"संक्रमण प्रक्रिया" को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है: प्रवेश-पूर्व, प्रवेश और उपनिवेशीकरण। इसमें रोगजनक और परपोषी के बीच एक परजीवी संबंध की स्थापना के माध्यम से एक संभावित परपोषी में या उसके ऊपर एक संक्रामक प्रोपग्यूल के अंकुरण या गुणन को शामिल किया गया है। संक्रमण की प्रक्रिया रोगजनक, परपोषी और बाहरी वातावरण के गुणों से प्रभावित होती है। यदि संक्रमण प्रक्रिया का कोई भी चरण इनमें से किसी भी कारक द्वारा बाधित होता है, तो रोगजनक परपोषी में बीमारी का कारण नहीं बनेगा।
जबकि कुछ परजीवी पौधे के बाहर (बाह्य परजीवी - ectoparasites) का उपनिवेश करते हैं, रोगजनक भी पौधे में प्रवेश (penetration) द्वारा, एक प्राकृतिक उद्घाटन (natural opening - जैसे रंध्र छिद्र / stomatal pore) या घाव के माध्यम से प्रवेश कर सकते हैं। इन रोगजनकों द्वारा उत्पादित बीमारियों के लक्षण श्वसन, प्रकाश संश्लेषण, पोषक तत्वों के अनुवाद, वाष्पोत्सर्जन और विकास और विकास के अन्य पहलुओं के विघटन के परिणामस्वरूप होते हैं।
इससे पहले कि एक रोगजनक परपोषी ऊतक में प्रवेश कर सके, एक बीजाणु को अंकुरित होना चाहिए और पौधे की सतह पर बढ़ना चाहिए। गतिशील रोगजनकों के मामले में, उन्हें परपोषी को ढूंढना होगा और परपोषी में प्रवेश करने से पहले इसकी सतह पर बातचीत करनी होगी। कुछ रोगजनक विशिष्ट प्रवेश संरचनाएं विकसित करते हैं, जैसे कि एप्रिसोरिया, जबकि अन्य पौधे की सतह में पहले से मौजूद उद्घाटनों का उपयोग करते हैं, जैसे कि घाव या रंध्र छिद्र। पौधों के वायरस अक्सर वैक्टर जैसे कवक या कीड़ों के माध्यम से ले जाए जाते हैं और पौधे में प्रवेश करते हैं।
एक परजीवी के संक्रामक प्रचार और एक संभावित परपोषी पौधे के बीच प्रारंभिक संपर्क को टीकाकरण कहा जाता है। उपयुक्त प्रवेश बिंदु की पहचान करने के लिए रोगजनक विभिन्न प्रकार की उत्तेजनाओं का उपयोग करते हैं। पौधे की सतह पर स्थलाकृतिक संकेतों का उपयोग करके कई कवक उन्हें संभावित रंध्र स्थल की ओर मार्गदर्शन करते हैं। एक बार जब हाइफा एक रंध्र तक पहुंच जाता है, तो छिद्र से निकलने वाले वाष्पशील यौगिक एक विशेष प्रवेश संरचना, एप्रिसोरियम (appressorium) के निर्माण के लिए एक संकेत प्रदान करते हुए प्रतीत होते हैं। पत्ती की सतह पर पौधों द्वारा स्रावित शर्करा, अमीनो एसिड और खनिज गैर-विशिष्ट रूप से बीजाणु अंकुरण को गति प्रदान कर सकते हैं या रोगजनक के लिए पोषण प्रदान कर सकते हैं। इन पदार्थों की अनुपस्थिति में कुछ रोगजनक बीजाणु अंकुरित नहीं होंगे।
रोगजनक विकास तापमान, नमी, प्रकाश, वातन, पोषक तत्वों की उपलब्धता और pH से प्रभावित होता है। अस्तित्व और सफल संक्रमण के लिए आवश्यक शर्तें रोगजनकों के बीच भिन्न होती हैं।
