第三章 植物病原原核生物
1、目的要求
要求掌握原核生物的一般性状和分类、重要属的特征和重要种引致病害的症状特点。
2、讲授内容
（1）植物病原细菌的一般性状
（2）分类和鉴定方法
（3）植物病原细菌的主要类群
3、重点、难点
（1）细菌的形态结构和染色反应。
（2）细菌的分类和鉴定。
（3）噬菌体和质粒（尤其是Ti质粒），根癌土壤杆菌的致癌机制。
（4）细菌的遗传变异。
（5）产毒素、酶、激素的重要细菌。
（6）重要属的学名和特征，重要种的生活史及引致病害的症状特点。
（7）软壁菌门的特点。
4、教学方式和手段
以自学加重点讲授、课堂提问、课堂讨论等启发式教学方式，并运用多媒体教学软件等电化教学设备及真菌形态挂图等手段。
5、教学内容：
第一节 原核生物一般概念
原核生物（Procaryotes）是指含有原核结构的单细胞生物。一般是由细胞膜和细胞壁或只有细胞膜包围的单细胞微生物。无真正的细 胞核，遗传物质（DNA）分散在细胞质中，没有核膜包围，没有明显的细胞核，仅形成一个圆形或椭圆形的核区的低等生物，包括细菌 、放线菌、蓝细菌（原来的蓝藻现改称为蓝细菌，也属于原核生物界）和菌原体等。通常以细菌作为原核生物中有细胞壁类群的代表， 以菌原体或螺原体作为无细胞壁但有细胞膜类型的典型。
一、形态和结构
（一）形态
细菌的形态有球状、杆状和螺旋状，个体大小差别很大。细菌大都单生，也有双生、串生和聚生的。球状细菌的直径为0.5~1.3μm，杆 状细菌的大小为0.5~0.8μm×1~5μm，也有更小一些的。螺旋状细菌较大，有的可达13~14μm×1.5μm。植物病原细菌大多是杆状菌， 大小为0.5~0.8μ m×1~3μm，少数为球状。因此要用苯酚品红染色后在100×10的油镜下才能观察到。
大多有鞭毛。
极鞭——着生在菌体一端或两端。
周鞭——着生在菌体一侧或四周。
鞭毛着生位置是分类的依据，一般要对鞭毛染色后再镜检。
（二）结构
1、细胞壁（革兰氏染色反应）
在细菌细胞的外层，贴近细胞质膜之外，是一层无色透明、坚韧而具有一定弹性的膜，其主要化学组成是肽聚糖、类脂质和蛋白质等。
细胞壁的主要功能在于保持细菌一定的外形，并保护其免受外物的损害。细胞壁又是一种相对透性的膜，对排斥某些较大外物的进入和 阻留菌体内某些物质的逸出，也起着选择性分子筛的屏障作用。细菌细胞壁的化学组成及其结构，与细菌的某些染色反应和药物敏感性 有关，其中最重要的是革兰氏染色（细菌分类一个重要依据）。其是用结晶紫草酸铵对细菌染色，经酒精脱色后再用番红复染以便观察 。未能脱色的为阳性（紫色），脱色的为阴性（红色）。
2、细胞质膜
位于细胞壁内和细胞质外，电镜下明显见到有三层结构，内外两层是电子稠密层，中间是电子透明层。
细胞质膜的主要化学成分是类脂质和蛋白质，还有少数碳水化合物和其它物质。细胞质膜作为细菌细胞的主要渗透屏障，选择性地调节 着细胞质和外界环境的物质交换。
3、细胞质
细胞质膜内包含着细胞质，主要成分是水、蛋白质、类脂质、多糖类、核糖核酸和少量无机盐等，具有明显的胶体性质。
在细胞质内还含有核质体、核糖体和异染颗粒、类脂质、脂肪、淀粉、气泡等内含物。细菌细胞质中没有内质网、线粒体等细胞器。
4、核体
细菌没有明显的细胞核，其核物质分散在细胞质中，无核膜包围。电镜下，细菌的核体集中在细胞质中央，形成一个椭圆形或近圆形的 核区，它是一个很长的DNA分子，形成细菌一个环状染色体。核体是控制细菌生长繁殖和遗传变异的小器官。
5、质粒
环状DNA，染色体外的遗传成分，可复制遗传。编码细菌的许多性状，如对抗菌素的抗性等。
质粒已被证明与植物病原细菌的致病性有关，如根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）中存在一种诱癌质粒—Ti质粒，能使多种 植物形成冠瘿瘤。
6、核蛋白体
细菌的核蛋白体主要集中在核区周围和细胞质膜上的一种核糖核蛋白质小颗粒。细菌的核蛋白体是70s的，由30s和50s两个亚基组成。
核蛋白体是细菌合成蛋白质和酶的地方。
7、荚膜和黏质层
部分细菌，可在细胞壁外面产生一种黏液样的物质，包围整个菌体。那些具有一定的形状和轮廓，能与周围的环境明显区分的就是荚膜 （比较厚而固定的黏质层），而那些无一定形状和轮廓，与周围环境无明显界限的就是黏质层。
荚膜紧附于细胞壁后，是细菌构造的一部分，可用荚膜染色法观察。黏质层比较疏松，可自细菌游离外界。
荚膜主要含多糖类或多肽类，而黏质层的主要成分是纯粹的多糖类。荚膜和黏质层的其它组分各种细菌各不相同，对某些细菌的鉴定是 很有意义。
荚膜和黏质层具有保护细菌的作用，尤其是保护细菌免受干燥和其它有类似环境因素的影响。植物病原细菌很少有荚膜，但有黏质层。
8、鞭毛和纤毛
从细胞内伸出的细长、波浪形弯曲的粒状物。化学组成主要是鞭毛蛋白质，还有少量碳水化合物。
