Patofizjologia roślin

Podręcznik przedstawia aktualną wiedzę z zakresu patofizjologii. Dokonano w nim podziału patogenów oraz omówiono następujące zagadnienia: toksyny i ich działanie, atak patogena, objawy chorobowe powodowane przez patogeny, fizjologiczne i biochemiczne zmiany w roślinie wywołane przez patogeny, procesy obronne inicjowane przez rośliny w czasie patogenezy, mechanizmy odporności roślin na patogeny, bierna odporność roślin oraz odporność roślin na nicienie. Publikacja jest przeznaczona dla studentów szkół wyższych kierunków rolniczych, leśnych, ogrodniczych i przyrodniczych, dla fitopatologów i hodowców biorących udział w pracach hodowli twórczej oraz dla osób zatrudnionych w placówkach zajmujących się ochroną roślin. Informacje w niej zawarte mogą być również cennym uzupełnieniem innych źródeł wiedzy na temat reakcji roślin na stresy środowiskowe.

Spis treści

Przedmowa 5

Objaśnienia używanych skrótów i pojęć 7

1.   Wprowadzenie 11

2.   Podział patogenów 14

2.1.  Patogeny biotroficzne (obligatoryjne) 14

2.2.  Patogeny nekrotroficzne (fakultatywne) 16

3.   Toksyny i ich działanie 18

3.1. Definicja i ogólna charakterystyka toksyn 18

3.2. Toksyny specyficzne 18

3.3. Toksyny niespecyficzne 20

3.3.1. Przykłady toksyn wydzielanych przez grzyby z rodzaju Fusarium 20

3.3.2. Przykłady toksyn wydzielanych przez grzyby pleśniowe 24

3.3.3. Inne toksyny niespecyficzne  27

3.3.4. Toksyny endofitów  29

3.4.  Enzymy o charakterze toksyn  30

4.   Atak patogena 32

4.1.  Drogi infekcji  33

4.2. Kiełkowanie  34

4.3. Wytwarzanie appressorium  35

4.4.  Penetracja  35

4.5.  Kolonizacja 37

4.6. Sporulacja 38

5.   Objawy chorobowe powodowane przez patogeny 39

6.   Fizjologiczne i biochemiczne zmiany w roślinie powodowane przez patogeny 41

6.1. Zmiany zachodzące w ścianie komórkowej i błonach cytoplazmatycznych 41

6.2. Wpływ patogenów na uwodnienie komórek rośliny-żywiciela 43

6.3. Zakłócenia fotosyntezy w porażonych roślinach 43

6.4.  Zmiany ilościowe i jakościowe węglowodanów rozpuszczalnych 44

6.5. Zmiany w bilansie energetycznym  45

6.6.  Uszkodzenia wywołane produkcją wolnych rodników tlenowych 45

7. Procesy obronne inicjowane przez rośliny w czasie patogenezy 46

7.1.  Powstawanie reaktywnych form tlenu 46

7.1.1. Stres oksydacyjny 47

7.1.2. Peroksydacja lipidów 49

7.1.3. Wybuch tlenowy 51

7.1.4. Mechanizm antyoksydacyjny 52

7.2.  Synteza i rola białek typu PR 54

7.3.  Synteza i rola związków fenolowych 58

7.3. l. Charakterystyka i podział związków fenolowych (fenylopropanoidów) 58

7.3.2. Wybrane reakcje związków fenolowych i ich fizjologiczne właściwości 68

7.3.3. Fizjologiczna rola fenoli w reakcjach odpornościowych roślin 74

7.3.3.1. Rola sygnałowa 74

7.3.3.2. Działanie antybiotyczne 74

7.3.3.3. Allelopatia 78

7.4. Rola hormonów w reakcji roślin na patogeny 78

7.4.1. Kwas salicylowy 79

7.4.2. Kwas jasmonowy 80

7.4.3. Etylen 81

7.4.4. Kwas abscysynowy 82

7.5. Elicytory wywołujące reakcje obronne roślin 84

8. Mechanizmy odporności roślin na patogeny87

8.1. Transdukcja sygnałów 87

8.2. Odporność gen-na-gen 94

Reakcja nadwrażliwości 96

Systemiczna odporność nabyta 99

8.5. Indukowana odporność systemiczna 101

8.6.  Mechanizmy odporności roślin ozimych na patogeny śniegowe 102

8.7. Tolerancja krzyżowa i jej mechanizm 106

9. Bierna odporność roślin 111

9.1.  Metabolity wtórne biorące udział w biernej odporności roślin na patogeny 111

9.1.1. Saponiny 111

9.1.2. Cyjanogenne glikozydy 113

9.1.3. Glukozynolany 115

9.2. Rola białek i cukrów w odporności roślin na czynniki biotyczne 116

10. Odporność roślin na nicienie 118

Literatura 121

Indeks rzeczowy 133