園藝/植物病理學
植物病理學 是研究植物病害過程如何發展的學科。這些過程在農業和園藝領域尤為重要。有幾大類生物會導致植物病害,下面將概述每類生物。
植物真菌病原體超過 10,000 種。真菌性植物病原體本身分為兩大類,即從活體植物組織中獲取營養的活體營養生物和殺死植物細胞然後以釋放的營養物質為生的腐生生物。但是,許多植物病原體採用混合生活方式,最初充當活體營養生物,然後轉換為腐生生活方式。這些被稱為半活體營養生物。
大多數植物病原真菌屬於子囊菌綱和擔子菌綱。
真菌透過孢子的產生進行有性和無性繁殖。這些孢子可以透過空氣或水傳播很遠,或者它們可能是土傳的。許多土傳孢子,通常是遊動孢子,能夠以腐生方式生存,在土壤中完成其生命週期的第一部分。
真菌病害可以透過在農業中使用殺菌劑來控制,但是經常會進化出對各種 殺菌劑 有抗性的真菌新種系。
卵菌類是真菌狀生物,直到最近才被誤認為是真菌。它們包括一些最具破壞性的植物病原體,包括疫黴屬,其中包括導致馬鈴薯晚疫病和橡樹猝死病的病原體,以及腐黴屬,導致幼苗猝倒病。
儘管與真菌沒有密切關係,但卵菌類已經發展出非常相似的感染策略,因此許多植物病理學家將它們歸類為真菌病原體。卵菌類特別難以控制,許多卵菌類可以在土壤中以腐生生物形式存活很長時間。
有一些由原生動物引起的植物病害的例子。它們以遊動孢子的形式傳播,遊動孢子非常耐用,並且可以在土壤中休眠狀態下存活多年。它們還被證明可以傳播植物病毒。
當運動的遊動孢子接觸到根毛時,它們會產生一個原生質團並侵入根部。
大多數與植物相關的細菌實際上是腐生生物,不會對植物本身造成任何傷害。然而,一小部分(約 100 種)能夠引起疾病。細菌性疾病在世界上的亞熱帶和熱帶地區更為普遍。
大多數植物病原細菌呈桿狀(桿菌)。為了能夠在植物中定殖,它們具有特定的致病性因子。有 4 種主要的細菌致病性因子
1. 細胞壁降解酶 - 用於分解植物細胞壁以釋放內部的營養物質。被諸如歐文氏菌屬之類的病原體用來引起軟腐病。
2. 毒素。它們可以是非宿主特異性的,會損害所有植物,也可以是宿主特異性的,只會在宿主植物上造成損害。
3. 植物激素 - 例如,土壤桿菌屬會改變生長素水平以引起腫瘤。
4. 胞外多糖 - 這些由細菌產生並阻塞木質部血管,通常會導致植物死亡。
細菌透過群體感應控制致病性因子的產生。
植原體 和螺旋體屬是缺乏細胞壁的細菌屬,與人類病原體支原體屬有關。它們統稱為支原體類。它們也往往比真正的細菌具有更小的基因組。它們通常透過吸汁昆蟲傳播,被轉移到植物韌皮部,在那裡繁殖。
植物病毒有很多種,有些甚至無症狀。大多數植物病毒具有小的單鏈 RNA 基因組。這些基因組可能只編碼 3 或 4 種蛋白質:複製酶、外殼蛋白、運動蛋白以允許細胞間運動,有時還有一種蛋白質可以允許透過載體傳播。
植物病毒必須透過載體從一種植物傳播到另一種植物。這通常是昆蟲,但已證明一些真菌、線蟲和原生動物是病毒載體。
線蟲 是小的、多細胞的蠕蟲狀生物。許多線蟲自由地生活在土壤中,但也有一些物種寄生在植物根部。它們主要是在世界上的熱帶和亞熱帶地區出現的問題,在那裡它們可能會感染作物。根結線蟲具有相當廣泛的宿主範圍,而胞囊線蟲往往只能感染幾種物種。線蟲能夠引起根細胞的根本性變化,以便於它們的生活方式。
重要的真菌性植物病原體
- 子囊菌綱
- 擔子菌綱
重要的卵菌類植物病原體
重要的細菌性植物病原體
重要的非生物性疾病可由以下原因引起
- 自然
- 乾旱
- 霜凍傷害,以及雪和冰雹造成的破壞
- 洪水和排水不良
- 營養缺乏
- 鹽沉積和其他可溶性礦物質過量(例如石膏)
- 風(風灼傷,以及颶風和龍捲風造成的破壞)
- 閃電和野火(通常也是人為的)
- 人為(可以說是生物的,但通常被認為是非生物的)
- 土壤壓實
- 空氣和/或土壤汙染
- 冬季道路撒鹽帶來的鹽分
- 除草劑過度使用
- 與植物打交道的人員教育和培訓不足(例如割草機對樹木造成的損壞)
- 破壞