3. Mối quan hệ giữa bệnh cây với các môn học khác
4.1.1. Tính ký sinh
Tính ký sinh (parasitism) của vật gây bệnh là khả năng vật gây bệnh hút chất dinh dỡng từ cây chủ. Khả năng đó thờng không nh nhau. Có loại chỉ hút dinh dỡng trên cây sống theo kiểu ký sinh. cũng có loại ngoài việc sống ký sinh còn có thể sống trên xác cây chết Căn cứ vào khả năng hút dinh dỡng nhiều hay ít ngời ta chia chúng ra làm 4 loại.
4. 1. 1. 1. Sinh vật chuyên ký sinh
Sinh vật chỉ hút dinh dỡng trên tế bào và mô cây còn sống. Sau khi mô và tế bào cây chết thì chúng cũng ngừng sinh trởng và phát triển. Những loại này bao gồm: virus thựuc vật, phytoplasma, cây ký sinh, phần lớn tuyến trùng, nấm mốc sơng, phấn trắng, gỉ sắt. Yêu cầu dinh dỡng của chúng khá phức tạp, nói chung không thể nuôi cấy trên môi trờng nhân tạo.
4. 1. 1. 2. Sinh vật ký sinh mạnh (kiêm hoại sinh)
chết thì chúng vẫn có thể sống hoại sinh, sự phát triển của nấm chúng từ giai đoạn vô tính chuyển sang giai đoạn hữu tính.
4. 1. 1. 3. Sinh vật ký sinh yếu (kiêm ký sinh)
Những sinh vật này chỉ có thể xâm nhiễm vào cây sinh trởng yếu hoặc ngủ nghỉ trong mô cây chủ. Trong điều kiện nhất định chúng có thể sống ký sinh trên cơ quan cất trữ nh củ, cổ rễ, quả. Loại ký sinh này bao gồm nấm hạch sợi của bệnh thối cổ rễ và các nấm mục cây gỗ, chúng rất dễ mọc trên môi trờng nhân tạo và có thể hoàn thành vòng đời.
4. 1. 1. 3. Sinh vật chuyên hoại sinh
Loại vi sinh vật này không thể sống trên cây sống, cho nên không phải là vật ký sinh. Thông thờng ta thấy nấm mốc trên thực phẩm, nấm mục gỗ nh mộc nhĩ, nấm mỡ, nấm sò.
Về mặt tiến hoá vật hoại sinh thông qua phát triển sinh vật kiêm ký sinh và kiêm hoại sinh mà phát triển đến chuyên ký sinh. Chúng liên quan đến việc phòng trừ bệnh cây. Ví dụ chọn cây kháng bệnh là biện pháp phòng trừ hiệu quả, nhng chỉ đối với những loại ký sinh mạnh, còn đối với nhiều loại ký sinh yếu rất khó thu đợc một loài cây lý tởng. Đối với nhừng loại này ta cần nâng cao tính chống chịu của cây.
Phạm vi cây chủ và tính chuyên hoá ký sinh, do yêu cầu dinh dỡng của vật gây bệnh khác nhau mà khả năng chọn lọc cây chủ cũng khác nhau, có loại chỉ ký sinh trên một loài cây chủ nh bệnh gỉ sắt, có loại ký sinh trên nhiều loài cây chủ nh bệnh mục gỗ, bệnh thối cổ rễ, bệnh mốc xám. Nói chung những loại chuyên ký sinh và ký sinh mạnh có phạm vi cây chủ hẹp, còn những loại ký sinh yếu có phạm vi cây chủ rộng.
Trong cùng một quần thể vật gây bệnh thờng do yêu cầu điều kiện dinh dỡng khác nhau mà xuất hiênj sự phân hoá rõ rệt đó là tính chuyên hoá ký sinh. Những sinh vật chuyên ký sinh và ký sinh mạnh tính chuyên hoá ký sinh là hiện tợng phổ biến. Căn cứ vào tính chuyên hoá ngời ta chia ra mới mấy kiểu chuyên hoá, cùng một kiểu chuyên hoá lại căn cứ vào loài cây chủ mà chia ra quần thể sinh lý, gọi là loài nhỏ sinh lý.
Trong phòng trừ bệnh cây tìm hiểu loài nhỏ sinh lý của vật gay bệnh để chọn giống và mở rộng loài kháng bệnh, phan tích quy luật dịch bệnh và dự tính dự báo bệnh có ý nghĩa thực tiến quan trọng.
