依赖和相互制约形成的复杂系统称为微生态，在长期历史进化过程形成的正常微生物群与其宿主在不同发育阶段的动态生理性组合。微生态平衡：是一个生命体健康的基本前提。而营养、气候、化学品和特殊的生物会影响到微生态的平衡。（微生态平衡也是物理屏障、化学屏障与生物屏障的综合体）植物病害的发生（植物的微生态失去了平衡）细菌性青枯病的发生，即为青枯病突破了各种屏障，打破了根际微生态失衡.成功实现了对植物的入侵、定植与增殖。根际生物防御一生物屏障-微生态平衡一植物健康如：病原菌冲破寄主植物设立的防御障碍群，成功入侵寄主根部将造成根茎病害发生。侵染叶部将造成叶部病害发生。在病原菌突破的植物昉御的三种屏障中，生物屏障是变化■大的一个屏障'也是猫们最有可以实现调控的一个屏障三层生物屏障的优化：增加土壤活力关键的突破口！优化三层生物屏障、增加土壤活力是植物保健医学的基础第三章植物病理及损伤途径1、植物的非侵染性病害及生态病理由非生物因子引起的病害，阻碍植株的正常生长而出现不同病症。有些非侵染性病害也称植物的伤害。植物对不利环境条件有一定适应能力，但不利环境条件持续时间过久或超过植物的适应范围时就会对植物的生理活动造成严重干扰和破坏，导致病害甚至死亡。生态因子导致植物发病.包括病原物都可称生态病理.但非生物因子更强调多因子、系统性。2、 植物的侵染性病害及分子病理由生物因素引起的病害，能互相传染，有侵染过程，又称为传染性病害。传染性病害的病原生物有真菌、细菌、病毒（含类病毒）、类菌原体、线虫和寄生性种子植物等多种。传染性病害的发生的三个条件：病原、感病植物、环境条件三者均适合。3、 病害循环的一般过程病害循环：指一种病害从寄主的前一生长季节开始发病，到后一生长季节再度发病的过程。初次侵染：指植物在新的生长季节中受到从越冬（越夏）场所来的病原物的侵染。再次侵染：是在田间已发病的植株产生的病原物传播扩散后侵染同一生长季节寄主植物。4、 温度、湿度对侵染性病害的影响温度：决定病害的发展速度，病征出现速度，病原物生活史进程。湿度：决定病害症状发展和病征出现，病原物繁殖与否，病害发展与否。因此，湿度是引起病害爆发的主要原因。5、 植物的营养病害与营养病理营养元素缺失、营养元素过剩以及营养不平衡造成植物抗性降低，从而引起病原菌侵染造成植物病害。6、 营养元素影响植物营养病害发生的机理a） 影响植物健康，改变植物自身抗病性。b） 影响植物的物理屏障c） 影响植物内源激素代谢，调节抗氧化系统，诱导系统抗性。d） 影响植物活性氧代谢，刺激过敏反应。e） 刺激植物产生抑菌性物质，影响病原菌生长。f） 直接作用于病原菌，影响病原菌生长。7、 植物的损伤病害与损伤病理由昆虫、恶劣气候或人为活动等对植物体造成损伤导致的植物生病或受到病原物侵染造成植物受伤的称为损伤病害。8、 植物损伤病害的类型及防控对策类型防控对策生物性植物损伤病害控制危害生物数量、切断传播途径、保护易受（咬食类昆虫、刺吸类昆虫、钻蛀类昆虫、侵害的植物、增强植物免疫能力和自我修复、螨类、软体动物、鼠类等）抗虫能力。非生物性植物损伤病害（生理性损伤、物理性损伤、气候性损伤、化学性损伤等）提高植物自身免疫能力、增强气象预测预报并及时制定防护措施、合理正确使用化学制剂。第四章植物免疫及调控1、植物免疫定义：是由植物自身决定的其对病害的抗御能力，也称为植物的抗病性。这种抗病性是可以遗传的，可以在一定时期内自然表达，也可以在一定物质的诱导下表达。