بیمارگرهای گیاهی در زمره همان موجوداتی هستند که بیماری های انسان و حیوانات را سبب می شوند. افزون بر این، گیاهان ممکن است به وسیله تعدادی گیاه انگل هم مورد حمله قرار گیرند. به استثنای برخی بیمارگرهای گیاهی که توسط حشرات منتقل می شوند و بعضی از آنها هم در گیاه و هم در حشره ناقل بیماریزا هستند، هیچ کدام از گونه های بیمارگر گیاهان، انسان یا جانوران را آلوده نمی کنند.
بیماری های واگیردار آنهایی هستند که بر اثر آلودگی به وسیله نوعی بیمارگر به وجود می آیند. در این قبیل بیماری ها، عامل بیماری به سرعت در میزبان آلوده رشد و تکثیر یافته، از گیاهان مبتلا به گیاهان سالم بیشتری سرایت کرده و منجر به بروز همه گیری در مقیاس کوچک یا بزرگ می شود.
پارازیتیسم و بیمارگری
موجودی که روی موجود دیگر یا درون آن زندگی و غذای مورد نیاز خود را از میزبان دریافت می کند، پارازیت یا انگل نامیده می شود. بنابراین، به کسب غذا از میزبان به وسیله انگل، پارازیتیسم یا زندگی انگلی گفته می شود. انگل گیاهی، موجودی است که رابطه زیستی نزدیک با گیاه داشته و ماده غذایی لازم برای ادامه زندگی خود را از گیاه دریافت می کند. کسب آب و مواد غذایی از گیاه توسط انگل، باعث کاهش راندمان رشد طبیعی گیاه شده و برای ادامه رشد و تولید مثل آن زیان آور می شود. بنابراین، در موارد بسیاری زندگی انگلی با پیدایش بیماری یا توانایی بیمارگر در ایجاد بیماری ارتباط نزدیک دارد. همان گونه که توانایی در رخنه و استقرار انگل در گیاه میزبان، معمولا به بروز حالت بیماری منجر می شود .
در برخی از حالات انگلی، مانند موارد باکتری غده ریشه حبوب یا آلوده شدن ریشه بیشتر گیاهان گلدار به قارچ های تولیدکننده میکوریز، هردو موجود یعنی گیاه میزبان و میکروارگانیسم به رشد یکدیگر کمک می کنند و این پدیده ها را همزیستی یا سیمبیوز می نامند.
در بیشتر بیماری های گیاهی میزان خسارت حاصل از بیماری بسیار بیش از آن است که صرفا بر اثر کسب مواد غذایی توسط انگل به وجود می آید. این صدمه اضافی درنتیجه ترشح مواد توسط انگل یا ترشح موادی به وسیله خود میزبان در پاسخ به تحریکات بیمارگر حاصل می شود. در بافت هایی که تحت تأثیر این ترشحات قرار دارند، ممکن است تنفس افزایش یابد، سلول ها تجزیه شوند، گیاه پژمرده شده، برگ ها بریزند، سلول ها رشد و تکثیر غیرعادی نمایند یا برخی اجزای سلولی از قبیل کلروفيل منهدم شوند. به نظر نمی رسد که این شرایط به خودی خود مناسب حال انگل باشند. بنابراین، میزان یا شدت خسارت یک انگل همیشه متناسب با مقدار کسب مواد غذایی از میزبان نیست. به عبارت دیگر، توان نسبی یک بیمارگر در بیمارگری را می توان به عنوان توانایی بیمارگر در ایجاد اختلال در یک یا چند عمل عمده گیاه دانست. در اغلب موارد انگل بودن (پارازیتیسم) نقش مهمی در بیمارگری (بیماریزایی) دارد ولی همیشه عمده ترین نقش را ندارد.