रोगजनक अपने परपोषी में प्रवेश करने के लिए हर संभव मार्ग का शोषण करते हैं, हालांकि रोगजनक की व्यक्तिगत प्रजातियों की एक पसंदीदा विधि होती है। फंगल रोगजनक अक्सर परपोषी में प्रवेश करने के लिए पौधे की सतह के सीधे प्रवेश का उपयोग करते हैं। इसके लिए पौधे की सतह पर आसंजन की आवश्यकता होती है, इसके बाद दबाव का अनुप्रयोग होता है और फिर पौधे की सतह द्वारा प्रस्तुत भौतिक बाधाओं को दूर करने के लिए, छल्ली (cuticle) और कोशिका भित्ति का एंजाइमेटिक गिरावट होता है। छल्ली और दीवार के क्षरण के दौरान, रोगजनक में जीनों का एक उत्तराधिकार चालू और बंद हो जाता है, ताकि क्युटिनेज, उसके बाद सेल्युलेस, फिर पेक्टिनेज और प्रोटीज (protease) का उत्पादन हो, जो उसी क्रम में छल्ली, कोशिका भित्ति और मध्य पटलिका पर हमला करते हैं जिस क्रम में वे सामने आते हैं। कोशिका भित्ति में प्रवेश करने के लिए हाइफा के लिए आवश्यक दबाव पहले पौधे की सतह पर प्रोटीनयुक्त गोंद (proteinaceous glue) के साथ एप्रिसोरियम को मजबूती से जोड़कर प्राप्त किया जाता है। एप्रिसोरियम की कोशिका भित्ति फिर मेलेनिन से गर्भवती हो जाती है, जिससे यह जलरोधक हो जाती है, और एप्रिसोरियम के भीतर बनने वाले उच्च टर्गर दबाव को समाहित करने में सक्षम होती है। एप्रिसोरियम का वह बिंदु जो छल्ली के संपर्क में होता है, प्रवेश छिद्र कहलाता है, और इस बिंदु पर दीवार सबसे पतली होती है। बढ़ता हुआ टर्गर दबाव छिद्र को हर्नियेट करने का कारण बनता है, एक प्रवेश खूंटी बनाता है, जो परपोषी छल्ली और कोशिका भित्ति पर भारी दबाव डालता है।
एक ड्यूटरोमाइसेट्स एंटोमोपैथोजन द्वारा परपोषी छल्ली का प्रवेश।
1 = एप्रिसोरियल कॉम्प्लेक्स, 2 = प्रवेश खूंटी, 3 = प्रवेश प्लेट
रोगजनक प्रवेश के लिए वैकल्पिक मार्ग पौधे की सतह में पहले से मौजूद उद्घाटन के माध्यम से है। यह एक प्राकृतिक उद्घाटन या घाव हो सकता है। रोगजनक बैक्टीरिया और नेमाटोड अक्सर रंध्र छिद्रों के माध्यम से प्रवेश करते हैं जब पत्ती की सतह पर नमी की एक फिल्म होती है। कवक भी किसी विशेष संरचना के निर्माण के बिना खुले रंध्र में प्रवेश कर सकते हैं। कुछ कवक रंध्र छिद्र के ऊपर एक सूजा हुआ एप्रिसोरियम बनाते हैं और एक महीन प्रवेश हाइफा पत्ती के अंदर हवाई क्षेत्र में प्रवेश करता है, जहां यह एक उप-रंध्र पुटिका बनाता है, जिससे संक्रमण हाइफे उभरते हैं और आसपास की कोशिकाओं में हॉस्टोरिया बनाते हैं। रोगजनक आक्रमण के प्रति संवेदनशील हाइडाथोड भी हैं, पत्ती के किनारे के छिद्र जो जाइलम के साथ निरंतर होते हैं। विशेष रूप से आर्द्र परिस्थितियों में, जाइलम द्रव (guttation droplets - गुटेशन बूंदें) की बूंदें पत्ती की सतह पर उभर सकती हैं जहां वे रोगजनक बैक्टीरिया के संपर्क में आ सकती हैं, जो तब पौधे में प्रवेश करते हैं जब आर्द्रता कम होने पर बूंद वापस हाइडाथोड में पीछे हट जाती है। लेंटिसेल उठे हुए छिद्र होते हैं जो वुडी पौधों की छाल के पार गैस के आदान-प्रदान की अनुमति देते हैं। वे अधिकांश रोगजनकों को बाहर करते हैं, लेकिन कुछ इस मार्ग से पौधे में प्रवेश करने में