细菌鞭毛的着生位置和数量各不相同，主要有两型，即极生鞭毛和周生鞭毛。细菌有否鞭毛及着生位置和数量具有属的特征，在细菌分 类上有重要意义。鞭毛是细菌的运动器官。
纤毛是细菌菌体表面着生的形状较直，直径较细、长度较短、数量较多的毛发状细丝，也称伞毛。伞毛有普通伞毛和性伞毛之分，前者 主要起附着作用，而后者则供细菌接合之用。
9、芽孢
某些细菌在其生长的某一阶段中，在营养细胞内可以形成一个内生孢子，称为芽孢。芽孢并不是细菌的繁殖器官，因为一个菌体只形成 一个芽孢，芽孢萌发也只形成一个细菌。
芽孢的壁较厚，结构坚实，含水量少，代谢几乎停止，折光性强，对外界不良环境抵抗力很强，特别能耐高温、干燥和高渗透压的作用 。
细菌产生芽孢的特性以及芽孢形状、大小、位置的特点，都具有种的特性，在细菌鉴定上很有意义。植物病原细菌多数没有芽孢，少数 有芽孢。
二、培养性状、繁殖、遗传和变异
（一）培养性状
固体培养基上——菌落。液体培养基上——混浊、絮状物、菌膜、菌环等。
（二）繁殖
原核生物都是以裂殖的方式，以2n方式繁殖。细菌繁殖很快，大肠杆菌在适宜的条件下1次/20分钟。S形生长曲线。在其它条件适合时 ，温度对细菌生长和繁殖的影响很大。植物病原原核生物的生长适温为26~30℃左右，少数在高温或低温下生长较好，如茄青枯菌的生 长适温为35℃，马铃薯环腐病菌的生长适温为20~23℃。
（三）遗传
原核生物的遗传物质是细胞质内的DNA，主要在核区内，但在细胞中还有单独的遗传物质，如质粒。核质和质粒共同构成了原核生物的 遗传信息库——基因组。
（四）变异
原核生物经常发生变异。
1、突变
频率低但次数多。如细菌人工培养多代或贮藏期较长后，致病力减弱甚至消失。
2、类有性作用
是两个性状不同的细菌的结合，一个细菌的遗传物质进入另一个细菌体内，使DNA发生部分改变，后者在分裂繁殖时，就形成性状不同 的后代。有三种不同的形式：
（1）接合：一个细菌的遗传物质可以部分进入另一个细菌的体内，接受遗传物质的细菌在分裂繁殖时体内的两种遗传物质重新组合。
（2）转化：由于菌体破裂，一个细菌的遗传物质释放出来，进入另一个有亲和力的同种或近似种的菌体内，并作为后者遗传物质的一 部分。
（3）转导：噬菌体侵染和在消解一种细菌时，噬菌体的DNA可以携带部分寄主细菌的遗传物质，在侵染另一个细菌时，就可以将遗传物 质带到第二个细菌体内作为它的遗传物质的一部分。
噬菌体：细菌的病毒，专性寄生，一般蝌蚪状，在细菌液体培养时使培养液变清，在细菌培养平板上形成透明斑（噬菌斑）。
第二节 植物病原原核生物的侵染与传播
植物细菌病害主要发生在栽培植物上，无论是大田作物或果树、蔬菜都有3~4种细菌病害。
目前生产上重要的细菌病害有水稻白叶枯病、马铃薯环腐病、茄科作物青枯病、十字花科蔬菜软腐病、葫芦科细菌性角斑病等。
一、植物病原原核生物的寄生性与致病性
1、多数非专性寄生，能在人工培养基上生长。寄生性的强弱有所不同。极少数专性寄生，如植原体。
强寄生菌：侵染植物的绿色部分（如叶片），自然孔口入侵。
弱寄生菌：侵染植物的贮藏器官或抵抗力较弱的部位（如果实）。
2、寄生性与致病性关系寄生性是病菌与寄主建立寄生关系，能在寄主体内存活与繁殖的特性。致病性则是病菌对寄主造成的破坏引起 病变的特性。
一种病菌可以在多种植物体内存活，具有寄生性，但并不一定都能引起病害，即无致病性。例如荧光假单胞菌的寄生性较强。可以在多种植物体内营寄生生活，但致病性较弱，只能在很少的场合显示病变。
3、寄主范围多专一，少数较宽，因种而异。较窄：只能为害同一属或同一种植物，如水稻白叶枯，仅危害水稻；棉角斑黄单胞菌只为 害棉属植物。
较宽：可以为害多种植物，如甘蓝黑腐病黄单胞菌可以为害许多十字花科植物；癌肿土壤杆菌，可以为害643种植物。
一般把自然条件下能侵染的寄主称为自然寄主，人工接种后显示症状的寄主称为实验寄主。
正确判断病菌的寄主范围对病害防治和病原菌的鉴定有重要意义。
4、致病性
（1）毒素
主要破坏寄主细胞的半透性，造成原生质中不溶性物质转变为可溶性而外渗，造成细胞水分、养分向间隙外渗，引起腐烂或斑点症状，初期水渍状症状。
（2）酶
果胶酶：分解细胞壁组织，引起崩解，引起的症状多半是腐烂。
蛋白酶：使寄主细胞失活，造成细胞坏死，引起坏死症状。
水解酶：分解碳水化合物造成细胞死亡，引起斑点。
（3）多糖类物质
许多细菌可产生高分子量的多糖物质，阻塞导管，引起萎蔫。
（4）激素
引起畸形，癌肿。
二、侵染途径
植物病原细菌不能直接侵入植物，不象真菌那样直接穿过角质层或从表皮侵入，只能通过自然孔口和伤口侵入。
（一）侵入途径
1、自然孔口（气孔、水孔、皮孔、蜜腺）
气孔：如棉花角斑病。
水孔：如水稻白叶枯病和甘蓝黑腐病的病原细菌。
蜜腺：梨火疫病。
2、伤口（wounds）以维管束病害为多。
自然伤口：风雨、雹、冻害、昆虫等造成。
人为伤口：耕作、施肥、嫁接、移栽、疏芽、疏果、打顶、收获、运输等造成。
