อ่าน 8 นาที
โรคพืช
โรคพืชเป็นโรคในพืชที่เกิดจากเชื้อก่อโรค (สิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อ) และสภาวะแวดล้อม (ปัจจัยทางสรีรวิทยา) สิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดโรคติดเชื้อ...
โรคพืช

โรคพืชเป็นโรคในพืชที่เกิดจากเชื้อก่อโรค (สิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อ) และสภาวะแวดล้อม (ปัจจัยทางสรีรวิทยา) [ 1 ]สิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดโรคติดเชื้อ ได้แก่เชื้อราโอโอไมซีตแบคทีเรีย ไวรัสไวรอยด์สิ่งมีชีวิตคล้ายไวรัสไฟโตพลาสมาโปรโตซัวไส้เดือนฝอยและพืชปรสิต [ 2 ]ไม่รวมถึงปรสิตภายนอกเช่นแมลงไรสัตว์มีกระดูกสันหลังหรือ ศัตรูพืช อื่นๆที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของพืชโดยการกินเนื้อเยื่อพืช และก่อให้เกิดความเสียหายที่อาจทำให้เชื้อก่อโรคพืชเข้าสู่พืช ได้การศึกษาเกี่ยวกับโรคพืชเรียกว่าพยาธิ วิทยาพืช
เชื้อโรคพืช
เชื้อรา
เชื้อราก่อโรคพืชส่วนใหญ่เป็นเชื้อราในกลุ่มAscomycetesหรือBasidiomycetesพวกมันสืบพันธุ์ได้ทั้งแบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศโดยการสร้างสปอร์และโครงสร้างอื่นๆ สปอร์อาจแพร่กระจายไปได้ไกลโดยทางอากาศหรือทางน้ำ หรืออาจแพร่กระจายไปในดิน เชื้อราที่อาศัยอยู่ในดินหลายชนิดสามารถดำรงชีวิตแบบ saprotrophic ได้โดยทำหน้าที่ในวงจรชีวิตของพวกมันในดินเชื้อราเหล่านี้เรียกว่า saprotrophs แบบไม่จำเพาะ (facultative saprotrophs)
โรคที่เกิดจากเชื้อราสามารถควบคุมได้ด้วยการใช้สารฆ่าเชื้อราและวิธีการทางการเกษตรอื่นๆ อย่างไรก็ตามเชื้อราสายพันธุ์ ใหม่ๆ มัก วิวัฒนาการขึ้นมาและดื้อต่อสารฆ่าเชื้อราหลายชนิด
เชื้อราก่อโรคแบบไบโอโทรฟิกจะเข้ายึดครองเนื้อเยื่อพืชที่มีชีวิตและรับสารอาหารจากเซลล์เจ้าบ้านที่มีชีวิต เชื้อราก่อโรค แบบเนโครโทรฟิกจะเข้าทำลายเนื้อเยื่อเจ้าบ้านและดูดสารอาหารจากเซลล์เจ้าบ้านที่ตายแล้ว[ 3 ]
เชื้อราที่เป็นสาเหตุสำคัญของโรคพืช ได้แก่:
แอสโคไมซีส
- เชื้อราสกุล Fusarium (โรคเหี่ยวจากเชื้อรา Fusarium)
- Magnaporthe grisea (rice blast)
- คราบเข็มRhizosphaera (เช่น ใน ต้นสน[ 4 ] )
- Sclerotinia sclerotiorum (โรคเน่าจากเชื้อราที่ทำให้เกิดสำลี)
- เชื้อราสกุล Thielaviopsis (โรคเน่าแผล, โรคเน่ารากดำ, โรคเน่ารากจากเชื้อ Thielaviopsis )
- เชื้อราสกุล Verticillium (โรคเหี่ยวในพืชใบเลี้ยงคู่จากเชื้อรา Verticillium )
บาซิดิโอไมซีส

- Ustilago spp. (เชื้อราสนิม) [ 5 ]
- Rhizoctonia spp. [ 6 ]
- Phakospora pachyrhizi ( โรคสนิม ถั่วเหลือง ) [ 7 ]
- Puccinia spp. (โรคสนิมรุนแรงของธัญพืชและหญ้า ) (เชื้อรา) | โรคสนิม]]. [ 8 ]
