張榮意 譚志瓊 鄭服叢
[摘 要]在植物病理學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,采用對比教學(xué)法,在植物病害類型、植物病害病原學(xué)、植物傳染性病害的特征、植物病害診斷和植物病害防控等方面與人體病理學(xué)進(jìn)行對比教學(xué),能取得很好的教學(xué)成效。
[關(guān)鍵詞]植物病理學(xué) 對比教學(xué)法 教學(xué)成效
[中圖分類號] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 2095-3437(2015)11-0118-03
執(zhí)教植物病理學(xué)23年,筆者教授的課程有普通植物病理學(xué)、熱帶園藝植物病理學(xué)、農(nóng)業(yè)植物病理學(xué)、果蔬采后病理學(xué)等。植物病理學(xué)是生物病理學(xué)的一個分支學(xué)科,與人體醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、魚病學(xué)、禽病學(xué)等學(xué)科有相似的病因、病原學(xué)、發(fā)病規(guī)律、流行規(guī)律及防控措施。在多年的植物病理學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,筆者將其與人體醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、魚病學(xué)、禽病學(xué)等學(xué)科進(jìn)行對比教學(xué),激發(fā)了學(xué)生對植物病理學(xué)的學(xué)習(xí)熱情,深受學(xué)生歡迎。下面總結(jié)一些對比教學(xué)法的實(shí)例。
一、植物病害的類型
植物病害的種類很多,病因也各不相同,造成的病害也形式多樣。每一種植物可以發(fā)生多種病害,一種病原生物又能侵染幾十種植物,引起不同癥狀的病害。按照病因類型來劃分,植物病害分為兩大類:第一類是由病原生物侵染造成的病害,稱為侵染性病害或傳染性病害,如香蕉枯萎病、芒果細(xì)菌性黑斑病、香蕉花葉心腐病、橡膠白粉病、番石榴根結(jié)線蟲病和椰子心腐病等;第二類是由于外界環(huán)境條件的惡化或由于植物自身的原因所引起的病害,這類病害在植株間不會傳染,因此稱為非侵染性病害或非傳染性病害,如多種作物的日灼病、缺素癥、白化苗、藥害和漬害等。人類的疾病也有這兩大類,傳染性疾病有病毒性肝炎、流行性感冒、麻疹、登革熱、狂犬病、艾滋病、傷寒、細(xì)菌性痢疾、肺炎、瘧疾等。非傳染性疾病有白血病、大脖子病、脆骨病、糖尿病、心臟病、中風(fēng)和肥胖癥等。人類的疾病除了傳染性疾病和非傳染性疾病以外,還有一類在植物中國際上暫無報道的疾病,即精神疾病。這樣的對比教學(xué),可以加深學(xué)生對植物病害類型的理解。
二、植物病害病原學(xué)
引起植物病害的病原生物的種類較多,它們分別屬于六個界,即細(xì)胞生物的五個界,非細(xì)胞生物一個界:
動物界:線形動物門的線蟲。
原生生物界:原生動物門的鞭毛蟲。
植物界:菌藻植物門的寄生藻,雙子葉植物門的寄生性種子植物。
菌物界:壺菌門、接合菌門、子囊菌門和擔(dān)子菌門以及它們的無性型。
原核生物界:變形桿菌門、放線菌門和厚壁菌門。
病毒界:病毒和類病毒。
其中引起植物病害種類最多的是壺菌門、接合菌門、子囊菌門和擔(dān)子菌門以及它們的無性型。常見植物病害如霜霉病、疫病、白粉病、銹病、炭疽病、灰霉病和菌核病等,都是由這類病原物引起的。引起植物病害危害性較大的是病毒和類病毒。如1978年小麥黃矮病毒病大發(fā)生,使加拿大曼尼托巴地區(qū)小麥損失1700萬美元。再如椰子死亡類病毒,在大約40年間毀壞了3000多萬株椰樹,而且每年繼續(xù)損失大約50萬株椰樹。
