植物病理學




病原體的生命週期。




感染晚疫病的土豆(马铃薯晚疫病菌英语Phytophthora infestans)。





悬铃木主干上的肿瘤。


植物病理學,是对于引起植物疾病的病原体(感染性微生物)和环境条件(生理因素)的科学研究[1] 。引起感染性疾病的生物体包括真菌,卵菌,细菌,病毒,类病毒,病毒样生物,植原体,原生动物,线虫和寄生植物。不包括体外寄生虫像昆虫,螨类,脊椎动物,或其他害虫,会通过消费植物组织而影响植物健康。植物病理學主要認識並了解植物生病的原因,對人類社會與經濟之關係,病原菌的鉴定,生理和生態特性、疾病的病因、疾病的周期、寄生性、致病性、植物抗病性英语Plant disease resistance、病害防治、病害系统遗传学、和植物病害管理等等的研究[2]




目录





  • 1 病原菌造成植物病害的致病因子


  • 2 植物病原體

    • 2.1 真菌

      • 2.1.1 子囊菌綱


      • 2.1.2 擔子菌綱



    • 2.2 類似真菌的生物

      • 2.2.1 卵菌綱


      • 2.2.2 Phytomyxea



    • 2.3 細菌

      • 2.3.1 植物菌質體



    • 2.4 病毒,類病毒和病毒類生物


    • 2.5 線蟲


    • 2.6 原生動物和藻類


    • 2.7 寄生植物



  • 3 植物生理障礙

    • 3.1 自然


    • 3.2 人造



  • 4 管理


  • 5 相關條目


  • 6 注釋


  • 7 參考文獻


  • 8 外部連結




病原菌造成植物病害的致病因子



  • 細胞壁降解酶(Cell Wall Degrading Enzyme): 可分解寄主植物細胞壁 ,用以釋放內部的營養物質。


  • 毒素(Phytotoxin): 毒素可分成具專一性或非專一性的毒素,能破壞植物細胞的特定胞器或結構。


  • 效應蛋白(Effector Protein):这些可以被分泌到细胞外环境,或直接进入宿主细胞,通常是通过III型分泌系统。有些效应是已知的抑制宿主防御过程。这可能包括:减少植物内部信令机制或减少的植物化学物质的生产[3]。细菌,真菌和卵菌是已知的具有此功能[4][5]


植物病原體



真菌





白粉病是一種活體營養真菌。


植物病原真菌的大多數屬於子囊菌綱和擔子菌綱


真菌的有性生殖和無性生殖都是經由生產孢子和其它結構的繁殖。





水稻葉稻熱病


顯著植物病原真菌包括:



子囊菌綱



擔子菌綱



  • 黑粉菌属(黑穗病致病因子)


類似真菌的生物



卵菌綱


卵菌綱不是真正的真菌,而是類似真菌的生物。它們包括一些最具破壞性的植物病原體,包括疫黴英语Phytophthora屬,其中包括馬鈴薯晚疫病和橡樹猝死的致病因子[6][7]。卵菌綱的某些特定物種导致根腐病。


显著卵菌植物病原体:



  • 马铃薯晚疫病菌英语Phytophthora infestans - 包括爱尔兰大饥荒(1845年至1849年)的致病因子。


Phytomyxea


Phytomyxea中一些粘菌会引起重大疾病,包括白菜及其親屬的棒状根英语clubroot,和馬鈴薯粉痂英语Powdery scab



細菌




由農桿菌造成的腫瘤病。


大多數細菌與植物相互相生的,並沒有傷害到植物本身。 然而,少数細菌,大約有100餘種已知的物種,能導致疾病[8][9]。细菌性疾病在世界的亚热带和热带地区更为普遍的多。


大多数植物病原细菌是革蘭氏陰性杆状菌(杆菌)。为了能够定殖的植物,它们具有特定的致病因素。众所周知的五种主要类型的细菌致病因素是:使用细胞壁降解酶,毒素,效应蛋白,植物激素,和胞外多糖英语Extracellular polymeric substance


植物病原體細菌各屬及其导致疾病



  • 假單胞菌屬(Pseudomonas):


  • 黃假單胞菌屬(Xanthomonas):Citrus Canker


  • 農桿菌屬(Agrobacterium):Crown Gall Disease


  • 歐氏桿菌屬(Erwinia):Shoot Blight


  • 棒桿菌屬(Clavibacter):


  • 鏈黴菌屬(Streptomyces):


  • 木質桿菌屬(Xylella):


  • 果膠桿菌 (Pectobacterium):Soft Rot Disease




带有植物菌質體感染的釀酒葡萄。



植物菌質體



植物菌質體(phytoplasma)是一種無細胞壁的原核生物[10]






菸草鑲嵌病毒。



病毒,類病毒和病毒類生物


有許多類型的植物病毒英语Plant virus,有的甚至是無症狀的。


大多数植物病毒具有小的,单链RNA基因组。但是,一些植物病毒也是具有双链RNA或单链或双链DNA基因组。



線蟲



線蟲是小的多細胞蠕蟲狀的動物。許多自由生活於土壤中,但也有一些物種寄生於植物根部。在世界上熱帶和亞熱帶地區,它們是一個問題,在那裡它們可能會感染农作物。



原生動物和藻類


有由原生動物引起植物病害的的幾個例子(例如,Phytomonas,一種動質體)[11]