از میان گروه های متعدد موجودات زنده، فقط اعضای معدودی از بعضی گروه ها می توانند انگل گیاهان بشوند. این گروه ها شامل قارچ ها، باکتری ها، مولیکوت ها، گیاهان عالی انگل، جلبک های سبز انگل، نماتودها، پروتوزوئرها، ویروس ها و ویروئیدها هستند. این موجودات، انگل های موفقی هستند زیرا می توانند به گیاه میزبان حمله و از آن تغذیه کرده، در آن تکثیر شوند و شرایط طبیعی محیط زیست گیاه را تحمل کنند. بعضی انگل ها، شامل ویروس ها، ویروئیدها، مولیکوت ها، برخی باکتری های سخت کشت، نماتودها، پروتوزوئرها و قارچ های عامل سفیدک های پودری و کرکی و زنگ ها موجودات زیواپرور هستند. اینها در طبیعت فقط بر روی میزبان های زنده رشد و تولید مثل میکنند و به این دلیل آنها را انگل اجباری می نامند. انگل های دیگر (بیشتر قارچها و باکتری ها) قادرند برروی میزبان زنده، غیرزنده و انواع محیط های کشت زندگی کنند و انگل های غیر اجباری نامیده می شوند. در برخی انگل های غیر اجباری بخش عمده دوره زندگی به حالت انگلی است ولی تحت شرایط خاصی ممکن است بر روی مواد آلی بی جان و به حالت پوده رست زندگی کنند. این امگل ها نیمه زیواپرور یا پوده رست اختیاری نامیده می شوند. گروه دیگری از انگل های غیر اجباری بیشتر اوقات بر روی مواد آلی غیر زنده زندگی و نشونما کرده و مرده پرور نامیده می شوند ولی تحت شرایط خاصی ممکن است به گیاهان زنده حمله کرده و حالت انگلی پبدا کنند که در آن صورت انگل های اختیاری نامیده می شوند. میزان انگلی بودن یک بیمارگر معمولا متناسب با شدت بیماری ایجاد شده به وسیله آن نیست. همچنان که بسیاری از بیماری های ناشی از بیمارگرهای با قدرت انگلی اندک، خساراتی بیشتر از بیماری های ناشی از برخی انگل های اجباری وارد می کنند. علاوه بر این، بعضی از بیمارگرها مانند کپک های لعابی و عوامل کیک دوده ای بدون اینکه انگل باشند، صرفا با پوشاندن سطح گیاهان سبب بیماری در آنها می شوند.
عموما انگل های اجباری و غیر اجباری از نظر چگونگی حمله به گیاه میزبان و تغذیه از آن با هم تفاوت دارند. بسیاری از انگل های غیر اجباری با ترشح آنزیم هایی سبب متلاشی شدن اجزای سلول گیاهان شده و به تنهایی یا به کمک توکسین های تولید شده، باعث تجزیه و مرگ سلول ها می شوند. سپس، بیمارگر مهاجم از محتویات این سلول ها برای رشد خود استفاده می کند. روند عمل بسیاری از قارچ ها و باکتری ها به این شیوه است و نتیجتا به شکل مرده پرور بر روی مواد غیرزنده در درون گیاه زنده به سر می برند. این روش تغذیه، مانند شیوه تغذیه موجودات پوده رست است. از سوی دیگر، تمام انگل های اجباری و (برخی غیر اجباری ها) از همان ابتدا سلول های میزبان را نمی کشند، بلکه مواد غذایی مورد نیاز خود را با رخنه به سلول های زنده یا برقراری تماس نزدیک با آنها کسب می کنند. ارتباط این بیمارگرها با میزبانانشان بسیار نزدیک است و درنتیجه، مواد غذایی که باید معمولا به مصرف رشد میزبان برسد، به طور مداوم جذب این بیمارگرها می شود. مصرف مواد غذایی به وسیله انگل گرچه رشد میزبان را محدود می کند و سبب بروز نشانه بیماری می شود، ولی همیشه میزبان را نمی کشد. در مورد انگل های اجباری، مرگ سلول های میزبان ادامه رشد انگل را محدود کرده و ممکن است باعث مرگ آن نیز بشود.
