Patologia roślin

FungiEdit

Większość grzybów fitopatogenicznych należy do Ascomycetes i Basidiomycetes.Grzyby te rozmnażają się zarówno płciowo jak i bezpłciowo poprzez wytwarzanie zarodników i innych struktur. Zarodniki mogą być rozprzestrzeniane na duże odległości drogą powietrzną lub wodną, mogą też być przenoszone przez glebę. Wiele grzybów zasiedlających glebę jest zdolnych do życia saprotroficznego, przeprowadzając część swojego cyklu życiowego w glebie. Są to fakultatywne saprotrofy.Choroby grzybicze mogą być kontrolowane poprzez stosowanie fungicydów i innych praktyk rolniczych. Często jednak rozwijają się nowe rasy grzybów, które są odporne na różne fungicydy.Biotroficzne patogeny grzybowe kolonizują żywe tkanki roślinne i pozyskują składniki odżywcze z żywych komórek gospodarza. Nekrotroficzne patogeny grzybowe infekują i zabijają tkanki gospodarza oraz pozyskują składniki odżywcze z martwych komórek gospodarza. Significant fungal plant pathogens include:

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. Poszczególne gatunki oomycetes są odpowiedzialne za zgniliznę korzeni.

Mimo że oomycetes nie są blisko spokrewnione z grzybami, rozwinęły podobne strategie infekcji. Oomycetes są w stanie wykorzystywać białka efektorowe do wyłączania mechanizmów obronnych roślin w procesie infekcji. Patolodzy roślin powszechnie grupują je z patogenami grzybowymi.

Do znaczących patogenów roślin z rodzaju oomycete należą:

• Pythium spp.
• Phytophthora spp, w tym zarazę ziemniaczaną Wielkiego Głodu Irlandzkiego (1845-1849)

PhytomyxeaEdit

Niektóre śluzowce z Phytomyxea wywołują ważne choroby, w tym kiłę kapusty i jej krewnych oraz parcha zwykłego ziemniaków. Są one wywoływane odpowiednio przez gatunki Plasmodiophora i Spongospora.

BacteriaEdit

Większość bakterii, które są związane z roślinami są w rzeczywistości saprotroficzne i nie wyrządzają szkody samej roślinie. Jednak niewielka liczba, około 100 znanych gatunków, jest w stanie wywoływać choroby. Choroby bakteryjne są znacznie bardziej rozpowszechnione w subtropikalnych i tropikalnych regionach świata.

Większość bakterii patogennych dla roślin ma kształt pręcików (bacilli). Aby móc zasiedlić roślinę muszą posiadać specyficzne czynniki patogenności. Znanych jest pięć głównych typów bakteryjnych czynników patogenności: wykorzystanie enzymów rozkładających ścianę komórkową, toksyn, białek efektorowych, fitohormonów i egzopolisacharydów.

Patogeny takie jak Erwinia wykorzystują enzymy rozkładające ścianę komórkową do powodowania miękkiej zgnilizny. Gatunki Agrobacterium zmieniają poziom auksyn, aby wywołać nowotwory za pomocą fitohormonów. Egzopolisacharydy są produkowane przez bakterie i blokują naczynia ksylemu, często prowadząc do śmierci rośliny.

Bakterie kontrolują produkcję czynników patogeniczności poprzez quorum sensing.

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

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

There are many types of plant virus, and some are even asymptomatic. W normalnych warunkach wirusy roślin powodują jedynie straty w plonach. Dlatego próby ich zwalczania nie są ekonomicznie uzasadnione, wyjątek stanowią przypadki, gdy infekują gatunki wieloletnie, takie jak drzewa owocowe.

Większość wirusów roślinnych ma małe, jednoniciowe genomy RNA. Jednak niektóre wirusy roślinne mają również dwuniciowe genomy RNA lub jedno- albo dwuniciowe genomy DNA. Te genomy mogą kodować tylko trzy lub cztery białka: replikazy, białka płaszcza, białka ruchu, aby umożliwić przemieszczanie się komórki do komórki przez plazmodesmy, a czasami białka, które umożliwiają przenoszenie przez wektor. Wirusy roślinne mogą mieć kilka innych białek i wykorzystywać wiele różnych metod translacji molekularnej.

Wirusy roślinne są zazwyczaj przenoszone z rośliny na roślinę przez wektor, ale zdarzają się również transmisje mechaniczne i z nasion. Wektor przenoszony jest często przez owady (np. mszyce), ale niektóre grzyby, nicienie i pierwotniaki okazały się być wektorami wirusów. W wielu przypadkach owad i wirus są specyficzne dla przenoszenia wirusa, jak na przykład konik polny buraka cukrowego, który przenosi wirusa Curly Top, powodującego choroby kilku roślin uprawnych. Jednym z przykładów jest choroba mozaikowa tytoniu, w której liście karłowacieją, a chlorofil liści ulega zniszczeniu. Innym przykładem jest Bunchy top banana, gdzie roślina jest skarłowaciała, a górne liście tworzą ciasną rozetę.

NicienieEdit

Niemaki są małymi, wielokomórkowymi zwierzętami robakopodobnymi. Wiele z nich żyje swobodnie w glebie, ale istnieją gatunki, które pasożytują na korzeniach roślin. Stanowią one problem w tropikalnych i subtropikalnych regionach świata, gdzie mogą infekować uprawy. Mątwiki tworzące cysty na ziemniaku (Globodera pallida i G. rostochiensis) są szeroko rozpowszechnione w Europie oraz Ameryce Północnej i Południowej i co roku powodują w Europie szkody o wartości 300 milionów dolarów. Węgorek korzeniowy ma dość duży zakres żywicieli, pasożytuje na systemach korzeniowych roślin i w ten sposób bezpośrednio wpływa na pobieranie wody i składników odżywczych potrzebnych do normalnego wzrostu i rozmnażania roślin, podczas gdy mątwik cystowy jest w stanie zainfekować tylko kilka gatunków. Nicienie są w stanie powodować radykalne zmiany w komórkach korzeni, aby ułatwić sobie życie.

Pierwotniaki i glonyEdit

Istnieje kilka przykładów chorób roślin wywoływanych przez pierwotniaki (np. Phytomonas, kinetoplastid). Są one przenoszone jako trwałe zoospory, które mogą być w stanie przetrwać w stanie spoczynku w glebie przez wiele lat. Ponadto mogą one przenosić wirusy roślinne. Kiedy ruchliwe zoospory wejdą w kontakt z włoskami korzeni, wytwarzają plazmodium, które atakuje korzenie.

Niektóre bezbarwne pasożytnicze glony (np. Cephaleuros) również powodują choroby roślin.

Rośliny pasożytniczeEdit

Rośliny pasożytnicze, takie jak miotła zbożowa, jemioła i dodder, są włączone do badań fitopatologicznych. Dodder, na przykład, może być przewodnikiem dla przenoszenia wirusów lub czynników wirusopodobnych z rośliny żywicielskiej na roślinę, która nie jest typowym żywicielem, lub dla czynnika, który nie jest przenoszony przez szczepy.