引起人類傳染性疾病的病原物主要也是四大類:細(xì)菌、病毒、真菌和寄生蟲。其中引起人類疾病種類最多的是細(xì)菌。如化膿性細(xì)菌:葡萄球菌屬(引起毛囊炎、氣管炎、肺炎等),鏈球菌屬(引起扁桃體炎、咽炎、鼻竇炎和中耳炎等);消化道感染細(xì)菌:埃希菌屬(引起尿道炎、膀胱炎、闌尾炎和腹膜炎等),志賀氏菌屬(引起細(xì)菌性痢疾),沙門菌屬(引起傷寒、副傷寒、胃腸炎和敗血癥等);呼吸道感染細(xì)菌:結(jié)核分枝桿菌(引起肺結(jié)核病和肺外結(jié)核?。?,棒狀桿菌屬(引起白喉?。?動物源性細(xì)菌:布魯斯菌(引起乳腺炎、子宮炎和睪丸炎等),炭疽芽孢桿菌(引起皮膚炭疽、肺炭疽和腸炭疽等);螺旋體:鉤端螺旋體(引起鉤端螺旋體?。?,梅毒螺旋體(引起人類梅毒);衣原體:沙眼衣原體(引起沙眼、泌尿生殖道感染和男性尿道炎等),肺炎衣原體(引起肺炎、支氣管炎、咽炎和鼻竇炎等)。引起人類疾病種類排第二的是病毒。如呼吸道感染病毒:冠狀病毒(引起非典型肺炎),流行性感冒病毒(引起流感和肺炎);消化道感染病毒:脊髓灰質(zhì)炎病毒(引起頓挫型脊髓灰質(zhì)炎),輪狀病毒(引起腹瀉);肝炎病毒:甲型肝炎病毒(引起甲型肝炎),乙型肝炎病毒(引起乙型肝炎),丙型肝炎病毒(引起丙型肝炎),丁型肝炎病毒(引起丁型肝炎),戊型肝炎病毒(引起戊型肝炎);其他病毒:流行性乙型腦炎病毒(引起流行性乙型腦炎),登革病毒(引起登革熱),人類免疫缺陷病毒(引起獲得性免疫缺陷綜合征,簡稱艾滋?。袢《荆ㄒ稹翱炙Y”),人乳頭瘤病毒(引起喉乳頭瘤、口腔乳頭瘤、宮頸上皮肉瘤及宮頸癌)。
三、植物傳染性病害的特征
(一)植物病害病原物的侵染過程
植物病害病原物的侵染過程是指從病原物與寄主可侵染部位接觸、侵入到寄主發(fā)病的連續(xù)過程。為便于分析,將病原物的侵染過程劃分為接觸期、侵入期、潛育期和發(fā)病期。
接觸期:病原物從越冬越夏場所向寄主生長的場所移動以準(zhǔn)備侵染寄主。當(dāng)環(huán)境條件適合寄主生長,有適合病原物生長時,只要病原物找到侵染位點(diǎn)就能侵入。
侵入期:病原物與寄主接觸侵入到寄主中并與寄主建立寄生關(guān)系的階段。病原物主要以直接侵入、自然孔口侵入、傷口侵入三種途徑侵入寄主。病原物侵入植物后,只有與植物建立寄生關(guān)系,才有可能進(jìn)一步發(fā)展引起植物病害。
潛育期:病原物與寄主建立寄生關(guān)系到出現(xiàn)明顯癥狀的階段。潛育期內(nèi)充滿了病原物的侵入與掠奪和破壞作用,以及寄主植物的種種抵制和反抗作用,充斥著病原物與寄主植物的激烈斗爭過程。潛育期的長短取決于病原物與寄主植物相互斗爭的結(jié)果。寄主植物的抵制和反抗作用強(qiáng),病原物致病力弱時,潛育期就長;寄主植物的抵制和反抗作用弱,病原物致病力強(qiáng)時,潛育期就短。
發(fā)病期:從出現(xiàn)癥狀到生長期結(jié)束或植株死亡為止的整個階段。寄主植物呈現(xiàn)癥狀就表示潛育期的結(jié)束。癥狀出現(xiàn)以后,病害還會不斷地發(fā)展,如病斑不斷擴(kuò)大,侵染點(diǎn)數(shù)不斷增加,發(fā)病部位產(chǎn)生較多的子實(shí)體等。
人類傳染病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸,與植物病害病原物的侵染過程類似,也分為四個階段。
潛伏期:類似于植物病害的潛育期。從病原體侵入人體至出現(xiàn)最初的臨床癥狀時的這段時間。各種傳染病的潛伏期長短不一,但每種傳染病的潛伏期都有一個相對穩(wěn)定的限定時間(最長、最短)。潛伏期是確定傳染病檢疫期的重要依據(jù),對一些傳染病的診斷也有一定的參考意義。
前驅(qū)期:從起病到癥狀明顯期之前的一段時間。主要表現(xiàn)為頭痛、發(fā)熱、乏力、食欲減退、四肢酸痛等輕微癥狀,一般持續(xù)1-3天。起病急促者可無前驅(qū)期。
癥狀明顯期:類似于植物病害的發(fā)病期。不同種類的傳染病各自出現(xiàn)特征性癥狀、體征及實(shí)驗(yàn)室檢查所見。病情多由輕轉(zhuǎn)重,到達(dá)頂峰,然后隨機(jī)體免疫力的產(chǎn)生,病情減輕進(jìn)入恢復(fù)期。本期可分為上升期、極期和緩解期。
恢復(fù)期:臨床癥狀基本消失,體力和食欲恢復(fù),直至完全康復(fù)?;颊哐逯械奶禺愋钥贵w效價上升,并逐漸達(dá)到最高水平。
(二)植物病害流行的因子
植物病害的流行受到寄主植物群體、病原物群體、環(huán)境條件和人類活動諸多因子的影響,這些因子的相互作用決定了植物病害流行的強(qiáng)度和廣度。在眾多流行因子中最重要的有下列五個。
感病寄主植物:存在感病寄主植物是植物病害流行的基本前提。
寄主植物大面積集中栽培:農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營和保護(hù)地栽培的發(fā)展,往往在一定地區(qū)大面積種植單一作物甚至單一品種,從而特別有利于病害的傳播和病原物的繁殖,常導(dǎo)致病害大流行。