सक्षम हैं। कुछ विशेष रोगजनक अधिक असामान्य उद्घाटनों का भी उपयोग कर सकते हैं, जैसे नेक्टरीज़, स्टाइल्स और एक्टोडेसमाटा। घाव के माध्यम से प्रवेश करने के लिए विशेष संरचनाओं के निर्माण की आवश्यकता नहीं होती है, और पौधे में प्रवेश करने के लिए घावों का उपयोग करने वाले कई रोगजनक अन्यथा पौधे की सतह में प्रवेश करने में असमर्थ होते हैं। अधिकांश पौधे वायरस घावों के माध्यम से प्रवेश करते हैं, जैसे कि उनके कीट वैक्टर द्वारा बनाए गए।
एक सफल संक्रमण के लिए रोगजनक और परपोषी के बीच एक परजीवी संबंध की स्थापना की आवश्यकता होती है, एक बार जब परपोषी पौधे में प्रवेश कर लेता है। रोगजनकों की दो व्यापक श्रेणियां बायोट्रॉफ़ (biotrophs - वे जो जीवित ऊतक में संक्रमण स्थापित करते हैं) और नेक्रोट्रॉफ़ (necrotrophs - वे जो कोशिकाओं को उपनिवेशित करने से पहले मार देते हैं, उन विषाक्त पदार्थों को स्रावित करके जो आगे बढ़ने वाले रोगजनक के आगे फैलते हैं) हैं। इन दो प्रकार के रोगजनकों को कभी-कभी 'स्नीक्स' और 'ठग' के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि वे अपने परपोषियों से पोषक तत्व प्राप्त करने के लिए जिन रणनीति का उपयोग करते हैं। नेक्रोट्रॉफ़ द्वारा उत्पादित विषाक्त पदार्थ परपोषी के लिए विशिष्ट या गैर-विशिष्ट हो सकते हैं। गैर-विशिष्ट विषाक्त पदार्थ पौधे-कवक या पौधे-जीवाणु इंटरैक्शन की एक विस्तृत श्रृंखला में शामिल होते हैं, और इसलिए आमतौर पर उन्हें पैदा करने वाले रोगजनक की परपोषी सीमा निर्धारित नहीं करेंगे। नेक्रोट्रॉफ़ अक्सर घावों के माध्यम से पौधे में प्रवेश करते हैं और तत्काल और गंभीर लक्षण पैदा करते हैं। परजीवी की एक मध्यवर्ती श्रेणी हेमीबायोट्रॉफ़ है, जो बायोट्रॉफ़ के रूप में शुरू होती है और अंततः रोगजनक के दोनों वर्गों की रणनीति का उपयोग करते हुए नेक्रोट्रॉफ़िक (necrotrophic) हो जाती है।
रोगजनक जो पौधों की सतह का उपनिवेश करते हैं, एपिडर्मल या मेसोफिल कोशिकाओं में हॉस्टोरिया के माध्यम से पोषक तत्व निकालते हैं, उन्हें एक्टोपैरासाइट कहा जाता है। हॉस्टोरिया एकमात्र संरचनाएं हैं जो परपोषी कोशिकाओं में प्रवेश करती हैं। कुछ परजीवी छल्ली और एपिडर्मल कोशिकाओं की बाहरी दीवार के बीच के क्षेत्र का उपनिवेश करते हैं, हॉस्टोरिया के साथ परपोषी एपिडर्मल और मेसोफिल कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं। इन्हें सब-क्यूटिकुलर संक्रमण कहा जाता है। रोगजनक पौधे के ऊतकों में गहराई तक कालोनियों का निर्माण भी कर सकते हैं। ये मेसोफिल और पैरेन्काइमा संक्रमण हैं, और नेक्रोट्रॉफिक, हेमीबायोट्रोफिक या बायोट्रोफिक संबंध हो सकते हैं। नेक्रोट्रॉफ़ विशेष प्रवेश संरचनाओं का उत्पादन नहीं करते हैं। इसके बजाय, वे विषाक्त पदार्थों को स्रावित करके परपोषी कोशिकाओं को मारते हैं, फिर कोशिका भित्ति और मध्य लैमेला को नीचा करते हैं, जिससे उनके हाइफे (hyphae) पौधे की कोशिका