从自然孔口侵入的细菌一般都能从伤口侵入，反之不一定。蔬菜软腐病和只能从伤口侵入，很少从自然孔口侵入。
3、叶毛（leaf hairs）梨火疫病菌可经由未受伤的叶毛侵入。
（二）决定侵入途径的因素
1、寄生关系的建立。
2、寄生性的强弱：寄生性弱的细菌一般都是从伤口侵入；寄生性强的细菌，较能适应寄生的生活，就不一定要从伤口侵入。
3、引起叶斑、叶枯症状的病原细菌，多可从自然孔口侵入；而引起萎蔫、腐烂和瘤肿等症状的则多是从伤口侵入。4、不同分类地位的 细菌侵入途径有所不同。
如假单胞菌属和黄单胞菌属，自然孔口侵入为主；土壤杆菌属、棒形杆菌属和欧文氏菌属的以伤口侵入为主。
（三）侵入后的扩展
1、侵染薄壁细胞组织病害：
病菌先在薄壁组织的细胞间隙蔓延，当寄主细胞受到损伤或死亡后再进入细胞内。
原因：分泌果胶酶，产生酸性物质，挤向四周使细胞死亡或由于胶状物质渗透压高，使四周细胞产生质壁分离而死亡；分泌毒素，使四周细胞中毒而死。
2、维管束组织病害：
通过薄壁组织或水孔后再进入维管束，在木质部或韧皮部扩展。
稻白叶枯病菌在薄壁细胞中蔓延很慢，形成局部的枯斑，进入维管束组织后，蔓延加快，形成长条形叶枯症状。
3、瘤肿或其它畸形病害：
病菌不深入到内部，它们在表皮细胞间扩展，很少破坏寄主的细胞和组织。但是组织中产生的少量的激素类物质，刺激寄主形成瘤肿等畸形症状。
三、侵染来源
病害的发生一定程度取决于接种体的数量，由于病原细菌繁殖速率极快，少量的细菌很可能在短期内造成病害的大流行。植物病原细菌不产生休眠孢子，但可以在种子、土壤、多年生寄主植物、植物残体、昆虫等上存活。
多年生的木本植物，如果树等细菌病害，病原细菌在枝条或树干上越冬，成为下年初侵染来源。如：桃穿孔菌X. campestiis pv. pruni，可在枝上病斑内越冬，再传至叶片、果实、新枝上引起病害。
至于草本植物的细菌病害，大致有以下这些侵染来源：
1、种子和无性繁殖器官
许多植物病原细菌可以在种子或无性繁殖器官（如块根、块茎、鳞茎、芽条和插条等）内外越冬或越夏，是重要的初侵染来源。随着带病种子、种苗和种薯的调运（远距离传播），病害可以传播到其他地区。
如水稻白叶枯病、马铃薯环腐病、甘薯瘟、桑青枯病、柑桔溃疡病等。种子上的细菌可以长期存活。如菜豆萎蔫菌可在菜豆上存活 5~24年。
2、土壤
植物病原细菌单独在土壤中的存活期，一般是很短的。青枯病菌和冠瘿病菌在土壤中不能大量繁殖，但是可以长期作为侵染的来源，这两种病原细菌在植物根围土壤中的存活时期较长。在土壤中存期活长短与土壤温度、湿度、深度、土质、土壤微生物、pH等有关。
病原细菌在土壤中的存活，要分析是在土壤中单独存活，还是在土壤中的作物残余组织中存活。较多的植物病原细菌可以在土壤中的残余组织中存活，当这些残余组织分解和腐烂后，其中的病原细菌大都也随着死亡。
3、病株残余
植物病原细菌可以在病株残余组织中长期存活，是许多细菌病害的重要侵染来源。温度较低、干燥的残余组织中的病原细菌存活时期较长。高温高湿可促使残余组织的分解和腐烂，使病原菌的存活时期减短。还田的秸秆，如能促使它们很快分解和腐烂，其中的细菌大都 死亡。
4、杂草和其它植物
植物病原细菌的寄主范围大都是比较专化的，杂草和其它作物上的病原作为侵染来源远不如植物病毒那样普遍。但是，有些细菌病害已经发现了它们的越冬杂草寄主，
如水稻白叶枯病和农作物青枯病等。此外，一种作物的病菌可以是另一种作物的侵染来源。个别寄主范围宽的细菌，出现生活史中寄主的交叉。
5、昆虫介体
昆虫介体可以传染病害。但是作为侵染来源则远不如植物的病毒那样普遍。病原细菌在介体内越冬并作为侵染来源，最典型的还是玉米细菌性枯萎病，它的病原细菌可以在玉米叶甲体内存活和越冬，很容易从它的体内分离到病原细菌。介体中的病菌是最主要的侵染来源 。玉米细菌性枯萎病就是根据越冬传染介体玉米叶甲的数量，来预测下一年发病的轻重。梨火疫病：蜜蜂、蚂蚁带菌。
四、传播——病原物的转移
从病株传至健株上：这可由风、雨、昆虫、线虫等其它动物，人类及其农事活动。在该过程中，细菌必须从受侵染的植株上游离出来，沉积在健株的适宜部位引起侵染。
受侵染的材料从流行区传至无病区：是通过种子和无性材料等。这种传播方式与农事操作有关。
1、远距离传播
植物病原细菌不象真菌的孢子那样随气流传播得很远。植物病原细菌的远距离传播主要是人为的传播。带病植物的种子、块茎、苗木等远距离的运输，而造成细菌病害的地区和国家间的传播，如水稻白叶枯病，细菌性条斑病、甘薯瘟、柑桔溃疡病等通过种子和苗木的调 运而使病区不断扩大。此外，江河和台风雨也可使植物病原细菌作较远距离的传播。
2、田间的近距离传播
（1）雨露 雨露是植物病原细菌田间传播的最主要的途径。植物感病组织表面的细菌和菌脓，需要通过雨露的溶解而分散开来，并通过水滴的飞溅而在植物间作有效的传播。许多植物细菌病害的轻重与降水密切相关，除了因为雨水传播细菌之外，水滴的存在是细菌侵入 植物组织的必要条件。雨水是植物病原细菌最主要的传播途径。而风雨所造成的伤口更有利于病原细菌的侵染。
