Патология растений ( также фитопатология ) — это научное изучение болезней растений , вызванных патогенами (инфекционными организмами) и условиями окружающей среды (физиологическими факторами). [1] Организмы, вызывающие инфекционное заболевание, включают грибы , оомицеты , бактерии , вирусы , вироиды , вирусоподобные организмы, фитоплазмы , простейшие , нематоды и паразитические растения . Не включены эктопаразиты, такие как насекомые ,клещей , позвоночных или других вредителей, которые влияют на здоровье растений , поедая их ткани. Патология растений также включает изучение идентификации патогенов, этиологии болезней, циклов болезней, экономического воздействия, эпидемиологии болезней растений , устойчивости растений к болезням , того, как болезни растений поражают людей и животных, генетики патосистемы и борьбы с болезнями растений.
Борьба с болезнями растений имеет решающее значение для надежного производства продуктов питания и создает серьезные проблемы в сельскохозяйственном использовании земли, воды, топлива и других ресурсов. Растения как в естественных, так и в культивируемых популяциях обладают врожденной устойчивостью к болезням, но есть многочисленные примеры разрушительного воздействия болезней растений, таких как Великий голод в Ирландии и фитофтороз каштана , а также повторяющиеся тяжелые болезни растений, такие как пирикуляриоз риса , цистообразующая нематода сои и цитрусовый рак .
Тем не менее, борьба с болезнями достаточно успешна для большинства культур. Это достигается за счет использования растений, обладающих хорошей устойчивостью ко многим заболеваниям, а также за счет таких подходов к выращиванию растений, как севооборот , использование семян, не содержащих патогенов, соответствующие сроки посадки и плотность растений , контроль влажности поля и применение пестициды . Непрерывный прогресс в науке о патологии растений необходим для улучшения борьбы с болезнями, чтобы идти в ногу с продолжающейся эволюцией и перемещением патогенов растений, а также идти в ногу с изменениями в методах ведения сельского хозяйства.
Болезни растений наносят крупный экономический ущерб фермерам во всем мире – см. §Экономические последствия . По оценкам, в крупных регионах и для многих видов сельскохозяйственных культур болезни обычно снижают урожайность растений на 10% каждый год в более развитых условиях, но потери урожая из-за болезней часто превышают 20% в менее развитых условиях. По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации , вредители и болезни являются причиной около 25% потерь урожая. Чтобы решить эту проблему, необходимы новые методы для раннего обнаружения болезней и вредителей, такие как новые датчики, которые обнаруживают запахи растений, а также спектроскопия и биофотоника , которые могут диагностировать здоровье растений и метаболизм . [2]
В большинстве патосистем вирулентность зависит от гидролаз и более широкого класса белков , разрушающих клеточную стенку , которые разрушают клеточную стенку . Подавляющее большинство CWDP продуцируются патогенами и нацелены на пектин (например, пектинэстераза , пектатлиаза и пектиназы ). Для микробов полисахариды клеточной стенки сами по себе являются источником пищи, но чаще всего просто барьером, который необходимо преодолеть.
Многие патогены также растут оппортунистически, когда хозяин разрушает собственные клеточные стенки, чаще всего во время созревания плодов . [3]