植物病理学

植物学术语

植物病理学（plant pathology，phytopathology）是研究植物病害的病原、发生、发展以及防治的一门应用学科。它以植物病害为研究对象，探讨发病的原因，或在解剖学、生理学或生物化学上，探讨感染和症状出现的过程。为了确立防病和治病的方法，还研究形成病原的环境条件、病原体传染途径以及病害的诊断法等，另外还研究防病的药剂对病原体或植物体的药理作用，以及包括所有与植物病害有关的广阔领域。

产生背景

在18世纪，植物病害的传染性以及植物病害的微生物病原性已渐为人们觉察。19世纪初，真菌学在植物形态学和植物分类学的基础上逐渐发展，真菌病原本质首先得到研究和认识。1775年，M·蒂利特证明了腥黑穗病是传染的。1807年，B·普雷沃证明了这个病是由孢子传染的。在1847～1865年间，L·E·蒂拉纳研究了麦角病菌、黑粉病菌和锈病菌的形态和生活史。在1853～1866年间，德巴里（Heinrich Anton de Bary）在进一步对黑粉菌、锈菌以及马铃薯疫病菌的研究中，阐明了病原菌对植物的致病和发病过程，并证明真菌发育过程中的多形态性以及锈菌的转株寄生现象。他对一些重要作物的真菌病害和病原菌的多方面研究，奠定了植物病理学的基础。J·屈恩于1858年写的《作物病害原因和防治》一书，总结了这一时期对植物病害发生和对病原菌的认识，提出了环境因素与植物病害发生的关系和病害的防治方法，标志着植物病理学的诞生。

1888年，米亚尔代（Pierre Marie Alexis Millardet），创制了波尔多液，成功地防治了葡萄霜霉病，开创了植物病害的化学防治。1866年，M·C·沃罗宁观察到植物根瘤中的细菌，这是首次在植物体内发现细菌。1879年，T·J·伯里尔发现梨火疫病是细菌寄生所致。1899年，E·F·史密斯对细菌性植物病害进行了系统研究，发展了植物病理学的细菌性病害领域。1879年，迈尔发现烟草花叶病并注意了这个病的传染性。Д·И·伊万诺夫斯基研究了这一病害，于1892年证明病原是存在病叶汁液里的微粒体，能透过细菌滤器，与细菌不同。1898年，M·W·拜耶林克称这类病原为病毒，以与细菌相区别，从而开创了植物病理学的病毒病原新领域。在19世纪末期，植物病理学者用选种杂交方法选出了抗锈病的芦笋新品种，1902年，W·A·奥顿选出了抗枯萎病的棉花品种，从而发展了植物病理学的免疫性机制的研究和抗病育种的防病途径。

科研成就

中国的植物病理学是在生物学科中创建较早的一门学科，1917年就开始在高等农林教学中设置植物病理学课程。1929年中国植物病理学会成立。20世纪20～40年代，中国植物病理学的先驱者戴芳澜、邓叔群、朱凤美、俞大绂等在研究中国真菌形态和分类，各主要作物的真菌、细菌和病毒病害，以及抗病育种等方面做出了贡献，在几个高等农业院校和研究所中建立了研究室，培养了许多植物病理学工作者，为中国植物病理学的发展奠定了基础。

研究内容

植物病害

当一株健全的植物受到干扰，导致器官和组织的生理机制局部的或系统的反常植物自身表现了病状（symptom），并能从患病部位提取出的物质具有相应病原物的病征（sigh），就是发生了植物病害。干扰植物正常生理机制的因素，主要是外来的，内在的因子导致遗传性病害；外来的因子有的是非生物性的，有的是生物性的。因此，根据诱发病害因子的本质，植物病害可分为非侵染性病害和侵染性病害两大类。

非侵染病害：

植物在长期的进化历程中，逐渐适应了各种不断变化的环境，产生了较强的适应能力。但对各类环境因素的适应能力有一定限度，如果植物所处的环境中某些物理如光照、水分、温度或化学因素如营养元素失调再或生存环境发生恶化，连续不断影响植物，其强度又超过植物忍耐限度，就会对植物的生长发育产生不利影响，扰乱正常生理和代谢活动，甚至对植物造成严重伤害，使植物在生理和外观上表现异常，产生病变。