（2）流水和灌溉水 许多植物病原细菌可以通过流水和灌溉水在田间传播，使病害蔓延，特别是对于土传的细菌病害更是如此。如农作物青枯病等。
（3）介体传播 昆虫是病原细菌传播的主要介体。在很多情况下，昆虫不仅是病菌的“传播者”。而且是病菌的“接种者”。如十字花科蔬菜软腐病，此外玉米细菌性萎蔫病是由几种叶甲昆虫传播，蜜蜂可以传播梨火疫病等，种蝇的幼虫和菜青虫传播白菜软腐病。
除昆虫之外，土壤内的线虫，也能传播一些病原细菌，如小麦蜜穗病（Rathayibacter tritici）由小麦粒线虫传染。
（4）人的农事活动 农事作业往往造成伤口，农具、耕牛、农机具等都可以将病原细菌从病田带到无病田。施肥、摘心、整枝、打顶、嫁接、切刀、采收、中耕等农事操作都可以成为当地传播细菌病害的重要因素。如马铃薯环腐病就是通过不消毒的切薯到传给健康种薯的。
第三节 植物病原原核生物的主要类群
根据目前公认的五界生物分类系统，细菌属于原核生物界。由于原核生物形态简单、差异较小，内部的分类系统还不完善。目前比较公认的是《伯杰氏细菌鉴定手册》（第九版，1994）分类系统。
一、分类单元
植物病原原核生物并不独立于原核生物之外，其命名原则、分类方法、分类单元和分类系统与原核生物相同。界、门、纲、目、科、属、种。
细菌属的特征：形态特征和培养性状、生理生化性状、遗传性状。
种（species）的概念：种是许多具有共同特征的菌系组成的群体，通常这些菌系与其它菌系有很大的区别。基因种——细菌分类学家，分类种——植物病理学家。
亚种（subspecies）：指在种下类群中在培养特性、生理生化和遗传学等性状有一定的差异的群体。
菌系（strain）：是由分离获得的纯培养物单个菌落繁衍的后代组成。
模式菌系（type strain）：是种的命名菌系，由它以及和它相似的其它菌系组成种。由于细菌的种的概念包含人为的主观判断，因此，细菌种的表型和遗传特性上存在明显的多样性。目前认为根据遗传的相关性来定种更为客观。
致病变种（pathovar，pv.）：在细菌种下以寄主范围和致病性为差异来划分的组群。
生化变种（biovar）：是种内的菌株，按生理生化性状的差异来划分的组群，不考虑致病性等其他性状的异同。
二、 命名
植物病原细菌学名采用双名法，以拉丁文表示。
细菌的学名由国际细菌命名法规所规定，法规的最新版本发表了《核准的细菌名录》（Approved lists of Bacterial Names），名录包括经过国际系统细菌学委员会核准生效的所有细菌的科学名称，从1980年1月1日起始用。
植物病原细菌的某些种之间除了致病性外，难于用生理生化特性加以区别，则为同物异名，因此未能列入《核准的细菌名录》。
为了保留这些细菌的分类地位，植物病理学家采用致病变种作为这些同物异名的分类单元，1980年编制了《植物病原细菌致病变种名录》。
三、分类系统
《伯杰细菌鉴定手册》（Berge’s Manual of Determinative Bacteriololy）中的细菌分类体系被微生物学家普遍采用。1923年，第一版问世，到1994年已出版9版。
根据《伯杰细菌鉴定手册》（1994）和近年来《国际系统细菌学杂志》（International Journal of Systematic Bateriology, IJSB）报道的新属新种资料，原核生物界通常分为4个门，7个纲，35个组群。
▲薄壁菌门（Phylum Gracilicutes）：有壁较薄，厚度为8~10nm，肽聚糖含量约5~10%，G-。包括大多数植物病原细菌。
▲厚壁菌门（Phylum Firmicutes）：有壁较厚，厚度为50~80nm，富含磷壁酸和肽聚糖，G+。包括棒形杆菌属、芽孢菌属和链霉菌属。
▲软壁菌门（Phylum Tenericutes）：菌体无壁，外层为三层单位膜所包被，厚度约5nm。包括类菌原体。
▲疵壁菌门（Phylum Mendosicutes）：这是一类没有进化的原细菌或古细菌，细胞壁中无胞壁酸和肽聚糖。包括产甲烷细菌和高盐细菌。
四、分类
《伯杰手册》（1923）（第一版）：
植物病原细菌归属于植物单细胞菌属，该属名与原生动物的一个属名相重，因而舍弃。
从第六版（1948）开始：假单胞菌属（Pseudomonas），黄单胞菌属（Xanthomonas），土壤杆菌属（Agrobacterium），欧文氏菌属（Erwinia），棒杆菌属（Corynebacterium），木质部小菌属（Xylella）。
长期以来，植物病原细菌仅限于5~6个属：土壤杆菌属、欧氏杆菌属、假单胞杆菌属、黄单胞杆菌属、棒状杆菌属、核链丝菌属。近十年来，又陆续新建了一些植物病原细菌属。
目前接受的植物病原原核生物有20个属。其中薄壁菌门有12个，厚壁菌门有6个，软壁菌门有2个。
