植物病理学

Further information: lists of plant diseases

Powdery mildew, a biotrophic fungus

FungiEdit

ほとんどの植物病原真菌は Ascomycetes および Basidiomycets に属しています。この菌類は、胞子やその他の構造物の生成を通じて、有性および無性に繁殖する。 胞子は空気や水によって長距離に拡散する場合もあれば、土壌伝搬する場合もある。 土壌に生息する菌類の多くは、そのライフサイクルの一部を土壌中で行い、腐生菌的に生活することができる。 真菌症は、殺菌剤の使用やその他の農法によって防除することができる。 真菌症は、殺真菌剤などの農法で防除できるが、殺真菌剤に耐性のある新種の真菌がしばしば出現する。生物栄養型の真菌症は、生きた植物組織に定着し、生きた宿主細胞から栄養を得る。 生物栄養型の菌類は、生きている植物組織に定着し、生きている宿主細胞から栄養分を摂取する。一方、壊滅型の菌類は、宿主組織に感染して死滅し、死滅した宿主細胞から栄養分を摂取する。 Significant fungal plant pathogens include:

Rice blast, caused by a necrotrophic fungus

AscomycetesEdit

  • Fusarium spp. (Fusarium wilt disease)
  • Thielaviopsis spp. (canker rot, black root rot, Thielaviopsis root rot)
  • Verticillium spp.
  • Magnaporthe grisea (rice blast)
  • Sclerotinia sclerotiorum (cottony rot)

BasidiomycetesEdit

  • Ustilago spp. (smuts) smut of barley
  • Rhizoctonia spp.
  • Phakospora pachyrhizi (soybean rust)
  • Puccinia spp. (severe rusts of cereals and grasses)
  • Armillaria spp. (honey fungus species, virulent pathogens of trees)

Fungus-like organismsEdit

OomycetesEdit

The oomycetes are fungus-like organisms. They include some of the most destructive plant pathogens including the genus Phytophthora, which includes the causal agents of potato late blight and sudden oak death.

菌類とは近縁ではないにもかかわらず、菌類は類似した感染戦略を発達させてきました。 菌類は、感染過程で植物の防御をオフにするエフェクタータンパク質を使用することができます。

重要な菌類植物病原体には、以下のものがあります:

  • Pythium spp.
  • Phytophthora spp…。

PhytomyxeaEdit

Phytomyxea の一部の粘菌は、キャベツおよびその近縁種のクラブルート、ジャガイモの粉状カブなどの重要な病気を引き起こします。

BacteriaEdit

Crown gall disease caused by Agrobacterium

植物と関わる細菌のほとんどは実は腐敗栄養で植物自体には害はないのですが、植物と関わる細菌の多くは、植物が腐敗しているときにその腐敗栄養を吸収してしまいます。 しかし、100種ほど知られているごく少数の細菌は、病気を引き起こすことができる。

植物病原菌の多くは棒状(桿菌)です。 植物に定着するために、彼らは特定の病原因子を持っている。 細胞壁分解酵素の利用、毒素、エフェクタータンパク質、植物ホルモン、エキソ多糖の5種類が知られています。

エルビニア属などの病原菌は、細胞壁分解酵素を利用して軟腐病を引き起こします。 アグロバクテリウムは植物ホルモンでオーキシンのレベルを変化させ、腫瘍を作る。

細菌はクオラムセンシングによって病原因子の産生を制御します。 Phytoplasma vitis” infection

Significant bacterial plant pathogens:

  • Burkholderia
  • Proteobacteria
    • Xanthomonas spp.
    • Pseudomonas spp.
  • Pseudomonas syringae pv. tomato causes tomato plants to produce less fruit, and it “continues to adapt to the tomato by minimizing its recognition by the tomato immune system.”

Phytoplasmas and spiroplasmasEdit

Main article: phytoplasma

Phytoplasma and Spiroplasma are genera of bacteria that lack cell walls and are related to the mycoplasmas, which are human pathogens. Together they are referred to as the mollicutes. They also tend to have smaller genomes than most other bacteria. They are normally transmitted by sap-sucking insects, being transferred into the plant’s phloem where it reproduces.

Viruses, viroids and virus-like organismsEdit

Main article: Plant Virus

There are many types of plant virus, and some are even asymptomatic. 通常の場合、植物ウイルスは作物の収穫量に損失を与えるだけです。

ほとんどの植物ウイルスは、小さな一本鎖の RNA ゲノムを持っています。

ほとんどの植物ウイルスは小さな一本鎖RNAゲノムを持つが、一部の植物ウイルスは二本鎖RNAまたは一本鎖または二本鎖DNAゲノムを持つ。 これらのゲノムには、レプリカーゼ、コートタンパク質、プラスモデスマータを通じて細胞間の移動を可能にするための移動タンパク質、そして時にはベクターによる感染を可能にするタンパク質の3つか4つしかコードされていない場合がある。

植物ウイルスは一般にベクターによって植物から植物へ感染しますが、機械的な感染や種子による感染も起こります。 ベクターによる感染は昆虫(例えばアブラムシ)によることが多いが、一部の真菌、線虫、原生動物がウイルスベクターであることが示されている。 多くの場合、昆虫とウイルスはウイルス感染に特異的であり、例えば、いくつかの作物植物に病気を引き起こすカーリートップウイルスを感染させるビートヨコバイのようなものである。 例えば、タバコのモザイク病では、葉が矮小化し、葉緑素が破壊される。

線虫

Main article.Nematodes.edit

Main article.Nematodes.edit:バナナのバンチトップ(Bunchy top)。

Root-knot nematode galls

線虫は小さな、多細胞の虫のような動物である。 多くは土の中で自由に生活していますが、植物の根に寄生する種類もあります。 世界の熱帯・亜熱帯地域では、作物に寄生して問題となることがあります。 ポテトシストセンチュウ(Globodera pallidaとG. rostochiensis)はヨーロッパと北南米に広く分布し、ヨーロッパでは毎年3億ドル相当の被害をもたらしている。 根瘤線虫は宿主範囲がかなり広く、植物の根系に寄生するため、植物の正常な成長と繁殖に必要な水と養分の取り込みに直接影響を与えますが、シスト線虫は少数の種にしか感染できない傾向があります。

原虫と藻類

原虫(例えば、動原体であるフィトモナス)による植物病害の例はいくつか存在します。 それらは耐久性のある動物胞子として伝染し、土壌中で何年も静止状態で生存できるかもしれない。 さらに、植物ウイルスを媒介することもある。

いくつかの無色の寄生藻類 (例: Cephaleuros) も植物の病気を引き起こします。

寄生植物

ホウキギ、ヤドリギ、ドダーなどの寄生植物は、植物病理学の研究に含まれています。 たとえば、ドッダーは、宿主植物から通常宿主ではない植物へのウイルスまたはウイルス様物質の伝達、あるいは接ぎ木伝達性のない薬剤のための導管となり得ます。