4. 1. 2. Tính gây bệnh
Tính gây bệnh (pathogenicity) là khả năng phá hoại cây chủ của vật gây bệnh. Vật gay bệnh hút nớc và dinh dỡng của cây chủ gây tác dụng phá hoại cây chủ. Nh-
ng sự phá hoại của 1 loài vật gây bệnh không thể chỉ dựa vào quan hệ ký sinh đẻ xem xét, tác dụng gây bệnh của chúng có nhiều mặt. Nói chugn vật ký sinh là vật gây bệnh nhng không phải tất cả vật ký sinh đều là vật gây bệnh. Vi khuẩn nốt sần cây họ đậu, nấm cộng sinh đều là vật ký sinh nhng không phải là vật gây bệnh. Tính ký sinh và tính gây bệnh cũng không phải đồng nghĩa. Tính ký sinh và tính gây bệnh không có tính tơng quan thuận. Những loại ký sinh mạnh thờng gây bệnh nhẹ còn những loại ký sinh yếu lại gây bệnh nặng. Đó là do kết quả hiệp đồng tiến hoá của vật gây bệnh và cây chủ.
Tính gây bệnh của vật gây bệnh thờng đợc thực hiện thông qua các phơng thức sau: (1) Lấ dinh dỡng và nớc của cây chủ (2) Tiết ra các loại ezym đẻ phân giả và phá hoại mô và tế bào cây chủ (3) Tiết ra chất độc đẻ làm héo cây, chết thối, khô héo cây chủ (4) Tiết ra chất kích thích sinh trởng hoặc gây anh hởng sự trao đổi chất binhf thờng của cây chủ gây ra hiện tợng bớu, biến dạng, nốt u sần. Chúng luôn luôn có các phơng thức gây bệnh khác nhau, có vật gây bệnh có 2 hay nhiều phơng thức gây bệnh khác nhau, cũng có ở giai đoạn khác nhau phơng thức gây bệnh cũng khác nhau.
4. 2. Tính kháng bệnh của cây chủ
4. 2. 1. Định nghĩa và các loại tính kháng bệnh
Sự ức chế và khả năng kéo dài sự hoạt đông vật gây bệnh của cây chủ gọi là tính kháng bệnh, khả năng đó do đặc tính di truyền của cây quyết định, khác với khả năng kháng bệnh biểu hiện ở mức độ khác nhau đối với vật gây bệnh của các loài cây khác nhau. Dựa vào mức độ kháng bệnh ngời ta chia ra mấy loại: miễn dịch, kháng bệnh, chống chịu bệnh, cảm bệnh, tránh bệnh.
(1) Miễn dịch (immune) phản ứng của cây bệnh đối với sự xâm nhiễm của vật gây bệnh làm cho cây chủ hoàn toàn không bị bệnh, hoặc quan sát không thể hiện triệu chứng và đặc trng bệnh.
(2) Sự kháng bệnh (resistant) phản ứng của cây chủ đối với sự xâm nhiễm của vật gây bệnh biểu hiện các mức độ bị bệnh khác nhau. Những loài cây bị bệnh nhẹ gọi là cây kháng bệnh.
(3) Sự chịu đựng (tolerant) Phản ứng của cây chủ đối với vật gây bệnh biểu hiện bệnh khá nặng, nhng tổn thất lại rất nhỏ, bề ngoài thấy cây bị bệnh, nhng tính chịu đựng của cây khá cao, có ngời gọi là tính chống tổn hại hoặc chống chịu
(5) Tránh bệnh (escape) Cây chủ trong một số điều kiện nào đó tránh đợc sự phát bệnh hoặc tránh đợc dịch bệnh, bản thân cây chủ là cảm bệnh. Ví dụ trong thời kỳ cảm bệnh cây chủ và vật gây bệnh không cùng một thời kỳ mà tránh đợc dịch bệnh.
4. 2. 2. Cơ chế tính kháng bệnh
Trong qúa trình phát sinh páht triển của bệnh cây chủ luôn luôn phải đấu tranh với vật gây bệnh. Dựa vào thời kỳ phát sinh ngời ta chia ra mấy loại: chống tiếp xúc, chống xâm nhập, chống khuếch tán, chống tổn thất. Mỗi giai đoạn đèu thể hiện ph- ơng thức khác nhau. Dựa vào cơ chế kháng bệnh có thể chia ra tính kháng bệnh kết cấu (hay tính kháng bệnh vật lý hoặc cơ giới) và tính kháng bệnh sinh hóa.
Thực vật nói chung có 2 hoạt động tự bảo vệ đề kháng với vật gây bệnh, một là tác dụng cản trở, thông qua đặc diểm mô và kết cấu mà ngăn cản sự tiếp xúc của vật gây bệnh, cản trở sự lây lan vật gây bệnh, đó là tính kháng bệnh kết cấu; hai là trong tế bào hoặc trong mô phát sinh một loạt phản ứng sinh lý sinh hoá, sản sinh ra các chất có tác dụng gây độc đối với vật gây bệnh, đó là tính kháng bệnh sinh hoá.