植物病原原核生物属的界限比较明确，意见也较一致。但种的划分有较大的分歧，过去，表形性状相似但致病性明显不同都认为是不同的种，但根据系统学的观点，不同来源的细菌只有在性状总体上相似方可认为是一个种。
五、植物病原原核生物重要属
（一）分类特征
1、形态特征和培养性状：菌体形状与大小、鞭毛、荚膜、芽孢、在固体和液体培养中的形态特征和色素的产生。
2、生理生化性状：革兰氏染色反应和抗酸染色反应等；细胞壁结构与组分，色素和毒素的生化性状、抗原性、代谢类型、对碳原、氮原和大分子物质的利用能力与分解产物等。
3、遗传性状：DNA中G+Cmol%、核糖体核苷酸序列、DNA-rRNA同源性等。
（二）薄壁菌门植物病原细菌主要属
1、土壤杆菌属（Agrobacterium）
根瘤菌科的一个成员，土壤习居菌、菌体短杆状，单生或双生，鞭毛1~6根，周生或侧生。好气性，代谢为呼吸型。G-，无芽孢。营养琼脂上菌落为圆形、隆起、光滑，灰白色至白色，质地粘稠。不产生色素。G+C：57~63mol%。
大多数细菌都带有除染色体之外的另一种遗传物质，一种大分子的质粒，它控制着细菌的致病性和抗药性等，如侵染寄主引起肿瘤症状（根癌土壤杆菌）的质粒称为“致瘤质粒”（tomor inducine plasmid，俗称为Ti质粒），有的能引起寄主产生不定根的“致发根质粒”（rhizogen inducine plasmid，俗称Ri质粒）。
共有四个种：
⑴ 根癌土壤杆菌（A. tumefaciens）：模式种。寄主广泛，可侵害90多科300余种双子叶植物，尤以蔷薇科为主，引起桃、苹果、葡萄、月季的根癌病。癌肿是由病菌产生的激素引起的。
⑵ 发根土壤杆菌（A. rhizogens）
⑶ 悬钩子土壤杆菌（A. rubi）
⑷ 放射性土壤杆菌（A. radiobacter）：非致病菌。土壤杆菌属的的许多菌株能产生细菌素，如土壤杆菌素K84是从澳大利亚土壤中分 离的放射性土壤杆菌K84菌株产生的，在世界上许多国家被成功地用于果树冠瘿病的生物防治。
2、假单胞菌属（Pseudomonas）
Migula1894年建立，占植物病原细菌的一半。假单胞菌科的模式属。主要引起叶斑、腐烂和萎蔫等症。黄瓜细菌性角斑病、桑疫病等。
菌体短杆状或略弯，单生，0.5~1×1.5~5.0μm，单生，鞭毛极生1~4根或更多。
广泛分布于江湖河水、土壤；G-，无芽孢；严格好气性；菌落圆形，隆起、灰白色，有荧光反应，有些种产生褐色素扩散到培养基中。 G+C：58~70mol%。根据《伯杰手册》包括94种，有植物病原细菌21种，59个致病变种（Young，1996）。Pallevoni根据rRNA/DNA同源性，分为5个组，植物病原细菌主要在第1、2组，少数在第5组。大多数有荧光反应——纯培养在紫外光下照射能发出强烈荧光。
3、布克氏菌属（Burkholderia）
是由假单胞菌属中的rRNA第二组独立出来的，模式菌株是引起洋葱腐烂病的洋葱布克氏菌（B. cepacia），从假单胞属中迁出。有7个种，3个变种。
4、劳尔氏菌属（Ralstonia）
从假单胞菌属中分离出，引起植物特别是茄科植物的青枯病——茄青枯劳尔氏菌（R. solanacearum）。
普通细菌培养基上菌落隆起、光滑、湿润、灰白色至白色。有些菌株在培养基上可分泌一种水溶性褐色素而使培养基变褐色。在灭菌的马铃薯块上，则能使其变深褐色至黑色。
病菌的寄主范围很广，可侵染50多个科的数百种作物，马铃薯、烟草、花生、番茄等重要农作物青枯病发生非常严重。种下分类多样化，通常有小种、生化型血清型等。病害的典型症状是全株呈现急性凋萎，病茎维管束变褐，横切后用手挤压可见有白色菌脓溢出。
病菌可以在土中长期存活，是土壤习居菌。病菌可随土壤、灌溉水和种薯、种苗传染与传播。侵染的主要途径是伤口，高温多湿有利发病。
5、欧文氏菌属（Erwinia）
肠杆菌科的一个成员，菌体短杆状，0.6~1.0×1.5~3.0μm，多双生或短链状，鞭毛周生多根；兼性好气性；G-，无芽孢；菌落圆形，隆起灰白色；G+C：50~58mol%。分为两个组群，一是以梨火疫病菌为代表的解淀粉菌群，二是以胡萝卜软腐菌为代表的软腐菌群。有15个种，5个亚种，7个变种。
该属大多数种是植物病原菌，引起植物坏死、溃疡、萎蔫、流胶、叶班及软腐症状。
软腐菌群寄主范围很广，包括十字花科、禾本科、茄科等20多个科的数百种果蔬和大田作物，大多由伤口侵染或介体传带侵染，引起肉汁或多汁的组织软腐，尤其在厌氧条件下最易受害，大白菜软腐病常在贮藏期间表现症状。
近年来，将Erwinia属中的草生菌群的玉米枯萎病菌等另建新属，称为泛生菌属（Pantoea），菠萝软腐病为P. ananas，玉米枯萎病为P. stewartii等，模式菌株是P. agglomerans。
常见种：