植物免疫常常是系统的，在对某种病原因子产生抗性后，还会表现出对其他因子的抗性和适应性植物免疫是植物在长期演化过程中对周围环境和其它生物影响做出的防御反应之一，是生物之间协同进化的结果。2、植物免疫的Z字模型所御的帽枇第阶段 第国阶理 黑③防强第④路段P^VPSIIIhIIIIIIII有敷抗性的临界说所御的帽枇第阶段 第国阶理 黑③防强第④路段P^VPSIIIhIIIIIIII有敷抗性的临界说a） 主动应对:当病原菌突破寄主植物第一道防线时，植物会通过感应病原体的MAMPs或PAMPs来触发自身的PTI反应，以此来抵抗病原物的侵染（第1阶段）；b） 病原突破:但这种抵抗的程度并不是很高，仅能抵抗一部分病原物，很多病原物能克服植物的这一抗性，它们的策略就是分泌各种毒性效应子，从而干扰植物的基础抗性PTI，导致植物感病（第2阶段），该过程被称为效应子激发的感病性（effector—triggeredsusceptibility,ETS）c） 抗性激活:同时植物也进化出了相应的应对机制，即产生专一性识别效应子的抗性基因（R基因）进行识别，从而触发强烈的ETI反应（第3阶段）d） 再次突破:而在进化过程中，有的病原物会“丢弃”能被识别的效应子，并产生新的效应子（第4阶段，病原物产生新的效应子，再次抑制植物的ETI）这些效应子可以帮助病原物抑制植物的ETI免疫，从而使植物感病，同时有的植物也进化出了能识别这些新的效应子的R蛋白，从而再次获得对病原物的抗性。这就是植物免疫系统有名的“Z”字形模型。3、 植物免疫系统的组成1） 先天性免疫2） 获得性免疫（其他物质先诱发）4、 植物免疫类型（1） 过敏反应——植物与病原物的互作亲和互作：造成植物感病不亲和互作：引起侵染点周围局部组织或细胞的程序性死亡，也称过敏反应（2） 干扰素植物干扰素是植物免疫细胞在诱导下产生的一组能在细胞间传递信息，具有免疫调节和效应功能的蛋白质或小分子多肽。产生干扰素的细胞只对同种或同类属细胞有抑制病毒作用。干扰素不是直接抑制病毒增殖，而是诱导细胞合成另一类对病毒增殖有抑制作用的蛋白质（3） 补偿机制补偿的机制：形态补偿，能量补偿，激素补偿等5、 植物的免疫识别系统1） 免疫识别：指植物体识别“自己”和“非己”，排除“非己”，是诱导和触发植物产生应答反应或者决定免疫系统处于耐受状态的重要免疫过程。2） 植物病原物的识别反应细胞结构发生变化、代谢方面发生变化、其他蛋白合成（诱导PR蛋白质产生）6、 植物的先天性免疫1） 先天性免疫：又称非特异性免疫或固有免疫。它和特异性免疫一样都是在漫长进化过程中获得的一种遗传特性。先天免疫对各种入侵的病原微生物能快速反应，是与身俱来的，同时在特异性免疫的启动和效应过程也起着重要作用。2） 植物的抗病机制：a） 植物形态结构屏障。蜡被；叶毛；角质层；被侵染部位组织局部发生坏死。b） 植物体内抗病物质。植物凝聚素能与多糖结合或使细胞凝聚的蛋白质,能识别病原菌并以细胞凝聚杀死病原菌；酚类化合物对病原菌具一定的毒性；产生植保素局限在受侵染细胞周围累积，起屏障隔离作用，防止病菌进一步侵染。c） 植物免疫屏障体系。植物感病后,细胞壁木质化（PAL活性与抗病反应直接相关）、产生病程相关蛋白降解病原菌的细胞壁。d） 由植物分泌物决定的微生态体系影响植物抗性（生物屏障）7、 植物的获得性免疫1） 获得性免疫：局部侵染组织中PTI和ETI的激活通常在远离感染部位的组织中引发诱导的抗性，通过长距离的信号，在未受损的植物部位传播增强其防御能力。