Patologi tumbuhan

Terdapat melebihi 10,000 patogen kulat yang berkaitan dengan tumbuh-tumbuhan. Patogen-patogen ini terdiri daripada dua kumpulan utama, iaitu biotrof yang makan tisu-tisu tumbuhan yang hidup, serta nekrotrof yang membunuh sel-sel tumbuhan sebelum memakan nutrien-nutrien yang dibebaskan. Bagaimanapun, banyak patogen tumbuhan mengamalkan gaya hidup hibrid, dengan mula-mulanya bertindak sebagai biotrof sebelum bertukar untuk mengamalkan gaya hidup nekrotrof. Patogen-patogen sebegini dipanggil hemibiotrof.

Kebanyakan kulat fitopatogen tergolong dalam Ascomycetes dan Basidiomycetes.

Kulat membiak secara kedua-dua seks dan aseks melalui pengeluaran spora. Spora-spora ini boleh tersebar pada jarak yang jauh melalui udara atau air, atau juga melalui tanih. Banyak spora yang tersebar melalui tanih (biasanya zoospora) boleh hidup secara saprotrof di dalam tanih pada bahagian pertama kitaran hidupnya.

Penyakit-penyakit kulat boleh dikawali melalui penggunaan fungisid untuk pertanian. Bagaimanapun, kulat-kulat jenis baru sering berkembang dan boleh tahan berbagai-bagai fungisid.

Oomiset adalah organisma-organisma yang seakan-akan kulat dan sehingga baru-baru ini, telah disalah anggap sebagai kulat. Ia merangkumi sebilangan patogen tumbuhan yang paling membinasakan, termasuk genra Phytopthora yang merangkumi agen-agen punca penyakit hawar bentang dan kematian tiba-tiba pokok oak.

Walaupun tidak berkait rapat dengan kulat, oomiset telah mengembangkan strategi-strategi jangkitan yang amat serupa dan oleh itu, banyak ahli patologi tumbuhan telah menggolongkannya dengan patogen-patogen kulat.

Adanya beberapa penyakit tumbuhan yang diakibatkan oleh protozoa. Protozoa tersebar sebagai zoospora yang amat tahan lama dan boleh hidup dalam keadaan rehat di dalam tanih selama bertahun-tahun. Ia juga menyebar virus-virus tumbuhan.

Apabila zoospora motil bersentuhan dengan akar rambut, ia mengeluarkan plasmodium dan menyerang akar rambut itu.

Kebanyakan bakteria yang dikaitkan dengan tumbuh-tumbuhan sebenarnya adalah saprofit dan tidak merosakkan tumbuhan pada dirinya. Bagaimanapun, sebilangan kecil di sekitar 100 spesies boleh mengakibatkan penyakit, khususnya di kawasan-kawasan suktropika dan tropika.

Kebanyakan bakteria patogen tumbuhan berbentuk rod (basilus). Supaya dapat memulakan koloni pada tumbuhan, bakteria-bakteria ini harus mempunyai kepatogenan yang khusus. Terdapat empat faktor kepatogenan bakteria yang utama:

1. Enzim pendegradan dinding sel - digunakan untuk memecahkan dinding sel tumbuhan supaya dapat membebaskan nutrien-nutrien di dalamnya. Digunakan oleh patogen-patogen seperti Erwinia untuk mengakibatkan reput busuk.
2. Toksin - Ini tidak semestinya berkait dengan perumah khusus dan boleh merosakkan semua tumbuhan. Bagaimanapun, ia juga boleh berkait dengan perumah khusus, dan hanya merosakkan tumbuhan perumah.
3. Fitohormon - Sebagai contoh, agrobakteria mengubah aras auksin untuk mengakibatkan tumor.
4. Eksopolisakarida - Dikeluarkan oleh bakteria, ini menyumbat salur-salur xilem dan sering mengakibatkan kematian tumbuhan.

Bakteria mengawal pengeluaran faktor-faktor kepatogenan melalui penderiaan korum.

Fitoplasma dan Spiroplasma ialah genra-genra bakteria yang tidak mempunyai dinding sel dan bersama-sama, kedua-dua ini dirujuk sebagai molikut. Bakteria-bakteria ini mempunyai hubungan dengan mikoplasma yang merupakan patogen manusia. Ia juga cenderung mempunyai genom yang lebih kecil daripada genom bakteria benar, dan biasanya disebar oleh serangga yang menghisap sap. Bakteria-bakteria ini dipindah ke floem tumbuhan dan membiak di situ.