- Armillaria spp. (เชื้อราน้ำผึ้งชนิดที่ก่อโรคร้ายแรงต่อต้นไม้) [ 9 ]
สิ่งมีชีวิตคล้ายเชื้อรา
โอโอไมซีส
โอโอไมซีตเป็นสิ่งมีชีวิตคล้ายเชื้อราในกลุ่มสตราเมโนไพล์ [ 10 ] ซึ่งรวมถึงเชื้อโรคพืชที่ทำลายล้างมากที่สุดบางชนิด เช่น เชื้อก่อโรคใบไหม้ปลายมันฝรั่ง[ 10 ]โรครากเน่า[ 11 ]และ โรคต้นโอ๊ก ตายฉับพลัน[ 12 ] [ 13 ]
แม้ว่าจะไม่ได้มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับเชื้อรา แต่โอโอไมซีตได้พัฒนากลยุทธ์การติดเชื้อที่คล้ายคลึงกัน โดยใช้โปรตีนเอฟเฟกเตอร์เพื่อปิดระบบป้องกันของพืช[ 14 ]
ไฟโตไมเซีย
ราเมือกบางชนิดในPhytomyxeaก่อให้เกิดโรคสำคัญ ได้แก่โรครากปุ่มในกะหล่ำปลีและพืชในวงศ์เดียวกัน และโรคสะเก็ดผงในมันฝรั่ง ซึ่งเกิดจากสายพันธุ์PlasmodiophoraและSpongosporaตามลำดับ[ 15 ]
แบคทีเรีย

แบคทีเรียก่อโรค
แบคทีเรียส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับพืชเป็นแบคทีเรียที่ย่อยสลายซากพืชและไม่เป็นอันตรายต่อพืช อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียจำนวนเล็กน้อยประมาณ 100 ชนิดที่ทราบกันดี ก่อให้เกิดโรค โดยเฉพาะใน ภูมิภาค กึ่งเขตร้อนและเขตร้อนของโลก[ 16 ]
แบคทีเรียที่ก่อโรคในพืชส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียรูปแท่งเออร์วิเนียใช้เอนไซม์ย่อยสลายผนังเซลล์ทำให้เกิดโรคเน่าอ่อนส่วนอะโกรแบคทีเรียมเปลี่ยนแปลงระดับฮอร์โมนออกซินทำให้เกิดเนื้องอกด้วยฮอร์โมนพืช
เชื้อแบคทีเรียที่ก่อโรคในพืช ได้แก่:
- Burkholderia [ 17 ]
- ซูโดโมนาโดตา
- Xanthomonas spp. [ 18 ]
- สกุล Pseudomonas
- Pseudomonas syringae pv. tomatoทำให้ต้นมะเขือเทศออกผลน้อยลง และ "ยังคงปรับตัวเข้ากับมะเขือเทศโดยลดการรับรู้ของระบบภูมิคุ้มกันของมะเขือเทศให้น้อยที่สุด" [ 19 ]
มอลลิคิวต์

ไฟโตพลาสมาและสไปโรพลาสมาเป็นปรสิตภายในเซลล์ ที่จำเป็น แบคทีเรียที่ไม่มีผนังเซลล์ และเช่นเดียวกับไมโคพลาสมาซึ่งเป็นเชื้อก่อโรคในมนุษย์ พวกมันอยู่ในชั้นโมลลิคิวต์เซลล์ของพวกมันมีขนาดเล็กมาก กว้างเพียง 1 ถึง 2 ไมโครเมตร พวกมันมักจะมีจีโนม ขนาดเล็ก (ประมาณ 0.5 ถึง 2 Mb) โดยปกติจะถูกส่งผ่านโดยเพลี้ยจักจั่น (cicadellids) และเพลี้ยกระโดดซึ่งเป็นแมลงดูดน้ำเลี้ยงพืชทั้งคู่ แมลงเหล่านี้จะฉีดแบคทีเรียเข้าไปในโฟลเอ็ม ของพืช ซึ่งแบคทีเรียจะขยายพันธุ์ [ 20 ]

ไวรัส
ไวรัสพืชหลายชนิดก่อให้เกิดความเสียหายต่อผลผลิต เท่านั้น ดังนั้นจึงไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจที่จะพยายามควบคุมไวรัสเหล่านี้ เว้นแต่ในกรณีที่ไวรัสเข้าทำลาย พืช ยืนต้นเช่น ไม้ผล