一些無色的寄生藻類(如Cephaleuros)也引起植物病害。



寄生植物


槲寄生和菟絲子寄生植物如包含在植物病理學研究。 菟絲子,例如,被用來作為一個管道,用於傳輸從一個宿主植物的病毒或病毒樣劑一種植物,通常不是一個主機或代理不是接枝傳播。



植物生理障礙


重要的非生物性疾病可引起:



自然


  • 乾旱


  • 霜冻傷害,和破損, 雪和冰雹


  • 洪水和排水不暢


  • 營養不足


  • 鹽沉積和其他可溶性礦物過激行為(如石膏 )


  • 風 (吹風引起的皮膚發炎和破裂的颶風和龍捲風 )


  • 閃電和野火 (通常也人造)


人造


  • 土壤壓實


  • 污染的空氣,土壤,或兩者兼而有之

  • 冬季道路使用的鹽


  • 除草劑超額使用

  • 失敗的教育培訓(如割草機損壞樹木)

  • 破壞


管理




相關條目



  • 植物学

  • 食草動物

  • 農藥

  • 杀真菌剂

  • 真菌学

  • 柯霍氏法則


注釋




  1. ^ Agrios, George N. PLANT PATHOLOGY.3rd ed. New York: ACADEMIC PRESS INC., 1972. print.


  2. ^ 《作物病害與防治》,柯勇,藝軒圖書出版社,1頁1998年,ISBN:9576164826


  3. ^ Ma, Winbo. How do plants fight disease? Breakthrough research by UC Riverside plant pathologist offers a clue. UC Riverside. March 28, 2011. 


  4. ^ Nicole Davis. Genome of Irish potato famine pathogen decoded. Haas et al. Broad Institute of MIT and Harvard. September 9, 2009 [24 July 2012]. 


  5. ^ 1st large-scale map of a plant's protein network addresses evolution, disease process. Dana-Farber Cancer Institute. July 29, 2011 [24 July 2012]. (原始内容存档于2012年5月12日). 


  6. ^ Kamoun, S.; Furzer, O.; Jones, J. D. G.; Judelson, H. S.; Ali, G. S.; Dalio, R. J. D.; Roy, S. G.; Schena, L.; Zambounis, A.; Panabières, F.; Cahill, D.; Ruocco, M.; Figueiredo, A.; Chen, X. R.; Hulvey, J.; Stam, R.; Lamour, K.; Gijzen, M.; Tyler, B. M.; Grünwald, N. J.; Mukhtar, M. S.; Tomé, D. F. A.; Tör, M.; Van Den Ackerveken, G.; McDowell, J.; Daayf, F.; Fry, W. E.; Lindqvist-Kreuze, H.; Meijer, H. J. G.; 等. The Top 10 oomycete pathogens in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology. 2015: n/a. doi:10.1111/mpp.12190. 


  7. ^ Grünwald, N. J.; Goss, E. M.; Press, C. M. Phytophthora ramorum: A pathogen with a remarkably wide host range causing sudden oak death on oaks and ramorum blight on woody ornamentals. Molecular Plant Pathology. 2008, 9 (6): 729. doi:10.1111/J.1364-3703.2008.00500.X. 


  8. ^ 《作物病害與防治》,柯勇,藝軒圖書出版社,69頁~80頁,1998年,ISBN:9576164826


  9. ^ Jackson RW (editor). Plant Pathogenic Bacteria: Genomics and Molecular Biology. Caister Academic Press. 2009. ISBN 978-1-904455-37-0. 


  10. ^ 《作物病害與防治》,柯勇,藝軒圖書出版社,88頁,1998年,ISBN:9576164826


  11. ^ Jankevicius, J.V. et al. Ciclo biológico de Phytomonas / Biological cycle of Phytomonas. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, v. 83, supl. 1, 1988.



參考文獻




  • 《植物病理學通論》,孫守恭,藝軒圖書出版社,1988年,ISBN:9576161703

  • 《科學發展》2009年11月,443期,42 ~ 49頁

  • 《花木果病蟲害防治》,廖健雄,五洲出版社,1988年

  • 《真菌分類學》,邵力平,中国林业出版社,1983年

  • 《植物病理學》,吳文希,茂昌圖書公司,1985年

  • 《植物病理學通論》,孫守恭,藝軒圖書出版社,1993年,ISBN碼 :9576161703

  • 《植物病理學精要》,蔡竹固,台灣復文興業公司,1995年

  • 《簡易植物病毒診斷圖鑑》,柯南靖,臺灣省政府農林廳,109頁,1989年

  • 《土壤微生物學》,林良平,南山堂出版社,1987年

  • 《植物病害流行學》,曾士邁,農業出版社,1984年

  • 《台灣果樹病害》,孫守恭,世維出版社,1992年

  • R.S.Staple and G.H.Toenniessen,Plant DiseaseControl,John Wiley Sons,New York,1981.


外部連結



  • (英文)国际植物病理学协会


  • (英文)澳大拉西亚植物病理协会


  • (英文)美国植物病理学协会


  • (英文)英国植物病理学协会


  • (英文)食品安全杂志


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