具有強(qiáng)致病性的病原物:很多病原物群體內(nèi)部有明顯的致病性分化現(xiàn)象,具有強(qiáng)致病性的小種占據(jù)優(yōu)勢就有利于病害大流行。
病原物數(shù)量巨大:有些病原物種類能夠大量繁殖和高效傳播,短時間內(nèi)能積累巨大菌量;有些則抗逆性強(qiáng),初侵染菌源數(shù)量巨大,這些都是重要的流行因子。
有利的環(huán)境條件:有利于植物病害流行的環(huán)境條件應(yīng)該能持續(xù)較長的時間,且出現(xiàn)在病原物傳播、侵染和繁殖的關(guān)鍵時期。
人類疾病的流行,也有類似于植物病害流行的三個基本因子。
傳染源:指有病原體已在體內(nèi)生長繁殖并能將其排出體外的人和動物。如各種傳染病患者、病原體攜帶者及受感染的動物等。
傳播途徑:指病原體離開傳染源后,到達(dá)某些易感者所經(jīng)過的途徑。如空氣、飛沫、塵埃;水、食物、蒼蠅;手、用具、玩具;吸血昆蟲;體液、血液、血制品。
易感人群:易感者增多時易導(dǎo)致傳染病流行。
四、植物病害的診斷
植物病害診斷的程序?yàn)椋喊Y狀的識別與描述;詢問病史與查閱有關(guān)檔案;采樣檢查(鏡檢與剖檢等);進(jìn)行專項(xiàng)檢測;利用逐步排除法得出結(jié)論。
人類傳染病的診斷,也有類似于植物病害診斷的程序。(1)流行病學(xué)資料:年齡、職業(yè)、籍貫、發(fā)病季節(jié)、居住與旅行地點(diǎn)、既往病史、輸血史、密切接觸史和預(yù)防接種。類似植物病害診斷的程序中的“詢問病史與查閱有關(guān)檔案”。(2)臨床資料:全面準(zhǔn)確地詢問病史,進(jìn)行系統(tǒng)、細(xì)致的體格檢查,對確定臨床診斷極為重要。類似植物病害診斷的程序中的“癥狀的識別與描述”。(3)實(shí)驗(yàn)室檢查:A.一般常規(guī)檢查項(xiàng)目:血液、尿液、糞便常規(guī)檢驗(yàn)和生化檢查。B.病原學(xué)檢查:直接檢出病原體;病原體分離;分子生物學(xué)檢測。C.免疫學(xué)檢測:血清學(xué)檢查;皮膚試驗(yàn);T細(xì)胞亞群和免疫球蛋白測定。D.其他:內(nèi)鏡檢查和影像學(xué)檢查如超聲顯像、計算機(jī)斷層攝影、磁共振顯像等。類似植物病害診斷的程序中的“采樣檢查(鏡檢與剖檢等)”和“進(jìn)行專項(xiàng)檢測”。
五、植物病害的防控
植物病害的防控就是通過人為干預(yù),改變植物、病原物與環(huán)境的相互關(guān)系,減少病原物數(shù)量,削弱其致病性,保持與提高植物抗病性,優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,以達(dá)到控制病害的目的。
植物病害防控的作用原理可分為六個方面。A.回避:選用無病植物繁殖材料;采用防病栽培技術(shù)。B.杜絕:植物繁殖材料的除害處理;植物檢疫;培育無病種苗。C.鏟除:生物防治;輪作;拔除病株;田間衛(wèi)生;土壤消毒。D.保護(hù):保護(hù)性藥劑防治;防治傳病介體;誘發(fā)抗病性。E.抵抗:利用抗性品種;利用化學(xué)免疫。F.治療:化學(xué)治療;熱力治療;外科手術(shù)。
人類疾病的治療也分為四種。A.一般支持療法:居室要衛(wèi)生整潔、陽光充足、空氣流通,食用熱量充足、維生素豐富的易于消化的食物。B.病原療法:常用藥物有抗生素、化學(xué)合成制劑和免疫制劑。C.對癥療法:高熱時采取合理降溫,抽搐時給予鎮(zhèn)靜劑治療,心力衰竭時采取強(qiáng)心、利尿措施等。D.中醫(yī)中藥及針灸治療:常采用清熱、解表、宣肺、生津、利濕、瀉下、滋陰、開竅等法。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 許志剛主編.普通植物病理學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2006.
[2] 張榮意主編.熱帶園藝植物病理學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2009.
[3] 周正任主編.病原生物學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.
[4] 劉應(yīng)麟主編.傳染病學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2002.
[責(zé)任編輯:覃侶冰]