侵染病害

侵染性病害是植物病原物在外界条件影响下相互斗争并导致植物生病的病害具有感染性。常见的植物病原体有真菌如黑粉病、锈病、白粉病等；卵菌如腐霉、霜霉等；原核生物以细菌为主如土壤杆菌、支原体、衣原体等；病毒如马铃薯Y病毒、黄征病毒、烟草花叶病毒等；高等植物如菟丝子、列当独脚金等；原生动物如线虫。其中以细菌、真菌、病毒、支原体和线虫诱发的病害较普遍和严重，尤以真菌性病害为最，如水稻的瘟病、小麦锈病、棉花的萎蔫病等。各种病原体的生理、生态、增殖方法和生活史以及侵染寄主的方式、途径和时期各不相同。

病理分析

病原体诱致寄主发病，首先要与寄主有接触的机会，并侵入寄主体。病原体借助风、水、土以及种子和动物的携带而传播，到达寄主体表面，由寄主体上的自然孔（如气孔、皮孔、蜜腺等）或伤口（如机械创伤、昆虫和人为造成的伤口）侵入寄主内部。在侵染过程中，寄主表现的抵抗和敏感机制有机械性的，也有功能性的。寄主表面的角质层和表皮细胞壁均起抗拒病原体侵入的作用。有些自然孔口的结构也不利于病原体的入侵和发展，而某些寄主体内存在的某些化合物如酚类、单宁、乙烯等能限制或杀死已侵入的病原体，然而，最主要的是寄主本身的抗病性或感病性，其程度可自免疫直到绝对感病。耐病性是指感染病原体后的寄主仍能较正常地生长。不因带病而遭受多大经济损失。因此，作物的耐病品种常用以避免当地某些常发病害所引起的损失。

病害的发生是病原体与寄主相互作用的结果，因而成为植物病理学的一个最重要的研究内容。寄主植物的过敏性可使病原体侵入寄主后，因迅速杀死寄主局部组织形成坏死凋斑，限制了病原体在寄主体内继续发展；或因刺激寄主组织中形成障碍物（如木栓层）从而遏止病原体的蔓延；或因引起寄主的生理反常，如吸收或运输水分的机制发生障碍，而致受侵染部分的萎蔫使病原体发展受到限制。因此寄主植物对病原体的过敏性，在一定程度上也起了抗病作用。

植物有对病原体的自然免疫性，但也表现有获得免疫性。有些病原体（如病毒）侵染寄主后，寄主表现了抗病力，不再因感染而出现病症。当前利用钝化病原体作为疫苗，接种寄主植物使其产生免疫力，预防病害发生已初见成效。例如将加热钝化的烟草野火病菌注入健全的烟草植株内，能保护烟草免遭病害，寄生性真菌可诱发寄主产生植物保护素，这是一种抗菌素，有抗病作用。

病原体与寄主的相互关系受环境条件的影响很大，植物病害的发生和发展，必须有适合的环境条件，温度、湿度、光照、土壤酸碱度、水分、营养供应等都在不同程度上影响病害的发生及其严重的程度。

病原体的寄生性本质不同：有专性寄生、兼性寄生和兼性腐生之别，绝大多数真菌和细菌病原体都是兼性寄生，病原线虫也是兼性寄生。病毒、类病毒、支原体、衣原体则都是专性寄生。病原体的寄主范围广狭不一，有的仅寄生在1个属或1个科内的一些种，有的能寄生在许多科的植物上。病原体和寄主间存在的一定关系，是生物进化中的遗传适应的结果。

防治措施

排除病原体：排除病原体或杜绝病原体是阻止病原体进入无病的地区。建立检疫制度，制订检疫法规，对外检疫防止自国外引入病原体。对内检疫防止病害的蔓延扩大。

消除病原体：消除病原体是在植株上、农田里和园圃内将已存在的病原体予以消除。如实施田园卫生移去病株，消灭转株寄主，铲除杂草，烧毁病株残余，以及深耕轮作，施用外科手术等。

保护寄主：保护寄主是在寄主与病原体之间设置接触的障碍。如采用化学保护，向寄主喷射和撒播杀菌剂，以杀死将与或已与寄主接触的病原体。采用土壤消毒技术，防治土壤传染的病原体的传播和侵害。应用拮抗性真菌或细菌防治病原体的生物防治也是需要研究和发展的一个领域。

利用寄主抗病性：利用寄主的抗病性防治植物病害是既有效又经济的措施。因此抗病育种也是植物病理学的一个重要内容。

具体学科

植物病理学由植物学派生，与植物生理学和微生物学相互渗透而发展，还与作物学、原生动物学、土壤学、气象学、遗传学、生物化学等学科密切联系。植物细菌性病害学、植物病毒病理学、植物病害的化学防治、植物抗病育种与免疫学以及生态植物病理学等是其衍生的主要分支学科。

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