भित्ति और स्वयं कोशिकाओं में प्रवेश कर पाते हैं। हेमीबायोट्रोफिक संक्रमण में, इंटरसेलुलर हाइफे जीवित मेसोफिल कोशिकाओं में हॉस्टोरिया बना सकते हैं, लेकिन अनुकूल परिस्थितियों में घाव (lesion) के विस्तार के रूप में, कॉलोनी के आंतरिक, पुराने हिस्से में भारी रूप से परजीवी कोशिकाएं ढह जाती हैं और मर जाती हैं। नेमाटोड को खोदने से संक्रमित पौधों में इसी तरह की घटनाओं का क्रम हो सकता है। वायरस, मिल्ड्यू (mildews) और रस्ट (rusts) अपने परपोषियों के साथ विशेष बायोट्रोफिक संबंध विकसित करते हैं। डाउनी मिल्ड्यू (downy mildew) के इंटरसेलुलर हाइफे परपोषी मेसोफिल कोशिकाओं को उपनिवेश करते हैं और हॉस्टोरिया बनाते हैं। मिल्ड्यू बीजाणु पैदा करता है और संक्रमित कोशिकाएं अंततः मर जाती हैं, हालांकि नेक्रोट्रॉफ़िक रोगजनकों के कारण होने वाले परिगलन (necrosis) की तुलना में परिगलन में देरी होती है और समाहित होती है। रस्ट कवक (Rust fungi) संक्रमित कोशिकाओं में बुढ़ापे में देरी कर सकते हैं, जबकि वे बीजाणु पैदा करते हैं। संवहनी संक्रमण आमतौर पर संक्रमित जाइलम वाहिकाओं के भौतिक रुकावट के परिणामस्वरूप मुरझाने (wilting) और मलिनकिरण का कारण बनते हैं। ट्रू वैस्कुलर विल्ट रोगजनक विशेष रूप से संवहनी ऊतक का उपनिवेश करते हैं, हालांकि अन्य रोगजनक उसी लक्षण का कारण बन सकते हैं यदि वे संवहनी प्रणाली (vascular system) के साथ-साथ अन्य ऊतकों को भी संक्रमित करते हैं। कुछ रोगजनक ऐसे होते हैं जो अपने परपोषी के प्रणालीगत संक्रमण (systemic infection) को प्राप्त करने का प्रबंधन करते हैं। उदाहरण के लिए, कई वायरस पौधे के अधिकांश हिस्सों में फैल सकते हैं, हालांकि जरूरी नहीं कि सभी ऊतक हों। कुछ डाउनी मिल्ड्यू (downy mildews) संवहनी ऊतकों पर आक्रमण करके और परपोषी भर में बढ़ने से, परिगलन के बजाय विरूपण पैदा करके अपने परपोषी को व्यवस्थित (systemically) रूप से संक्रमित कर सकते हैं। अंत में, कुछ रोगजनक ऐसे होते हैं जो अपने परपोषी की कोशिकाओं के भीतर अपना पूरा जीवन चक्र (entire life cycle) पूरा करते हैं, और साइटोकाइनेसिस के दौरान कोशिका से कोशिका में फैल सकते हैं। ये एंडोबायोटिक संक्रमण हैं।
जबकि नेक्रोट्रॉफ़्स (necrotrophs) का पौधे के कार्यिकी पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, क्योंकि वे परपोषी कोशिकाओं को উপনিবেশ करने से पहले मार देते हैं, बायोट्रोफिक रोगजनक परपोषी शरीर क्रिया विज्ञान के विभिन्न पहलुओं में शामिल हो जाते हैं और सूक्ष्म रूप से संशोधित करते हैं, जैसे कि श्वसन, प्रकाश संश्लेषण, स्थानांतरण, वाष्पोत्सर्जन और वृद्धि और विकास। कवक, जीवाणु या वायरस द्वारा संक्रमण के बाद पौधों की श्वसन दर हमेशा बढ़ जाती है। ग्लूकोज अपचय की उच्च दर संक्रमित पत्तियों के तापमान में औसत दर्जे की वृद्धि का कारण बनती है। संक्रमण के प्रति पौधे की प्रतिक्रिया में एक प्रारंभिक चरण एक ऑक्सीडेटिव फट है, जो ऑक्सीजन की खपत में तेजी से वृद्धि और हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) और सुपरऑक्साइड आयन (O2-) जैसे प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों की रिहाई के रूप में प्रकट होता है। ऑक्सीडेटिव फट रोग प्रतिरोध (disease resistance) और घाव की मरम्मत तंत्र की एक श्रृंखला में शामिल है।