ไวรัสพืชส่วนใหญ่มี จีโนมเป็นRNA สายเดี่ยวขนาดเล็ก บางชนิดก็มี RNAสายคู่หรือDNA สายเดี่ยวหรือสายคู่ จีโนมเหล่านี้อาจเข้ารหัส โปรตีนเพียงสามหรือสี่ชนิดได้แก่ โปรตีน รีพลิเคสโปรตีนหุ้มโปรตีนเคลื่อนที่เพื่ออำนวยความสะดวกในการเคลื่อนที่จากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งผ่านทางพลาสโมเดสมาตา และบางครั้งอาจมีโปรตีนที่ช่วยให้พาหะสามารถถ่ายทอดได้
โดยทั่วไปไวรัสพืชจะถูกส่งผ่านโดยพาหะแต่การส่งผ่านทางกลไกและทางเมล็ดก็เกิดขึ้นได้เช่นกัน พาหะมักจะเป็นแมลงเช่นเพลี้ยอ่อนบางชนิดเป็นเชื้อราไส้เดือนฝอยและโปรโตซัวในหลายกรณี แมลงและไวรัสมีความจำเพาะต่อการส่งผ่านไวรัส เช่นเพลี้ยจักจั่นที่ส่งผ่าน ไวรัส ใบ หยิก ซึ่งทำให้เกิดโรคในพืชผลหลายชนิด[ 21 ]
ไส้เดือนฝอย

ไส้เดือนฝอยบางชนิด เป็นปรสิตใน รากพืชพวกมันเป็นปัญหาในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนไส้เดือนฝอยซีสต์มันฝรั่ง ( Globodera pallidaและG. rostochiensis ) แพร่กระจายอย่างกว้างขวางในยุโรปและอเมริกา ทำให้เกิด ความเสียหายมูลค่า 300 ล้านดอลลาร์สหรัฐในยุโรปทุกปี ไส้เดือนฝอยปมรากมีช่วงโฮสต์ค่อนข้างกว้าง พวกมันเป็นปรสิตในระบบรากของพืชและส่งผลกระทบโดยตรงต่อการดูดซึมน้ำและสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของพืชตามปกติ[ 22 ]ในขณะที่ไส้เดือนฝอยซีสต์มักจะสามารถติดเชื้อได้เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น ไส้เดือนฝอยสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในเซลล์รากเพื่ออำนวยความสะดวกในการดำรงชีวิตของพวกมัน[ 23 ]
โปรโตซัว
โรคพืชบางชนิดเกิดจากโปรโตซัวเช่นPhytomonasซึ่งเป็นคิเนโตพลาสติด [ 24 ] พวกมันถูกส่งผ่านโดยซูโอสปอร์ ที่ทนทาน ซึ่งอาจสามารถอยู่รอดในสภาวะพักตัวในดินได้เป็นเวลาหลายปี นอกจากนี้ พวกมันยังสามารถส่งต่อไวรัส พืชได้อีกด้วย เมื่อซูโอสปอร์ที่เคลื่อนที่ได้สัมผัสกับขนรากพวกมันจะสร้างพลาสโมเดียมซึ่งบุกรุกเข้าไปใน ราก
ความผิดปกติทางสรีรวิทยาของพืช
ความผิดปกติที่เกิดจาก ปัจจัยทางกายภาพบางอย่างอาจทำให้เกิดความสับสนกับความผิดปกติที่เกิดจากเชื้อโรคได้ สาเหตุทางกายภาพ ได้แก่ กระบวนการทางธรรมชาติ เช่นภัยแล้งน้ำค้างแข็งหิมะและลูกเห็บน้ำท่วมและการระบายน้ำที่ไม่ดีการขาดสารอาหารการสะสมของเกลือแร่ เช่นโซเดียมคลอไรด์และยิปซัมลมพัดจนไหม้และแตกหักจากพายุ และไฟป่า[ 25 ]
ผลกระทบทางเศรษฐกิจ
โรคพืชก่อให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจครั้งใหญ่แก่เกษตรกรทั่วโลก ในพื้นที่ขนาดใหญ่และพืชหลายชนิด มีการประมาณการว่าโรคพืชมักจะลดผลผลิตพืชลง 10% ทุกปีในประเทศที่พัฒนาแล้ว แต่การสูญเสียผลผลิตจากโรคพืชอาจเกิน 20% ในประเทศที่ด้อยพัฒนาองค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติประมาณการว่าศัตรูพืชและโรคพืชเป็นสาเหตุของการสูญเสียพืชผลประมาณ 25% เพื่อแก้ไขปัญหานี้ จำเป็นต้องมีวิธีการใหม่ๆ ในการตรวจจับโรคและศัตรูพืชตั้งแต่เนิ่นๆ เช่น เซนเซอร์แบบใหม่ที่ตรวจจับกลิ่นของพืช และสเปกโทรสโกปีและไบโอโฟโตนิกส์ที่สามารถวินิจฉัยสุขภาพและการเผาผลาญ ของพืช ได้[ 26 ]