（1）胡萝卜欧文菌（E. carotovara）：俗称大白菜软腐病菌，寄生范围很广，包括十字花科、禾本科、茄科等20多科的数百种果蔬和 大田作物。大多由伤口侵染，或介体动物传带侵染，引起肉汁或多汁的组织软腐，尤其是在厌氧条件下最易受害，多在仓库中贮藏期间表现症状。
（2）菊欧文菌（E. chrysanthemi）：引起多种亚热带植物和观赏植物软腐病。
（3）玉米细菌性枯萎病（P. stewartii）和梨火疫病（E. amylovara）：是我国的对外检疫对象。
6、黄单胞杆菌（Xanthomonas）
菌体短杆状，0.4~0.7×0.7~1.8μm，单极生鞭毛；绝对好氧；G-；菌落一般为黄色、光滑或粘稠；产生非水溶性黄单孢菌色素（ Xanthomonadins）；G+C：63~71mol%。
绝大多数成员为植物病原细菌。Vanterin（1995）归属20个种，120个致病变种。
野油菜黄单胞菌（X. campestris）模式种，俗称甘蓝黑腐病菌。
■野油菜黄单胞菌禾草致病变种（X. c. pv. graminis）：引起禾谷类黑颖病。
■野油菜黄单胞菌柑桔致病变种（X. c. pv. citri）：引起柑桔溃疡病。
■稻黄单胞菌（X. oryzae）：稻白叶枯病菌（X. o. pv. oryzae）和稻细菌性条斑病菌（X. o. pv. oryzicola）侵染水稻分别引起水稻白叶枯病和细菌性条斑病。
7、木质部小菌属（Xyllela）
菌体短杆状，0.2~0.5×1.0~4.0μm，单生，无鞭毛；兼性好气性；G-，细胞壁波纹状，无芽孢；营养要求苛刻，琼脂上不能生长，需要血清蛋白或焦磷酸铁等（需要可溶性铁）。菌落有两种类型，一是枕状凸起，半透明，边缘整齐；一是脐状，表面粗糙，边缘波纹状。
喜欢在木质部中活动故称为木质部难养菌（Xylem fastidious bacteria，XFB）。必须依赖叶蝉类昆虫媒介才能传染。
已知仅一种：木质部难养菌（X. fastidiosa）。原来认为由类立克次体RLO或木质部难养菌XLB引起的葡萄皮尔氏病（piece’s disease）、苜蓿矮化病、桃伪果病等病害，近年来已获得纯培养并接种成功。经鉴定，它们都是由木质部难养菌侵染引起的，病菌寄主范围很广。
8、根杆菌属（Rhizobacter）
菌体短杆状，略弯，0.9~1.3×2.1~2.5μm，团生，极生或侧生鞭毛；好气性；G-，无芽孢；菌落白色或黄色。菌落有皱褶，较粘稠，不耐盐（0.7%NaCl），液体培养时出现球状颗粒，氧化酶、过氧化物酶均为阳性，硝酸盐还原、产H2S，能水解淀粉、糊精，体内积累PBH颗粒。
假单胞菌科的一个新成员，仅一种，胡萝卜根癌杆菌（R. daucus）引起胡萝卜根部癌肿。但接种烟草不产生过敏性反应。
9、韧皮部杆菌属（Liberobacter）
新设立的属，这是一类在韧皮部中寄生危害的病原菌，以柑桔黄龙病菌为代表，至今尚未能人工培养，但已在电镜下观察菌体梭形或短杆状，G-，过去一直称为类细菌或韧皮部难养菌（Phloem fastidious bacteria，PFB）。近年来细菌学家和植物病理学家建议用韧皮部杆菌属（Liberobacter）。
包括两个种：L. asiaticum，引起柑桔黄龙病[Citrus Huanglongbing （HLB）]。在亚洲发生，发病的最适温度为30℃左右，传播介体为亚洲桔虱。L. africanum， 引起青果病（citrus greening）。在非洲发生，发病的最适温度为20~25℃，由非洲木虱传染。
此外，彼此间亲缘关系较远，血清反应也各不相同。
（三）厚壁菌门植物病原细菌的主要属
1、棒形杆菌属（Clavibacter）
菌体短杆状至不规则棒杆状，大小为0.4~0.75×0.8~2.5μm，无鞭毛；好气性；G+，不产生内生孢子；菌落圆形光滑凸起，不透明，灰白色；氧化酶阴性，过氧化物酶阳性，G+C：67~78mol%。
原来的棒状杆菌大多成员都放在这一新属中，包含5个种和7个亚种，都是植物病原菌，引起系统性病害，表现萎蔫、蜜穗、花叶等症状。
模式种是密执安棒形杆菌（C. michiganensis）。马铃薯环腐菌亚种（C. m. subsp. sepedonicus）引起马铃薯环腐病。病菌可侵害5种茄属植物。病菌大多借切刀的伤口传染，病株维管束组织被破坏，横切时可见到环状维管束组织坏死并充满黄白色菌脓，稍加挤压，薯块即沿环状的维管束内外分离，故称环腐病。小麦密穗棒杆菌（C. tritici）引起小麦密穗病。
该属的成员原来都属于棒状杆菌属，由于它们和模式种（白喉杆菌）的差异较大，亲缘关系较远，所以细菌学家将植物病原细菌从中移出并建立了棒形杆菌属，棒状杆菌属仍保留，其成员都是人和动物的病原细菌。
2、节杆菌属（Arthrobacter）
该属细菌在复合培养液中的菌体形态有球状至杆状的生长循环，即杆—球状循环。在新鲜培养物中，菌体多为杆状或V形不规则杆状，在3天以上的培养液中，菌体呈球状，直径约0.6~1.0μm。杆状细胞不运动或偶有运动。G+，绝对好氧，菌落黄色，圆形，凸起，过氧化物酶阳性，DNA中G+C含量为59~66%。