پارازیته شدن گیاهان اهلی پدیده ای متداول است. برای مثال در آمریکای شمالی، بیش از ۸۰۰۰ گونه قارچ سبب تولید نزدیک به 1000 نوع بیماری و حداقل ۲۰۰ باکتری، حدود ۷۵ مولیکوت، بیش از هزار ویروس مختلف و ۴۰ ویروئید، و بیش از ۵۰۰ گونه نماتد به گیاهان حمله ور می شوند. اگر چه حدود ۲۵۰۰گونه گیاه انگل وجود دارد که بر روی گیاهان دیگر حالت انگلی دارند ولی تعداد اندکی از آن ها انگل های خطرناک گیاهان زراعی هستند. گیاه گوجه فرنگی به تنهایی مورد حمله ۴۰ گونه قارچ، 7 باکتری، ۱۶ ویروس، چندین مولیکوت و چندین گونه نماتد قرار می گیرد. این تعداد بیماری برای یک گیاه مزروعی تعداد متوسطی است، چرا که ذرت 100، گندم 80 ، سیب درختی و سیب زمینی هرکدام 80 تا 100 بیماری دارند. خوشبختانه فقط برخی از مجموعه بیماری های هر گیاه در یک منطقه خاص وجود دارد و در هر سال فقط تعداد کمی از این بیماری ها شدت پیدا می کنند.
دامنه میزبانی بیمارگرها
بیمارگرها از لحاظ انواع گیاهانی که مورد حمله قرار می دهند، نوع بافت و اندام هایی که آلوده می کنند و از نظر سن اندام های بافت های گیاهی که بر روی آنها رشد می کنند، از یکدیگر متفاوتند. برخی بیمارگرها فقط به یک گونه، عده ای به یک جنس و شماری هم به تیره های بسیاری از گیاهان حمله می کنند. بعضی بیمارگرها اختصاصا روی ریشه گیاه میزبان رشد می کنند، عده ای روی ساقه و بعضی عمدتا روی برگ ها و میوه ها یا سبزی های گوشتی رشد می کنند. بعضی بیمارگرها مانند انگل های آوندی ممکن است فقط به بافت های خاص مثل آوندهای چوبی و آبکشی حمله کنند. عده ای دیگر بر روی بخش های مختلف یک گیاه اثرهای گوناگونی ایجاد می کنند. از نظر سن گیاه هم برخی بیمارگرها به گیاهچه ها یا بخش های جوان و ترد گیاه حمله می کنند در حالی که عده ای دیگر فقط بافت های مسن و بالغ را مورد حمله قرار می دهند.
بسیاری از انگل های اجباری از نظر نوع میزبان کاملا اختصاصی عمل می کنند، شاید به این علت که به موازات میزبانانشان تکامل یافته اند و مواد غذایی مورد نیازشان فقط به وسیله این میزبان های خاص تأمین می شود. با وجود این بسیاری از ویروس ها و نماتود ها هر چند انگل های اجباری اند، ولی به گیاهان میزبان گوناگونی حمله می کنند. انگل های غیر اجباری به خصوص قارچ هایی که به ریشه، ساقه یا میوه گیاهان حمله می کنند، می توانند به انواع زیادی از گیاهان و در سنین مختلف حمله ور شوند به این علت که این انگل ها مواد سمی یا آنزیم های غیراختصاصی تولید می کنند که بر روی فرایندهای عادی و مشترک در بین گیاهان اثر می گذارند. بنابراین برخی انگل های غیر اجباری فقط یک یا چند گونه گیاه را بیمار می کند. به هر حال، تعداد گونه های گیاهی حساس به یک بیمارگر که تا کنون شناسایی شده است، کمتر از شمار واقعی آن در طبیعت است. زیرا از میان هزاران گونه گیاه تنها حساسیت چند گونه معدود در برابر هر بیمارگر مطالعه شده است. به علاوه، به علت بروز تغییرات ژنتیکی، یک بیمارگر ممکن است میزبان هایی را که قبلا در برابر آن مصون بوده اند، مورد حمله قرار دهد. در هر صورت، باید توجه داشت که هرگونه گیاهی فقط می تواند مورد حمله تعداد نسبتا اندکی از کلیه بیمارگرهای شناسایی شده قرار گیرد.