ณ ปี 2018 โรคที่ก่อให้เกิดค่าใช้จ่ายมากที่สุดในพืชผลที่ผลิตมากที่สุดทั่วโลก ได้แก่: [ 27 ]
มาตรการควบคุม
เนื่องจากโรคพืชอาจก่อให้เกิดความเสียหายทางเศรษฐกิจ ประเทศต่างๆ จึงอาจพยายามบรรเทาความเสียหายด้วยการควบคุมชายแดนและมาตรการอื่นๆ[ 30 ]
การตรวจสอบและการกักกันโรคที่ท่าเรือและชายแดน
การนำสิ่งมีชีวิตต่างถิ่นที่เป็นอันตรายเข้ามาในประเทศสามารถลดลงได้โดยการควบคุมการเดินทางของมนุษย์ (เช่นหน่วยงานกักกันและตรวจสอบของออสเตรเลีย ) การค้าโลกเปิดโอกาสที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับการนำศัตรูพืชเข้ามา[ก]ในสหรัฐอเมริกาแม้แต่การประมาณจำนวนการนำเข้ามาได้ดีขึ้นก็ต้องเพิ่มการตรวจสอบอย่างมาก[ข]ในออสเตรเลียข้อบกพร่องที่คล้ายกันในเรื่องความเข้าใจมีที่มาที่แตกต่างกัน การตรวจสอบที่ท่าเรือไม่มีประโยชน์มากนักเพราะผู้ตรวจสอบมีความรู้เกี่ยวกับอนุกรมวิธานน้อยเกินไป บ่อยครั้งที่รัฐบาลออสเตรเลียให้ความสำคัญกับศัตรูพืชที่เป็นอันตรายและต้องป้องกันไม่ให้เข้ามาในประเทศ แต่มีญาติทางอนุกรมวิธานที่ใกล้เคียงกันซึ่งทำให้เกิดความสับสน[ค]
การฉาย รังสีเอ็กซ์และลำแสงอิเล็กตรอน /E-beam ของอาหารได้รับการทดลองใช้เป็นวิธีกักกันสำหรับสินค้าผลไม้ ที่มาจากฮาวายสำนักงานอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา (FDA ) สำนักงานบริการตรวจสอบสุขภาพสัตว์และพืช ของกระทรวงเกษตรสหรัฐฯ (USDA APHIS ) ผู้ผลิต และผู้บริโภคต่างยอมรับผลลัพธ์ดังกล่าว ซึ่งก็คือการกำจัดศัตรูพืชได้ทั่วถึงกว่าและการเสื่อมรสชาติน้อยกว่าการใช้ความร้อน[ 31 ]
อนุสัญญาระหว่างประเทศว่าด้วยการคุ้มครองพืช (IPPC) คาดการณ์ว่าการวินิจฉัยระดับโมเลกุลสำหรับการตรวจสอบจะยังคงพัฒนาต่อไป[ 32 ]ระหว่างปี 2020 ถึง 2030 IPPC คาดหวังว่าการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องจะช่วยลดต้นทุนและปรับปรุงประสิทธิภาพ แม้ว่าจะไม่เกิดขึ้นกับประเทศที่พัฒนาน้อยกว่าเว้นแต่ว่าการจัดหาเงินทุนจะเปลี่ยนแปลง[ 32 ]
เคมี
สารประกอบจากธรรมชาติและสารสังเคราะห์หลายชนิดสามารถนำมาใช้ต่อสู้กับโรคพืชได้ วิธีนี้ได้ผลโดยการกำจัดจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรคโดยตรงหรือยับยั้งการแพร่กระจายของเชื้อโรค อย่างไรก็ตาม พบว่าผลกระทบที่เกิดขึ้นนั้นกว้างเกินไป จนอาจไม่เป็นผลดีต่อระบบนิเวศในท้องถิ่น จากมุมมองทางเศรษฐกิจ สารเติมแต่งจากธรรมชาติที่ไม่ซับซ้อนอาจทำให้ผลิตภัณฑ์นั้นไม่ได้รับการรับรองว่าเป็น "เกษตรอินทรีย์" ซึ่งอาจลดมูลค่าของผลผลิตลงได้
