现代植物病理学简史是怎样的?

人类对植物病害的认识、研究和预防远远落后于人和牲畜。人们关注害虫对农作物的危害早于疾病。因为在显微镜发明之前,人们无法用肉眼看到危害农作物的微生物。

在古代,由于生产水平低下,人类认识和改造自然的能力极其有限。往往幻想是超自然的神主宰了自然现象的变化。人们认为植物疾病是由于人们犯了让上帝生气的罪或太阳、月亮和星星的移动而引起的。这个神学概念统治了2000年。

18世纪后期以来,许多科学家突破了宗教信仰的束缚,对植物病害的本质进行了广泛的研究,做出了宝贵的贡献。法国的MarthieuTillet通过实验证明小麦黑穗病是由一种“黑粉”引起的,随后法国的M.Prevost证实这种病菌是真菌,成为用事实证明植物病害直接原因的第一人,这也是病菌理论的开端之一。

在1845和1846年,一场严重的马铃薯病害摧毁了爱尔兰几乎所有的马铃薯,导致了大饥荒。这一悲惨事件使许多科学家的注意力集中在植物病害上,并对植物病理学的研究给予了极大的鼓励。当时,关于马铃薯的这种疾病的原因有不同的意见。德国医生、真菌学家安东·巴德-里,花了5年时间研究,到1861,完全确认是一种由疫霉引起的马铃薯晚疫病,说明真菌是植物病害的原因。因此,建立了植物病原学说。他还指出黑穗病和霜霉病都是真菌侵染的结果,锈菌有寄生现象,不愧为植物病理学之父。

在LuisPasteur和RobertKoch(1876)发现动物炭疽病的病原体是细菌之后,RobertKoch提出了著名的RobertKoch法则,ThomasJ。伯里尔(1877)在美国证明了梨和苹果的火疫病是由细菌引起的。ErwmF。美国的Smith从1895开始对植物细菌性病害的研究做出了突出的贡献,撰写了100多篇关于植物细菌性病害的论文,特别是关于葫芦科、茄科、十字花科的青枯病,消除了人们对其病原的疑虑。他第一次研究了果树根癌的解剖和发育,认为它类似于人和动物的肿瘤,被誉为植物细菌性疾病的创始人。

植物病毒病已经被关注很久了,但是对病毒的认识是从19年底开始的。德国人阿道夫迈尔(1886)发现烟草花叶病可以通过病叶的汁液传播,证明该病是一种传染病。俄罗斯人(1892)进一步证明了烟草花叶病毒的汁液经过细菌过滤器后仍具有致病性。荷兰科学家马丁努斯·w·贝杰林克(1898)重复了这个实验,得到了同样的结果,发现这种致病物质可以在琼脂中扩散,被认为是一种“具有传染性的活流体”,后来被称为病毒。这是第一次将植物病毒病与其他传染性植物疾病区分开来。此后,类似的疾病不断被发现,疾病与病媒昆虫的关系也被发现。在1935中,美国的W.M.Standey用硫酸铵沉淀和醋酸铅脱色的方法纯化了烟草花叶病毒,得到了纯净的晶体,证明是一种蛋白质。1936年,英国的F.C.Bawden和N.W.Pirie发现烟草花叶病毒含有核酸(RNA)。1956 H .弗伦克尔·康拉特发现,烟草花叶病毒除去蛋白质后,仅接种核酸也具有传染性,并表现出其原有的症状。R.Shepherd等人(1968)证明花椰菜花叶病毒是一种DNA病毒,T.O.Diener在1972中发现了这种类病毒。

T.英国的Needham(1743+0743)最早报道了小麦粒(瘿)中的植物寄生线虫。植物寄生线虫创始人N.A.Cobb(1907)在美国农业部建立了第一个线虫学研究所,从1913-1932对植物寄生线虫进行了系统研究,在线虫的分类学、形态学和方法学方面做出了巨大贡献。1916年,张祖春在北京附近发表了关于麦粒线虫和谷子线虫的报告,国内其他学者也对其他植物线虫病进行了调查。其中,朱在1940研制的麦粒线虫去瘿机,去瘿率达99%以上。在1967期间,日本科学家土居佑二发现了几种由叶蝉传播的植原体,这些植原体导致植物失绿。能认真思考,总结经验。随后,有人提出了病害的三角形关系和四面体关系,认为任何一个因素的变化都会对植物病害产生一定的影响。20世纪70年代以后,随着生态学的发展,植物病理学领域提出了植物病害系统的概念和更加科学的综合病害防治策略,使植物病理学进入了成熟阶段。自20世纪80年代后期以来,越来越多的生物化学技术、基因工程和分子生物学的理论和方法被用来研究植物病害的发病机理,阐明植物病害过程中寄主和病原相互识别的分子基础,以及与病程相关的寄主和病原的基因结构、表达和调控机制。近年来,基于DNA重组技术的植物抗病基因工程,以及用于病原群体遗传学和病害流行病学研究的植物病原分子标记取得了惊人的进展。

我国植物病理学起步较晚,1912左右开始有人从事植物病害。自20世纪50年代以来,植物病害工作者的大部分注意力都放在主要的经济作物病害上。如小麦锈病、稻瘟病、棉花黄萎病、大白菜三大病害和苹果树腐烂病。目前国际上已开展的植物病理学领域没有空白。经过广大植物病害工作者的努力,有些领域已经达到或超过世界先进水平。需要指出的是,植物病理学未来的发展任重道远,需要多学科科学家的合作和不断努力,为保障人类食物来源、优化环境和农业可持续发展做出更大的贡献。