仅一种病原菌—美国冬青节杆菌（A. ilicis），引起冬青细菌疫病。
3、短杆菌属（Curobacterium）
菌体不规则杆状，短小，0.4~0.6×0.6~3.0mm，随着菌龄变老，菌体变为球状，侧生鞭毛；好气性；G+，老龄细胞常呈G-, 无芽孢；菌落圆形，隆起、奶油状，多为桔黄色；G+C：68-75mol%。
植物病原菌仅一种。菜豆萎蔫短杆菌（C. flaccumfaciens pv. flaccumciens），引起菜豆幼苗矮化，成株萎蔫。
4、红球菌属（Rhodococcus）
菌体多为球形，但可以牙殖而变成短杆状或分枝丝状；好气性；G+，无鞭毛；菌落淡黄色或桔红色，奶酪状，圆形不透明，G+C：59~69mol%。仅一种。香豌豆带化红球菌（R. fascians），侵害幼芽、幼茎，使呈丛生状，茎叶扭曲，叶柄和叶部常形成瘿瘤。
5、芽孢杆菌属（Bacillus）
菌体直杆状，0.5~2.5×1.2~10mm，鞭毛周生多根；活动性强，老龄菌体产生芽孢，好气或兼性厌气；G+，菌落扁平，灰白色，边缘不整齐，有缺刻或波纹，较粘稠；G+C：32~39mol%。
分布广泛，常分离到，加快病组织的腐烂或坏死，少数可单独侵染而致病。可以产生细菌素或毒素，用作生物防治的材料。
6、链霉（丝）菌属（Streptomyces）
与放线菌关系密切，但它们对氧气的需求是不同的，凡厌气类型的仍保留在放线菌内，而好气性的类群则归在链丝菌类中。营养琼脂上菌落圆形，紧密，多灰白色，菌体丝状，纤细、无隔膜，直径0.4~1.0μm，辐射状向外扩散，分基质内菌丝与气生菌丝两种。基质内菌丝体生长发育良好，多分枝，一般不形成横隔也不断裂，有的菌丝在生长后期偶尔断裂；气生菌丝分支，在气丝上有长的孢子丝链，直或弯曲或螺旋状。孢子丝链分化为孢子。孢子圆型、椭圆形、或杆状。孢子的形态色泽因种而异，是分类依据之一。
链霉菌多为土居性微生物，常产生抗菌素类的次生代谢物，对多种微生物有拮抗作用。少数种能引起植物病害。如马铃薯疮痂病菌(S. scabies)，
（三）软壁菌门植物病原生物主要属
菌体无细胞壁，只有一层原生质膜包围在菌体的四周。与植物病害有关系的统称为植物菌原体，包括螺原体属和植原体属。能穿透细菌过滤器，对青霉素不敏感，对四环素敏感。
菌原体侵染植物后引起的病害类型大多为黄化、矮缩、丛生、小叶等症状。1967年，日本学者土居养二（Doi，Y）首先从桑萎缩病电镜切片中中发现了类菌原体（Mycoplasma like orgnism，MLO），其属于原核生物界软（无）壁菌门。
目前已知约有300中植物发生菌原体病害，如桑萎缩病、枣疯病、苹果缩果病、梨衰退病、水稻黄矮病、甘薯丛枝病、泡桐丛枝病和椰子死亡黄化病等。
1、螺原体属（Spiroplasma）菌体的基本形态为螺旋形，繁殖时可产生分枝，分枝亦呈螺旋形。生长繁殖时需要提供甾醇，螺原体在固体培养基上的菌落很小，煎蛋状，直径1mm左右，常在主菌落周围形成更小的卫星菌落。菌体无鞭毛，但在培养液中可以做旋转运动。
兼性厌氧菌。基因组大小为5×108~5 × 109u，DNA中G+C含量为24~31mol%。
传病介体：叶蝉、飞虱等。如柑桔僵化病、玉米矮化病和蜜蜂的爬蜂病等都是螺原体侵染所致。柑桔僵化螺原体（S. citri）：引起柑 桔僵化病和辣椒脆根病。玉米矮缩螺原体（S. kunkelii）：玉米、高粱和一些禾草。长春花黄花螺原体（S. phoeniceum）等。
2、植原体属（Phytoplasma）
菌体的基本形态为圆球形或椭圆形，在韧皮部筛管中或在穿透细胞壁上的胞间连丝时，可以成为变形体状，如丝状，杆状或哑铃状等。大小为80~1000nm。目前还不能人工培养。早期称之为类菌原体（Mycoplasma-like Organism，MLO），其分类和鉴定主要依靠生物学特征，如寄主、症状、介体专化性等。近年来分子生物学方法已广泛应用于此领域，分类取得了很大的进展。
如桑萎缩病、枣疯病、泡桐丛枝病、水稻黄矮病、水稻橙叶病和甘薯丛枝病等，是由这类菌原体侵染所致。根据接种在长春花上的症状表现，可以划分为4个组：
第1组的症状是花变叶，绿蔓，节间缩短，如番茄巨芽病；
第2组是花变叶，节间伸长，褪绿，如菊花绿变病；
第3组是花变小，色淡，节间伸长或褪绿，如车前草绿变病；
第4组引起花器的各种综合症，如越橘丛枝病。
根据Kirkpatrich和Sears（1993）的建议暂时将MLO归入“Candidatus Phytoplasma”中。已知植原体有12个群25个亚群，正式命名的种有六个。
Candidatus Phytoplasma aurantifolia 1995
Candidatus Phytoplasma australasia 1998