ชีวภาพ
การหมุนเวียนพืชเป็นวิธีการแบบดั้งเดิมและบางครั้งก็มีประสิทธิภาพในการป้องกันศัตรูพืชและโรคไม่ให้แพร่ระบาดอย่างกว้างขวาง รวมถึงประโยชน์อื่นๆ อีกด้วย[ 33 ]
วิธีการทางชีวภาพอื่นๆ ได้แก่ การปลูกเชื้อ การป้องกันการติดเชื้อจากAgrobacterium tumefaciensซึ่งทำให้เกิดโรคปุ่มในพืชหลายชนิด สามารถทำได้โดยการจุ่มกิ่งลงในสารละลายของAgrobacterium radiobacterก่อนนำไปปักลงดินเพื่อให้รากงอก[ 34 ]
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ^หน้า 17 “อย่างไรก็ตาม เป็นที่ชัดเจนว่าการค้าและการเดินทางทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจะเปิดโอกาสให้สิ่งมีชีวิตต่างถิ่นถูกขนส่งเข้ามาในสหรัฐอเมริกาในอัตราที่ไม่เคยปรากฏมาก่อนในประวัติศาสตร์โลก”
- ^หน้า 17, "การประเมินความถี่และความหลากหลายของพืชต่างถิ่นอย่างครอบคลุมมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งพืชที่ปนเปื้อนเข้ามาในสินค้า น่าจะต้องอาศัยการเพิ่มความพยายามในการตรวจสอบของเจ้าหน้าที่ APHIS อย่างมาก"
- ^หน้า 39ตารางที่ 2
ลิงก์ภายนอก
- Pacific Northwest Fungi วารสารวิทยาเห็ดราออนไลน์ที่มีบทความเกี่ยวกับเชื้อราก่อโรคในพืช
- คำศัพท์เกี่ยวกับศัตรูพืชและเชื้อโรค
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โรคพืช
โรคพืชเป็นโรคในพืชที่เกิดจากเชื้อก่อโรค (สิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อ) และสภาวะแวดล้อม (ปัจจัยทางสรีรวิทยา) สิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดโรคติดเชื้อ...
เชื้อรา
เชื้อราก่อโรคพืชส่วนใหญ่เป็นเชื้อราในกลุ่ม Ascomycetes หรือ Basidiomycetes พวกมันสืบพันธุ์ได้ทั้ง แบบอาศัยเพศ และ ไม่อาศัยเพศ โดยการสร้าง สปอร์ และโครงสร้างอื่นๆ สปอร์อาจแพร่กระจายไปได้ไกลโดยทางอากาศหรือทางน้ำ หรืออาจแพร่กระจายไปในดิน...
สิ่งมีชีวิตคล้ายเชื้อรา
โอ โอไมซีต เป็นสิ่งมีชีวิตคล้ายเชื้อราในกลุ่ม สตราเมโนไพล์ [ 10 ] ซึ่ง รวมถึงเชื้อโรคพืชที่ทำลายล้างมากที่สุดบางชนิด เช่น เชื้อก่อโรคใบ ไหม้ปลายมันฝรั่ง [ 10 ] โรคราก เน่า [ 11 ] และ โรคต้นโอ๊ก ตาย ฉับพลัน [ 12 ] [ 13 ]
แบคทีเรีย
แบคทีเรีย ส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับพืชเป็น แบคทีเรียที่ย่อยสลายซาก พืชและไม่เป็นอันตรายต่อพืช อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียจำนวนเล็กน้อยประมาณ 100 ชนิดที่ทราบกันดี ก่อให้เกิดโรค โดยเฉพาะใน ภูมิภาค กึ่งเขตร้อน และ เขตร้อน ของโลก [ 16 ]