Plantenpathologie

FungiEdit

De meeste fytopathogene schimmels behoren tot de Ascomyceten en de Basidiomyceten.De schimmels planten zich zowel geslachtelijk als ongeslachtelijk voort via de productie van sporen en andere structuren. Sporen kunnen over grote afstanden door de lucht of via het water worden verspreid, maar ze kunnen ook via de bodem worden verspreid. Veel bodembewonende schimmels kunnen saprotroof leven, d.w.z. dat zij een deel van hun levenscyclus in de bodem uitvoeren. Schimmelziekten kunnen worden bestreden door het gebruik van fungiciden en andere landbouwpraktijken. Biotrofe schimmelpathogenen koloniseren levend plantenweefsel en halen voedingsstoffen uit levende gastheercellen. Necrotrofe schimmelpathogenen infecteren en doden gastheerweefsel en halen voedingsstoffen uit de dode gastheercellen. 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. Bepaalde soorten oömyceten zijn verantwoordelijk voor wortelrot

Ondanks het feit dat zij niet nauw verwant zijn aan de schimmels, hebben de oömyceten vergelijkbare infectiestrategieën ontwikkeld. Oomyceten zijn in staat om effectoreiwitten te gebruiken om de afweer van een plant uit te schakelen tijdens het infectieproces. Ze worden door plantenziektekundigen vaak ingedeeld bij de schimmelpathogenen.

Belangrijke plantenpathogenen van oomyceten zijn:

• Pythium spp.
• Phytophthora spp, waaronder de aardappelziekte van de Grote Ierse Hongersnood (1845-1849)

PhytomyxeaEdit

Sommige slijmzwammen van Phytomyxea veroorzaken belangrijke ziekten, waaronder knolwortel bij kool en verwanten en poederschurft bij aardappelen. Deze worden veroorzaakt door soorten van respectievelijk Plasmodiophora en Spongospora.

BacteriënEdit

De meeste bacteriën die met planten worden geassocieerd zijn eigenlijk saprotroof en brengen de plant zelf geen schade toe. Een klein aantal, ongeveer 100 bekende soorten, is echter wel in staat om ziekten te veroorzaken. Bacteriële ziekten komen veel meer voor in subtropische en tropische gebieden van de wereld.

De meeste plantpathogene bacteriën zijn staafvormig (bacillen). Om de plant te kunnen koloniseren hebben zij specifieke pathogeniteitsfactoren. Er zijn vijf hoofdtypen bacteriële pathogeniteitsfactoren bekend: gebruik van celwand-afbrekende enzymen, toxinen, effectoreiwitten, fytohormonen en exopolysacchariden.

Pathogenen zoals Erwinia-soorten gebruiken celwand-afbrekende enzymen om zachtrot te veroorzaken. Agrobacterium-soorten veranderen het auxineniveau om tumoren te veroorzaken met fytohormonen. Exopolysacchariden worden door bacteriën geproduceerd en blokkeren xyleemvaten, wat vaak tot de dood van de plant leidt.

Bacteriën controleren de productie van pathogeniteitsfactoren via 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. Onder normale omstandigheden veroorzaken plantenvirussen slechts een verlies aan gewasopbrengst. Daarom is het economisch niet rendabel om te proberen ze te bestrijden, behalve wanneer ze overblijvende soorten infecteren, zoals fruitbomen.

De meeste plantenvirussen hebben kleine, enkelstrengs RNA-genomen. Sommige plantenvirussen hebben echter ook dubbelstrengs RNA-genomen of enkel- of dubbelstrengs DNA-genomen. Deze genomen coderen soms voor slechts drie of vier eiwitten: een replicase, een manteleiwit, een bewegingseiwit, om cel-tot-cel-verplaatsing via plasmodesmata mogelijk te maken, en soms een eiwit dat overdracht door een vector mogelijk maakt. Plantenvirussen kunnen nog meer eiwitten hebben en veel verschillende moleculaire vertaalmethoden gebruiken.

Plantenvirussen worden over het algemeen door een vector van plant op plant overgebracht, maar mechanische en zaadoverdracht komen ook voor. Overdracht door een vector gebeurt vaak door een insect (bijvoorbeeld bladluizen), maar sommige schimmels, nematoden en protozoa zijn ook virale vectoren gebleken. In veel gevallen zijn het insect en het virus specifiek voor virusoverdracht, zoals de bietenbladhopper die het krulbladvirus overdraagt dat ziekte veroorzaakt in verschillende gewassen. Een voorbeeld is de mozaïekziekte bij tabak, waarbij de bladeren in de groei verschrompelen en het chlorofyl in de bladeren wordt vernietigd. Een ander voorbeeld is Bunchy top bij bananen, waarbij de plant dwergvormig wordt en de bovenste bladeren een dichte rozet vormen.

NematodenEdit

Nematoden zijn kleine, meercellige wormachtige diertjes. Vele leven vrij in de grond, maar er zijn ook soorten die parasiteren op plantenwortels. Ze vormen een probleem in tropische en subtropische gebieden in de wereld, waar ze gewassen kunnen infecteren. Aardappelcysteaaltjes (Globodera pallida en G. rostochiensis) zijn wijdverspreid in Europa en Noord- en Zuid-Amerika en veroorzaken in Europa elk jaar voor 300 miljoen dollar schade. Wortelknobbelaaltjes hebben een vrij groot gastheerbereik; zij parasiteren op het wortelsysteem van planten en tasten daardoor rechtstreeks de opname van water en voedingsstoffen aan die nodig zijn voor de normale groei en voortplanting van planten, terwijl cysteaaltjes doorgaans slechts enkele soorten kunnen infecteren. Nematoden zijn in staat radicale veranderingen in de wortelcellen te veroorzaken om hun levenswijze te vergemakkelijken.

Protozoa en algenEdit

Er zijn enkele voorbeelden van plantenziekten die worden veroorzaakt door protozoa (b.v. Phytomonas, een kinetoplastide). Zij worden overgebracht als duurzame zoösporen die in rusttoestand vele jaren in de bodem kunnen overleven. Bovendien kunnen zij plantenvirussen overbrengen. Wanneer de beweeglijke zoösporen in contact komen met een wortelhaar produceren ze een plasmodium dat de wortels binnendringt.

Enkele kleurloze parasitaire algen (b.v. Cephaleuros) veroorzaken ook plantenziekten.

Parasitaire plantenEdit

Parasitaire planten zoals bremraap, maretak en dodder worden opgenomen in de studie van de fytopathologie. Dodder kan bijvoorbeeld een kanaal zijn voor de overdracht van virussen of virusachtige agentia van een waardplant naar een plant die normaal geen waardplant is, of voor een agens dat niet ent-overdraagbaar is.