Terdapat banyak virus tumbuhan, termasuk juga virus asimptomatik. Biasanya, virus tumbuhan hanya mengakibatkan kerugian hasil dan oleh itu, tidak berdaya maju untuk mengawalnya dari segi ekonomi. Kekecualiannya adalah ketika ia menjangkiti spesies pokok saka seperti pokok buah-buahan.

Kebanyakan virus tumbuhan mempunyai genom-genom RNA bebenang tunggal yang kecil. Genom-genom itu hanya boleh mengekod 3 atau 4 protein:

1. replikase
2. protein kulit
3. protein pergerakan untuk membenarkan pergerakan dari satu sel ke sel yang lain; dan
4. kekadangnya, protein yang membenarkan penghantaran oleh vektor.

Virus-virus tumbuhan harus disebar dari sebatang pokok ke pokok yang lain melalui vektor. Vektor ini biasanya merupakan serangga, tetapi sebilangan kulat, nematod, dan protozoa juga bertindak sebagai vektor virus.

Nematod ialah makhluk multisel yang kecil dan kelihatan seolah-olah cacing. Banyak nematod hidup secara bebas di dalam tanih, tetapi sebilangan spesies merupakan parasit akar-akar tumbuhan. Nematod seringnya menjangkiti tanaman di kawasan-kawasan tropika dan subtropika, dan mengakibatkan masalah. Nematod-nematod buku akar mempunyai agak banyak perumah, manakala nematod sista cenderung berupaya menjangkiti hanya beberapa spesies. Secara amnya, nematod mengakibatkan perubahan yang besar di dalam sel-sel akar supaya dapat memudahkan gaya hidupnya.

1. Ascomycetes
   • Fusarium spp.
   • Thielaviopsis spp. (agen-agen penyebab bagi: reput kanker, reput akar hitam, reput akar Thielaviopsis)
   • Verticillium spp.
   • Magnaporthe grisea (T.T. Hebert) M.E. Barr; mengakibatkan bintik-bintik kelabu pada daun rumput.
2. Basidiomycetes
   • Rhizoctonia spp.
   • Phakospora pachyrhizi Sydow; mengakibatkan penyakit karat kacang soya
   • Puccinia spp.; agen-agen penyebab untuk penyakit karat yang teruk bagi hampir semua bijian dan rumput tanaman.

Patogen-patogen tumbuhan oomiset yang penting:

1. Pythium spp.
2. Phytophthora spp.; termasuk agen penyebab untuk Kebuluran Ubi Kentang Ireland

Patogen-patogen tumbuhan bakteria yang penting:

1. Proteobakteria
   • Xanthomonas spp.
   • Pseudomonas spp.

Gangguan-gangguan abiosis yang utama boleh diakibatkan oleh:

Semula jadi

1. Kemarau
2. Kerosakan yang diakibatkan oleh fros, salji, dan ketulan hujan batu
3. Banjir dan sistem saliran yang buruk
4. Kekurangan nutrien
5. Pemendapan garam dan mineral larut berlebihan yang lain (contohnya gipsum)
6. Angin (kecederaan yang diakibatkan oleh angin kencang, serta kerosakan oleh hurikan dan puting beliung)
7. Kilat dan kebakaran memarak (sering juga diakibatkan oleh manusia)

Buatan (sebenarnya bukan abiosis tetapi biasanya dianggap sebegitu)

1. Pemadatan tanah
2. Pencemaran udara dan/atau tanih
3. Penggunaan garam untuk jalanraya-jalanraya musim sejuk
4. Penggunaan terlalu banyak herbisid
5. Pendidikan dan latihan yang tidak mencukupi bagi orang-orang yang bekerja dengan tumbuh-tumbuhan (contohnya, kerosakan pokok oleh pemangkas halaman rumput)
6. Vandalisme

• Persatuan Fitopatologi Amerika
• Persatuan Patologi Tumbuhan British
• Perkembangan Kesihatan Tumbuhan – jurnal fitopatologi gunaan dalam talian
• Kulat Barat Laut Pasifik – jurnal mikologi dalam talian, dengan kertas-kertas kerja tentang patogen tumbuhan kulat
• http://www.ba.cnr.it/Beanref/phtopath.html Diarkibkan 2004-02-17 di Wayback Machine
• http://apsnet.org