2） 植物获得性免疫系统病原相关分子模式激发的免疫反应（PTI）效应蛋白激发的免疫反应（ETI）8、 植物免疫的调控免疫调控：指采用外源诱导的方法，调控植物自身内在的免疫系统，提高植物抵抗病原菌侵染的能力，达到维护植物健康的目的。是维护植物健康最重要、最基础的保护途径之一。植物的免疫调控具有光谱性和系统性。9、 植物免疫诱抗剂1） 植物疫苗（植物免疫诱抗剂）：是一类新型生物农药，具有显著防病防冻、增产、改善品质的效果，对人畜无害、不污染环境。是继人用疫苗、动物疫苗后疫苗工程技术出现的新领域，也是国际上生物农药创制较为热门的研究方向。2） 植物诱抗剂的作用机制a） 蛋白类:RXEG1属于受体类蛋白，其能够特异性的结合XEG1，从而激活相应免疫通路。b） 寡糖类:寡糖类在自然界含量极为丰富。使用海藻糖处理后显著提高小麦的防御反应相关酶苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶的酶活性，提高了植物的抗性。c） 脂类:脂多糖是革兰氏阴性菌细胞壁的成分之一，其对细菌的侵染非常重要。此外脂多糖也能够被植物识别，诱导植物免疫反应。d） 其他类型：外源ATP、脑苷脂等物质能够激活植物免疫，诱导植物抗性。第五章植物药理及药害1、 植物药理学1） 植物药理学：是伴随植物医学出现的一门新学科，它是植物医学一个重要组成部分。主要任务是研究植物保护剂在植物体内的行为和作用方式以及植物保护剂对植物的影响。2） 植物药理学的研究内容及目标消灭害源使之不能危害有用植物；尽可能不伤害保护对象；对植物自身的生理生化功能有没有影响；农业生态环境安全3） 按对防治对象的作用分类杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂、植物刺激素2、 杀虫剂在植物体内的转运特征及机理杀虫剂的施用——触杀性（只附着在植物表面）——具深层效应（只有少量进入植物体内，不远距离转运）——内吸杀虫剂（被植物吸收后可在木质部、韧皮部中转运分布）3、 杀菌剂在植物体内的转运特征及机理仅能在植物表面滞留或至多只有极少量药剂进入植物体内的称为保护性杀菌剂和具深层效应的杀菌剂。能被植物吸收并在植物体内转运的杀菌剂称为内吸杀菌剂。4、 除草剂在植物体内的转运特征及机理1） 叶片处理后的转运可在木质部转移的药剂可进入叶片但不可能从处理部位输出到植物其他部位。可在韧皮部转运的药剂可从被处理部位转运到植物体碳水化合物的消耗和贮藏部位。2） 根系吸收后的转运被根系吸收的除草剂可能固定在根部或进入木质部随蒸腾流转运到植物的地上部分。有的药剂则很容易从根部进入到木质部系统，并能迅速转运到植物的地上部分。5、 药剂在植物体内的代谢是指植物保护剂在植物体内的酶催化作用下所发生的化学反应氧化、水解、还原、轭和反应6、 药剂对植物生理生化、相关基因的影响——安全性指数（K）K=农药使用的最低浓度/植物能忍受的最高浓度K值越大，相对来说药剂对植物越不安全，容易产生药害；相反K值越小应用时越安全。7、 药害——分为急性药害和慢性药害药害是指因为使用不当或农药理化性质的原因引起施药后作物产生不良反应的现象。产生的原因：植物的种类和生育阶段、生理状态，环境条件，植物敏感程度，用药方法8、 药害的补救措施追肥中耕、促苗恢复。如叶面已产生药斑、叶缘焦枯或植株焦