研究植物不正常狀態和病態的癥狀、致病機理,病害的病原、發生、發展規律以及防治原理和技術的科學。它由植物學派生,與植物生理學和微生物學相互滲透而發展,還與作物學、植物遺傳學、植物育種學、生物化學、原生動物學、昆蟲學、土壤學、氣象學等有密切聯繫。植物細菌性病害學、植物真菌性病害學、植物病毒病理學、植物免疫學以及生態植物病理學等是其衍生的主要分支學科。

  發展簡史 早在18世紀,人類類就認識到植物病害的傳染性及其微生物病原。1775年,法國人M.蒂利特證明瞭小麥腥黑穗病是傳染的。19世紀初,真菌學在植物形態學和分類學的基礎上逐漸發展,真菌病原本質首先得到研究和認識。1853~1866年間,德國人H.A.德巴裡闡明瞭病原菌對植物的致病性和發病過程,並證明真菌發育過程中的多形態性以及銹菌的轉株寄生現象,從而推翻瞭當時流行的所謂植物腐爛或朽敗是因為“鬱汁”所致等“生物自然發生論”的謬誤概念。德國學者J.屈恩於1858年寫的《作物病害原因和防治》一書,總結瞭這一時期對植物病害發生和對病原菌的認識,提出瞭環境因素與植物病害發生的關系和病害的防治方法,標志著植物病理學的誕生。

  重要學術機構和刊物 國際上較早的植物病理學組織是成立於1909年的美國植物病理學會(ASPP),該學會出版的《植物病理學報》創刊於1911年。歐洲國傢以植物病理學會命名的組織成立較晚,但植物病理專業學報的出版則較美國為早,如德國創刊於1880年的《植物病理學雜志》。中國植物病理學會成立於1929年,1955年開始出版《植物病理學報》。國際植物病理學會(ISPP)於1963年在英國成立,中國植物病理學會為該學會理事國。

  研究內容 ①發病機制和癥狀。癥狀研究可分為宏觀和微觀兩類。前者大多為器官和組織的變色或枯死,植株生長的畸形、增生或抑制,種子或果實產量的減少和品質的變劣等;後者主要是借助顯微技術觀察染病植物組織生長發育的改變和破壞,屬於病組織學或病細胞學的研究范疇。②病原。研究植物病害發生原因。植物病害按病因可分為侵染性病害和非侵染性病害。前者大多為致病寄生物(又稱病原物)引起,包括真菌、細菌、病毒、類病毒、菌原體、類菌原體、類立克次氏體和線蟲,以及寄生性原生動物和種子植物,病害的發生是病原物和寄生植物在一定環境條件下相互作用的結果;後者由非生物因素引起,如高溫和低溫的傷害,空氣和水的污染,有毒物質或農藥中毒,土壤中營養元素的過多或缺少等。③病生理。主要是從個體水平和微觀水平上運用植物生理學的原理與方法,研究受病植物體內生理上所發生的變化。④病原生態。從種群水平和宏觀水平上研究各種病原物與寄主植物,以及與其他生物的、物理的、化學的、地理的環境條件之間的復雜關系,並探討生態平衡同病害發生和傳播之間的關系。⑤病害流行。在群體水平上研究寄主–病原–環境條件三者相互關系。以病原生態學為基礎,定量調查與植物病害發生發展和傳播密切相關的因素,並運用數理分析方法和電子計算機技術,依據若幹最關鍵的因素數據建立預測病害流行的數學模型和專傢系統,以指導實際預測預報之用。⑥抗病性。研究植物抗病性和病原物致病性的變異機制和遺傳規律,人工誘導植物以增強其抗病性,或采用雜交方式將抗病基因組合於某一農作物品種等。20世紀80年代以來,將傳統的植物雜交育種技術與現代生物技術相結合,運用基因工程技術進行轉基因抗性植物育種的研究與開發取得長足進展,並培育成功一批抗病優質植物品種。⑦病害綜合防治技術。主要研究如何把常規技術與現代科技結合起來,科學地運用植物抗性育種、化學防治、物理防治、生物防治、改進栽培管理技術等綜合防治手段,以避免或減少環境污染,恢復或保持生態平衡,達到經濟、安全、有效地控制植物病害發生與發展的目的。

  研究方法和發展趨勢 植物病理學的研究方法多種多樣。如病原學的研究是采用生物學顯微制片技術,通過微生物學和醫學中常用的分離、培養、接種、再分離等程序,完成科克氏法則驗證;利用光學顯微和電子顯微技術觀察病原物形態、特征,進行病原物分類、鑒定研究;抗病育種的研究要運用雜交育種方法和生物技術以及數學統計分析手段。20世紀80年代以來,一方面是電子計算機在植病流行學上的應用,為進行病害流行因素之間的關系進行定量分析提供瞭有效的手段,從而使病害流行的預測預報更加迅速準確,綜合防治措施更為合理,對病害生態體系的研究更為深入;另一方面是分子生物學的進展,可使許多植物病理現象和植物的抗病或感病機制從分子水平加以分析研究,並運用遺傳工程進行抗病育種。現在,植物病理學還在不斷向深度、廣度發展,形成新的學科領域,如種子病理學、植物收獲後的病害研究等。在綜合防治手段方面,生物防治和抗性育種將有廣闊的發展前景。而化學防治將趨向於研究和使用無毒或低毒的治療劑和抗性激發劑等。

  

推薦書目

 方中達. 普通植物病理學. 北京: 農業出版社, 1979.