ایجاد بیماری در گیاهان
هرگاه گیاه مورد حمله یک بیمارگر قرار گیرد یا عامل غیرزنده ای بر آن تأثیر بگذارد، در اکثر موارد گیاه دچار بیماری می شود. بنابراین، در مورد اول برای بروز بیماری دست کم دو عامل (گیاه و بیمارگر) باید با یکدیگر در تماس و تعامل باشند. اگر در موقع ارتباط این دو عامل با یکدیگر و یا برای مدتی پس از آن شرایط جوی نامناسب باشد، مثلا خیلی سرد، گرم و یا خشک شده و یا تغییرات شدید دیگری اتفاق افتد، بیمارگر ممکن است توانایی حمله به گیاه را نداشته باشد یا اینکه گیاه ممکن است در مقابل حمله بیمارگر مقاومت کند. بنابراین به رغم تماس گیاه و بیمارگر، بیماری ایجاد نخواهد شد. بنابراین، به نظر می رسد که برای بروز بیماری، یک جزء سومی (مجموعه شرایط محیطی در یک دامنه مساعد) هم باید وجود داشته باشد. هریک از این سه جزء (یا عوامل) قابلیت تغییرات زیادی دارند و اگر یکی از آنها تغییر کند، این دگرگونی برروی شدت بیماری در تک تک گیاهان و نهایتا بر روی یک جمعیت گیاهی تأثیر می گذارد. برای مثال، گونه یا رقم خاصی از یک گیاه ممکن است کم و بیش به یک بیمارگر مقاوم بوده یا خیلی جوان تر و یا خیلی مسن تر از آن باشد که بیمارگر ترجیح می دهد. یا اینکه گیاهان در منطقه وسیعی از نظر ژنتیکی یکدست باشند. همه این فاکتورها عواملی هستند که سبب کاهش یا افزایش سرعت ایجاد بیماری توسط یک بیمارگر به خصوص می شوند. به همین ترتیب، بیمارگر ممکن است از یک نژاد پرآزار بوده و جمعیت آن کم یا خیلی زیاد باشد. از نظر دوره زندگی نیز ممکن است در مرحله جنگی بوده یا نیاز به لایه نازکی از آب با یک ناقل اختصاصی داشته باشد. سرانجام، محیط هم بر روی رشد و مقاومت گیاه میزبان ، سرعت رشد، ازدیاد و پر آزاری بیمارگر و پراکنش آن به وسیله عواملی مانند باد، آب، ناقلان و غیره مؤثر است.
اغلب برهمکنش این سه جزء بیماری به شکل یک مثلث، که مثلث بیماری نامیده می شود، نشان داده شده است.هر ضلع این مثلث، نمایانگر یکی از سه جزء بیماری است. طول هر ضلع متناسب است با مجموع ویژگی های آن جزء که سبب افزایش بیماری می شود. برای مثال، اگر گیاهان مقاوم باشند، در سنین نامناسب برای بیماری، یا با فاصله زیاد از یکدیگر کاشته شده باشند طول ضلع مربوط به میزبان کوچک و میزان بیماری خیلی کم یا صفر خواهد بود. برعکس، اگر گیاهان حساس بوده، در مرحله رشدی حساس به بیماری و متراکم کاشته شده باشند، طول ضلع مربوط به میزبان نیز بلند و مقدار بالقوه بیماری زیاد خواهد بود. به همین ترتیب، هراندازه بیمارگر پرآزارتر، فراوان تر و فعال تر باشد، ضلع مربوط به بیمارگر بلندتر و ظرفیت میزان بیماری بیشتر خواهد بود. همچنین، هر اندازه شرایط محیطی (دما، رطوبت و باد) برای بیمارگر مساعدتر بوده یا سبب کاهش مقاومت گیاه شود، باعث افزایش مقدار بیماری و بلندتر شدن ضلع مربوط به محیط می شود. اگر سه جزء مثلث بیماری قابل اندازه گیری شوند، آنگاه مساحت مثلث نمایانگر مقدار بیماری در یک گیاه یا یک جمعیت گیاهی خواهد بود. اگر کمیت هرکدام از این سه جزء صفر باشد، بیماری به وجود نمی آید. گاه در مثلث بیماری عناوین سه جزء بیماری (گیاه میزبان، بیمارگر و محیط) به جای اینکه در کنار ضلع های مثلث نوشته شوند در راس های آن نوشته می شوند.
