Växtpatologi
Pulverformig mjöldagg, en biotrofisk svamp
FungiEdit
De flesta fytopatogena svamparna hör till Ascomycetes och Basidiomycetes.Svamparna förökar sig både sexuellt och asexuellt genom produktion av sporer och andra strukturer. Sporer kan spridas långa sträckor via luft eller vatten, eller så kan de vara jordburna. Många marklevande svampar kan leva saprotroft, dvs. de utför en del av sin livscykel i marken. Svampsjukdomar kan bekämpas genom användning av fungicider och andra jordbruksmetoder. Det utvecklas dock ofta nya raser av svampar som är resistenta mot olika fungicider.Biotrofa svamppatogener koloniserar levande växtvävnad och får näring från levande värdceller. Nekrotrofa svamppatogener infekterar och dödar värdvävnad och hämtar näring från de döda värdcellerna. 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. Vissa arter av oomyceter är ansvariga för rotröta.
Trots att oomyceterna inte är nära besläktade med svamparna har de utvecklat liknande infektionsstrategier. Oomyceterna kan använda effektorproteiner för att stänga av växtens försvar i sin infektionsprocess. Växtpatologer grupperar dem vanligen med svamppatogener.
Signifikanta växtpatogener från oomyceter är bland annat:
- Pythium spp.
- Phytophthora spp, inklusive potatisbranden under den stora irländska hungersnöden (1845-1849)
PhytomyxeaEdit
Vissa slemmiga mögelsvampar i Phytomyxea orsakar viktiga sjukdomar, inklusive klubbrot i kål och dess släktingar och pudrig skorv i potatis. Dessa orsakas av arter av Plasmodiophora respektive Spongospora.
BacteriaEdit
Krongallgsjuka orsakad av Agrobacterium
De flesta bakterier som är associerade med växter är egentligen saprotrofa och gör ingen skada på själva växten. Ett litet antal, omkring 100 kända arter, kan dock orsaka sjukdomar. Bakteriesjukdomar är mycket vanligare i subtropiska och tropiska regioner i världen.
De flesta växtpatogena bakterier är stavformade (baciller). För att kunna kolonisera växten har de specifika patogenitetsfaktorer. Fem huvudtyper av bakteriella patogenitetsfaktorer är kända: användning av cellväggsnedbrytande enzymer, toxiner, effektorproteiner, fytohormoner och exopolysackarider.
Patogener som Erwinia-arter använder cellväggsnedbrytande enzymer för att orsaka mjukbrand. Agrobacterium-arter ändrar nivån av auxiner för att orsaka tumörer med hjälp av fytohormoner. Exopolysackarider produceras av bakterier och blockerar xylemkärlen, vilket ofta leder till att växten dör.
Bakterier styr produktionen av patogenitetsfaktorer via quorum sensing.
Vitis vinifera med ”Ca. 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
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. Under normala omständigheter orsakar växtvirus endast en förlust av skördeuttag. Därför är det inte ekonomiskt lönsamt att försöka bekämpa dem, undantaget är när de infekterar fleråriga arter, till exempel fruktträd.
De flesta växtvirus har små, enkelsträngade RNA-genom. Vissa växtvirus har dock också dubbelsträngat RNA eller enkel- eller dubbelsträngat DNA-genom. Dessa genomer kodar kanske bara för tre eller fyra proteiner: ett replikas, ett höljeprotein, ett rörelseprotein för att möjliggöra förflyttning från cell till cell genom plasmodesmata, och ibland ett protein som möjliggör överföring genom en vektor. Växtvirus kan ha många fler proteiner och använda många olika molekylära översättningsmetoder.
Växtvirus överförs i allmänhet från växt till växt med hjälp av en vektor, men mekanisk överföring och frööverföring förekommer också. Vektoröverföring sker ofta genom en insekt (t.ex. bladlöss), men vissa svampar, nematoder och protozoer har visat sig vara virusvektorer. I många fall är insekten och viruset specifika för virusöverföring, t.ex. betbladshoppan som överför det krulltoppsvirus som orsakar sjukdom hos flera grödor. Ett exempel är mosaiksjukdomen hos tobak där bladen blir dvärgformade och bladens klorofyll förstörs. Ett annat exempel är Bunchy top hos banan, där plantan är dvärgväxt och de övre bladen bildar en tät rosett.
NematodesEdit
Gallor av rotknutna nematoder
Nematoder är små, flercelliga maskliknande djur. Många lever fritt i jorden, men det finns några arter som parasiterar på växtrötter. De är ett problem i tropiska och subtropiska regioner i världen, där de kan infektera grödor. Potatiscystnematoder (Globodera pallida och G. rostochiensis) är vitt spridda i Europa samt Nord- och Sydamerika och orsakar skador för 300 miljoner dollar i Europa varje år. De parasiterar på växternas rotsystem och påverkar därmed direkt upptaget av vatten och näringsämnen som behövs för normal växttillväxt och reproduktion, medan cystnematoder tenderar att kunna infektera endast ett fåtal arter. Nematoderna kan orsaka radikala förändringar i rotcellerna för att underlätta sin livsstil.
Protozoer och algerRedigera
Det finns några få exempel på växtsjukdomar som orsakas av protozoer (t.ex. Phytomonas, en kinetoplastid). De överförs som hållbara zoosporer som kan överleva i vilande tillstånd i jorden i många år. Dessutom kan de överföra växtvirus. När de rörliga zoosporerna kommer i kontakt med ett rothår producerar de ett plasmodium som invaderar rötterna.
Vissa färglösa parasitära alger (t.ex. Cephaleuros) orsakar också växtsjukdomar.
Parasitiska växterRedigera
Parasitiska växter som kvast, mistel och dodder ingår i studiet av fytopatologi. Dodder kan till exempel vara en kanal för överföring av virus eller virusliknande agens från en värdväxt till en växt som vanligtvis inte är värdväxt, eller för ett agens som inte är ympbart.