Thực vật dựa vào đặc điểm kết cấu mô sẵn có mà chống lại sự tiếp xúc và xâm nhập của vật gây bệnh, phát huy tác dụng chống sự xâm nhập. Kết cấu phòng gự đó là do thiên nhiên tự tạo ví dụ lông tơ dày ra, tầng cutin dày ra, hình thành tầng cách ly chống chịu nớc hoặc chống chịu sâu. Chúng có mật độ khí khổng tha hoặc lỗ khí khổng rất nhỏ, vật gây bệnh rất khó xâm nhập. Mặt khác sau khi vật gây bệnh xâm nhập kết cấu mô cây chủ biến đổi hoặc gây phản ứng chết tế bào để ức chế sự phát triển vật gây bệnh. Những biến đổi đó không thể tách rời với sự trao đổi chất sinh hoá của cây chủ.
Một vật gây bệnh khi tiếp xúc và xâm nhập vào cây chủ, cũng bị sức đề kháng rất mạnh thông qua phản ứng sinh hoá. Một vật gây bệnh chỉ xâm nhập 1 loài cây chủ mà không xâm nhiễm đến các cây chủ khác phần lớn trong các cây chủ đó có phản ứng sinh hoá rất mạnh để đề kháng làm cho chúng không thể lập quan hệ ký sinh đợc. Cúng giống nh tính đề kháng của mô cây chủ, phản ứng sinh hoá này là do thiên nhiên tạo ra và cũng đợc chia ra hai loại: tính đề kháng sinh hoá sẵn có và tính đề kháng do biến đổi chất.
Tính đề kháng thiên nhiên bao gồm các chất ức chế Nấm vi khuẩn tiết ra ngoài cơ thể cây chủ nh loại hành tỏi, thông, bách. Nhiều vi sinh vật bị chất tiết của thực vật gồm các chất hoá học nh phenol, terpene, naphthalene. Một số loài cây khong thể trở thành cây chủ của vật gây bệnh bởi vì trong cơ thể cây thiếu chất nào đó mà vật gây bệnh có thể nhận biết nên không thể lập quan hệ ký sinh đợc.
Sau khi vật gây bệnh xâm nhập, cây chủ cũng có phản ứng quyết liệt, thẻ hiện rõ nhất là chúng hình thành các mô chết mà vật gây bệnh không thể hút dinh dỡng đợc. Cũng có loại cây chủ xung quanh vật gây bệnh hình thành các chất diệt khuẩn lẫn vào trong tế bào, ngời ta gọi là chất bảo vệ thực vật (phytoalexin).
Một số chất thông qua biến đổi hoá học để đề kháng bệnh nh sự hoạt hoá chất phosphovalerose, từ đó sản sinh nhiều chất chống khuẩn; sự sao chép ARN và phiên dịch protein tăng nhanh phá hoại hệ enzym của vật gây bệnh. Đặc tính biến đổi này biểu hiện cơ sở di truyền tính kháng bệnh.
4. 2. 3. Tính kháng bệnh nằm ngang và tính kháng bệnh thẳng đứng
Vanderplank chia tính kháng bệnh ra làm 2 loại: tính kháng bệnh nằm ngang và tính kháng bệnh thẳng đứng.
Tính kháng bệnh nằm ngang là tính kháng bệnh không chuyên hóa, tính kháng bệnh đồng ruộng, tính kháng bệnh phổ biến. Những loài có tính kháng bệnh nằm ngang phản ứng đối với vật gây bệnh gần nh nhau. Nghĩa là tính kháng bệnh và tính gây bệnh không có tác dụng lẫn nhau, trong thời kỳ ngắn không mất đi tính kháng bệnh, tính kháng bệnh này rất ổn định. Tính kháng bệnh nằm ngang do nhiều gen khống chế, do tác dụng tổng hợp của nhiều gen, di truyền của tính kháng bệnh là di truyền số lợng.
Tính kháng bệnh thẳng đứng còn gọi là tính kháng bệnh chuyên hoá. Chỉ có một (số) loài có tính kháng bệnh nhng một (số) loài kia lại không có tính kháng bệnh. Nghĩa là tính kháng bệnh và tính gây bệnh có tác dụng khác nhau rõ rệt. Những tính kháng bệnh nh vậy thể hiện sự miễn dịch hay tính kháng bệnh rất cao, nhng tính kháng bệnh đó không thể kéo dài, và do sự biến dị loài đồng ruộng mà làm mất đi tính kháng bệnh. Tính kháng bệnh thẳng đứng do một gen khống chế, di truyền của tính kháng bệnh là di truyền chất lợng.