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 . [2] Не включены эктопаразиты .например , насекомые , клещи , позвоночные или другие вредители, 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 . [ нужна ссылка ]
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 свободных от патогенов семян, соблюдение сроков посадки и густоты 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. [ нужна ссылка ]
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 . [3]
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. [ нужна ссылка ]
Многие патогены также растут оппортунистически, когда хозяин разрушает собственные клеточные стенки, чаще всего во время созревания плодов . [4]