أمراض النبات

علم أمراض النبات هو الدراسة العلمية لأمراض النبات التي تسببها مسببات الأمراض (الكائنات المعدية) والظروف البيئية (العوامل الفيزيولوجية). ^{[ 1 ]} يشمل علم أمراض النبات دراسة تحديد مسببات الأمراض، وأسباب المرض ، ودورات المرض، وتأثيره الاقتصادي، وانتشار أمراض النبات ، ومقاومة النبات للأمراض ، وكيفية تأثير أمراض النبات على الإنسان والحيوان، وعلم الوراثة الخاص بالنظام المرضي ، وإدارة أمراض النبات.

تشمل مسببات الأمراض النباتية، وهي الكائنات الحية التي تُسبب أمراضًا نباتية معدية ، الفطريات ، والفطريات البيضية ، والبكتيريا ، والفيروسات ، والفيروسات الشبيهة بالفيروسات ، والفيتوبلازما ، والأوليات ، والديدان الخيطية ، والنباتات الطفيلية . ^{[ 2 ]} في معظم الأنظمة المرضية النباتية ، تعتمد الضراوة على الهيدرولازات والإنزيمات التي تُحلل جدار الخلية . تعمل الغالبية العظمى من هذه الإنزيمات على البكتين (على سبيل المثال، بكتين إستراز ، وبكتات لياز ، وبكتيناز ). بالنسبة للميكروبات، تُعد عديدات السكاريد في جدار الخلية مصدرًا للغذاء وحاجزًا يجب التغلب عليه. تنمو العديد من مسببات الأمراض بشكل انتهازي عندما يُحلل النبات المضيف جدران خلاياه، وغالبًا ما يحدث ذلك أثناء نضج الثمار . ^{[ 3 ]} على عكس علم أمراض الإنسان والحيوان، يركز علم أمراض النبات عادةً على كائن حي مُسبب واحد؛ ومع ذلك، فقد ثبت أن بعض الأمراض النباتية ناتجة عن تفاعلات بين عدة مسببات للأمراض. ^{[ 4 ]}

لكي تستعمر مسببات الأمراض النبات، فإنها تمتلك عوامل إمراضية محددة ، من خمسة أنواع رئيسية: استخدام الإنزيمات المحللة لجدار الخلية، والسموم ، والبروتينات المؤثرة، والهرمونات النباتية ، والسكريات الخارجية .

• إنزيمات تحلل جدار الخلية : تُستخدم هذه الإنزيمات لتحليل جدار الخلية النباتية بهدف إطلاق العناصر الغذائية الموجودة بداخلها، وتشمل الإسترازات، والهيدرولازات الغليكوزيلية، والليازات، والأكسيدوريدوكتازات. ^{[ 5 ]}
• السموم : يمكن أن تكون هذه السموم غير متخصصة في العائل، مما يؤدي إلى تلف جميع النباتات، أو متخصصة في العائل، مما يسبب الضرر فقط في نبات العائل.
• البروتينات المؤثرة : يمكن أن تفرزها مسببات الأمراض، مثل البكتيريا والفطريات والفطريات البيضية ^{[ 6 ] [ 7 ]} ، في البيئة خارج الخلوية أو مباشرة داخل الخلية المضيفة، غالبًا عبر نظام الإفراز من النوع الثالث . من المعروف أن بعض هذه البروتينات المؤثرة تثبط العمليات المناعية للمضيف. ^{[ 8 ]} وقد يشمل ذلك تقليل أو تثبيط آليات الإشارات الداخلية للنبات أو تقليل إنتاج المواد الكيميائية النباتية. ^{[ 8 ] [ 9 ]}
• الهرمونات النباتية هي مواد كيميائية تستخدمها النباتات للإشارة؛ ويمكن لمسببات الأمراض أن تنتجها لتعديل نمو النبات لصالحها.
• تتكون السكريات الخارجية في الغالب من سلاسل صغيرة من السكريات التي تساعد مسببات الأمراض على الالتصاق بسطح النبات، مما يُمكّنها من بدء عملية العدوى.

قد يُشتبه في بعض الاضطرابات غير الحيوية على أنها اضطرابات ناتجة عن مسببات الأمراض. تشمل الأسباب غير الحيوية العمليات الطبيعية مثل الجفاف والصقيع والثلوج والبرد ؛ والفيضانات وسوء الصرف؛ ونقص العناصر الغذائية ؛ وترسب الأملاح المعدنية مثل ^كلوريد الصوديوم والجبس ؛ وحروق الرياح والكسر الناتج عن العواصف؛ وحرائق الغابات . ^{[ 10} ]

علم الأوبئة هو دراسة العوامل المؤثرة على تفشي الأمراض المعدية وانتشارها. ^{[ 11 ]}

يصف مثلث المرض العوامل الأساسية اللازمة لأمراض النبات. وهذه العوامل هي النبات المضيف، والممرض، والبيئة. ويمكن تعديل أي من هذه العوامل للسيطرة على المرض. ^{[ 12 ]}

مقاومة النبات للأمراض هي قدرة النبات على منع العدوى التي تسببها مسببات الأمراض النباتية والقضاء عليها. ومن بين التراكيب التي تساعد النباتات على منع دخول مسببات الأمراض: الطبقة الكيوتينية، وجدران الخلايا، والخلايا الحارسة للثغور. وبمجرد أن تتجاوز مسببات الأمراض هذه الحواجز، تبدأ مستقبلات النبات بتفعيل مسارات إشارات لإنتاج جزيئات تنافس الجزيئات الغريبة. وتتأثر هذه المسارات وتُفعَّل بواسطة جينات داخل النبات المضيف، ويمكن التلاعب بها من خلال التربية الوراثية لإنتاج أصناف مقاومة. ^{[ 13 ]}

لقد تطور علم أمراض النبات منذ العصور القديمة، بدءًا من ثيوفراستوس في العصر القديم، لكن الدراسة العلمية بدأت في أوائل العصر الحديث مع اختراع المجهر ، وتطورت في القرن التاسع عشر. ^{[ 17 ]}

• جورج واشنطن كارفر
• أنطون دي باري
• إروين فرينك سميث
• أغنيس روبرتسون أربير
• هارولد هنري فلور