त्वरित सक्रिय रक्षा से लिंक
प्रतिरोधी पौधों में, श्वसन और ग्लूकोज अपचय में वृद्धि का उपयोग पेंटोस फॉस्फेट मार्ग के माध्यम से रक्षा-संबंधित चयापचयों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। अतिसंवेदनशील पौधों में, उत्पादित अतिरिक्त ऊर्जा का उपयोग बढ़ते रोगजनक द्वारा किया जाता है।
रोगजनक प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष दोनों रूप से प्रकाश संश्लेषण को भी प्रभावित करते हैं। जो रोगजनक मलिनकिरण का कारण बनते हैं, वे प्रकाश संश्लेषक ऊतक के पौधे को लूट लेते हैं, जबकि नेक्रोट्रॉफ़्स क्लोरोप्लास्ट को नुकसान पहुंचाकर और कोशिकाओं को मारकर प्रकाश संश्लेषक दर को कम कर देते हैं। संक्रमण की गंभीरता के आधार पर, बायोट्रोफ़्स प्रकाश संश्लेषण को अलग-अलग डिग्री में प्रभावित करते हैं। एक बायोट्रोफिक संक्रमण स्थल एक मजबूत चयापचय सिंक बन जाता है, पौधे के भीतर पोषक तत्वों के स्थानांतरण के पैटर्न को बदलता है, और रोगजनक की मांगों को पूरा करने के लिए संक्रमित पत्तियों में पोषक तत्वों का शुद्ध प्रवाह पैदा करता है। रोगजनक द्वारा प्रकाश संश्लेषक उत्पादों की कमी, डायवर्जन और अवधारण पौधे के विकास को रोकती है, और पौधे की प्रकाश संश्लेषक दक्षता को और कम करती है। इसके अलावा, रोगजनक उन पौधों में जल संबंधों को प्रभावित करते हैं जिन्हें वे संक्रमित करते हैं। बायोट्रॉफ़्स का वाष्पोत्सर्जन दर पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है जब तक कि बीजाणु छल्ली को नहीं तोड़ते, जिस बिंदु पर पौधा तेजी से मुरझा जाता है। जड़ों को संक्रमित करने वाले रोगजनक जड़ प्रणाली (root system) को मारकर पानी को अवशोषित करने की पौधे की क्षमता को सीधे प्रभावित करते हैं, इस प्रकार मुरझाना और मलिनकिरण जैसे द्वितीयक लक्षण पैदा करते हैं। संवहनी प्रणाली के रोगजनक जाइलम वाहिकाओं को अवरुद्ध करके पानी की आवाजाही को इसी तरह प्रभावित करते हैं। पौधे में स्रोत-सिंक पैटर्न में परिवर्तन के परिणामस्वरूप सामान्य रूप से वृद्धि और विकास रोगजनक संक्रमण से प्रभावित होते हैं। कई रोगजनक या तो स्वयं पौधों के हार्मोन को मुक्त करके, या पौधे में हार्मोन के संश्लेषण या क्षरण में वृद्धि या कमी को ट्रिगर करके पौधों में हार्मोन संतुलन को बिगाड़ते हैं। यह विभिन्न प्रकार के लक्षण पैदा कर सकता है, जैसे कि साहसिक जड़ों का निर्माण, पित्त का विकास, और एपिनास्टी (epinasty - पेटीओल्स / petioles का नीचे मुड़ना)।
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