Candidatus Phytoplasma australiense 1997
Candidatus Phytoplasma brasiliense 2001
Candidatus Phytoplasma fraxini 1999
Candidatus Phytoplasma japonicum 1999
第四节 植物病原原核生物病害诊断
一、症状识别
1、菌原体病害的症状特点
病株矮化或矮缩，枝叶丛生，叶小而黄化。因此丛生、矮缩、小叶与黄化相结合是诊断菌原体病害症状时必须掌握的关键。
2、细菌病害的症状特点
病植物表现的症状类型主要有坏死、萎蔫、腐烂和畸形等4类，褪色或变色的较少；有的还有菌脓（ooze）溢出。症状：病征/病状
（一）过度生长
包括瘿瘤，根、枝条增生和带化。这些畸形是由于激素或生长调节系统受破坏而引起的。其中研究最多的是由根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens）引起的瘿瘤。带化是指叶片或枝条增生并变扁呈带状。产生瘿瘤的植株生长严重受阻，引起过度生长的大多数病原细菌都有较广的寄主范围。
植物过渡生长的症状，主要由土壤杆菌属细菌引起，此外，假单胞菌和植物棒形细菌的个别细菌也能引起瘿瘤和带化病。
（二）组织坏死
细菌最常引起的症状是叶、茎、果实的斑点和坏死。多个病斑合并可产生大片枯死，甚至引起整个器官坏死，又称为疫病。双子叶植物叶斑因受叶脉限制往往呈多角形，单子叶植物叶片或茎杆上形成条纹或条斑。
许多细菌病害的病斑带有水渍状，在潮湿环境下，病部表面常产生淡黄色或白色颗粒状或薄膜状的细菌脓，这些特点可作为一些细菌病害的诊断特征。
（三）溃疡
细菌通过伤口、皮孔、叶痕侵入枝干的薄壁细胞组织，在这些组织中细菌繁殖并产生胞外多糖，被侵染的组织死亡，形成溃疡斑。病健交界明显，病部下陷，开裂，有时分泌大量的细菌脓。如丁香假单胞菌死李致病变种（P. syringae pv. morsprunorum）和丁香致病变种（P. syringae pv. syringae）引起核果和仁果的细菌溃疡病造成严重损失，黄单胞菌柑桔致病变种（X. campestris pv. citris）引起柑桔叶、枝和果实溃疡病。
（四）萎蔫
番茄和烟草青枯病，玉米细菌性萎蔫。
（五）腐烂
引起软腐的病原细菌从伤口侵入薄壁细胞组织，在细胞间隙大量繁殖，这些细菌能产生多种果胶酶，其中主要是果胶水解酶和裂解酶，这些酶降解细胞的中胶层和细胞壁，增加细胞膜的透性，使病组织浸离，形成可见的软腐症状。
欧氏菌属、胡萝卜软腐欧氏菌（E.carotovora）的两个亚种和菊欧氏菌（E. Chrysanthemi）是大家熟知的软腐细菌，假单胞菌的少数种也能引起软腐病。
玉米细菌性基腐病，大白菜软腐病。
病害诊断从观察症状着手，鉴定寄主植物也是诊断必须的知识。一般认为不同属的植物病原细菌引起的症状类型不同，对诊断鉴定有一定价值。如土壤杆菌只能引起过度生长和畸形。而叶斑和叶枯型的细菌病害可以推测由黄单胞或假单胞菌引起的。软腐病则可能由欧氏菌或假单胞菌危害引起。而植物萎蔫病就要考虑有几个植物病原细菌属的可能性。
因此，根据症状进行诊断，往往需要结合革兰氏染色和鞭毛染色，才准确可靠。必需指出，上述情况只是一般规律，具体情况要复杂得多。
二、显微镜检查
喷菌现象（bacteria exudation，BE）：
除了菌原体引起的病害以外，由细菌侵染所致病害，受害部位的薄壁细胞或维管束组织一般都有大量细菌存在，都可以在徒手切片中看到有大量细菌从病部喷出，这种现象称为喷菌现象。喷菌现象为细菌病害所特有，这是简便而可靠的诊断方法，是区分细菌病害或真菌、病毒病害的最简便的手段之一。
显微镜检查方法：切取一小块病组织（病健相间），平放在干净载玻片的一滴水中，加盖玻片后立即在低倍镜下观察，如果是细菌病害，一般都可见到大量细菌从切口出溢出，从细菌溢出的部位可初步推测细菌侵染的组织是维管束还是薄壁细胞。在显微镜下要注意植物组织颗粒与细菌的区别。
电镜观察：螺原体、植原体。
三、分离、培养与侵染性试验
一般通过病状诊断和细菌溢检查，即能准确判断一种病害是否为细菌病害。确定了细菌病害之后，有时需要分离病原细菌以便进一步鉴定。
细菌一般采用稀释分离法，病原细菌在组织中的数量很大，稀释后培养可以使病原细菌与杂菌分开形成分散的菌落，容易得到纯培养。
按照Koch法则，从病组织分离获得纯培养细菌后，必须测定它对寄主植物的致病性。一般的工作顺序是先测定致病性，然后再研究细菌学和生理生化性状。
由于菌原体尚不能在人工培养基上培养，因此分离有困难，但螺原体己可以分离培养。对于菌原体病害，可采用菟丝子介体接种作桥梁接种传染到长春花上作鉴定的办法，证明其有无侵染性，从而完成柯赫氏法则的诊断程序。
常用的过敏反应植物有烟草、菜豆、番茄和蚕豆等。假单胞菌属和黄单胞菌属的植物病原菌均可在烟叶或蚕豆叶片上引起过敏反应的枯斑症状。
