สิ่งมีชีวิตที่เป็นสาเหตุของโรคพืช ได้แก่ ไวรัส (virus) ไมโคพลาสมา (mycoplasma or mycoplasmalike organism) แบคทีเรีย (bacteria) รา (fungi) ไส้เดือนฝอย (nematode) และพืชชั้นสูงที่เป็นปรสิต (higher plant parasites) ได้แก่ กาฝาก (mistletoes) และฝอยทอง (dodders

ภาพที่ 20 โครงสร้างของไวรัส
ที่มา : http://micro.magnet.fsu.edu/cells/virus.html

                  ไวรัสมีลักษณะสำคัญ 3 ประการ คือ

                  1. สามารถทำให้เกิดโรคและติดต่อได้ (transmissible)

                  2. สามารถเพิ่มจำนวนได้เฉพาะในพืชที่มีชีวิตเท่านั้น( reproduce only in vivo )

                  3. มีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ชนิดใช้แสงธรรมดา( light microscope )

                  การจัดจำแนก( classification ) โดยใช้ธรรมชาติของเชื้อยังไม่สามารถกระทำได้ เนื่องจากความรู้และข้อมูลที่สำคัญในเรื่องธรรมชาติของเชื้อไวรัสสาเหตุของโรคยังไม่สมบูรณ์พอ ดังนั้นการจัดจำแนกกลุ่มของไวรัสสาเหตุของโรคพืชจึงใช้ลักษณะอื่นๆ แทน

ลักษณะอาการของโรคพืชที่เกิดจากเชื้อไวรัส ( symptoms of viral diseases in plant )

                  ลักษณะอาการที่เกิดจากเชื้อไวรัสแบบทั่วไปทั้งต้นเรียกว่า systemic symptom เนื่องจากไวรัสแพร่กระจายไปทุกส่วนของพืช สำหรับลักษณะอาการแบบเฉพาะที่ เรียกว่า local symptom ลักษณะอาการทั่วไปของโรคพืชที่เกิดจากเชื้อไวรัสคือ การลดลงของขนาดพืช ส่วนยอดของพืชอาจไหม้และส่วนของใบอาจมีสีเหลืองซีดหรือเป็นจุดสีเหลืองซีดหรือจุดสีน้ำตาล หรือเป็นรอยจุดด่างเป็นดวงๆ( ring spot ) หรือเป็นรอยขีด( streak ) ใบพืชอาจจะเสียรูปร่างไปเพียงเล็กน้อย ใบเป็นคลื่น หรืออาจจะเสียรูปร่างไปจนไม่เหลือลักษณะเดิม

                  ความรุนแรงและลักษณะอาการของโรคที่เกิดจากเชื้อไวรัสชนิดหนึ่งจะผันแปรไปได้ด้วยปัจจัยต่างๆ เช่น ชนิดและอายุของพืช สภาพแวดล้อมก่อนเกิดการติดเชื้อ( infection ) และในระหว่างที่มีการพัฒนาของโรค และความผันแปรในตัวของเชื้อไวรัสเอง ความผันแปรในตัวเชื้อไวรัสชนิดใดชนิดหนึ่งสามารถตรวจสอบได้จากความแตกต่างในเรื่องของ ความสามารถในการก่อให้เกิดโรคกับพืชชนิดต่างๆ ลักษณะอาการของโรคที่เกิดขึ้นในต้นพืช และการถ่ายทอดเชื้อโรคโดยแมลงว่าเป็นแมลงชนิดใด ซึ่งความผันแปรนี้ก่อให้เกิดการแบ่งชนิดของไวรัสเป็น strain

การถ่ายทอดเชื้อไวรัส ( virus transmission )

                  การแพร่กระจายของเชื้อไวร้สเกิดได้ 4 ทางดังนี้

                  1. ทางเมล็ด แต่เกิดขึ้นได้ยากมาก อาจเป็นเพราะว่าขณะเกิดต้นอ่อนภายในเมล็ดนั้น เชื้อไวรัสไม่สามารถติดเข้าไปได้

                  2. ทางส่วนขยายพันธุ์โดยไม่อาศัยเพศ ( vegetative organ ) เชื้อไวรัสสาเหตุของโรคพืชที่ก่อให้เกิดอาการแบบ systemic ทั้งหมด ถ่ายทอดเชื้อโรคได้ด้วยวิธีนี้

                  3. ทางการสัมผัส มักเกิดในกรณีที่มีเชื้อไวรัสในปริมาณความเข้มข้นสูง อาจเกิดโดยการเสียดสีของกิ่งของต้นที่อยู่ใกล้กันขณะที่มีลมพัด หรือการที่รากของต้นไม้มาแตะกันแล้วเชื้อผ่านเข้าทางรอยแผล หรือเกิดการเชื่อมกันของราก ( root grafting )

                  4. ทางตัวพาหะ( vector ) เป็นวิธีการถ่ายทอดเชื้อที่สำคัญที่สุด ตัวพาหะนี้ได้แก่ รา ไส้เดือนฝอย นก สัตว์ขนาดใหญ่ และแมลง ซึ่งแมลงจัดว่าเป็นตัวพาหะที่สำคัญที่สุด

ความสัมพันธ์ระหว่างไวรัสสาเหตุของโรคพืชและตัวพาหะที่เป็นสัตว์ขาปล้อง ( The relations of plant viruses to arthropod vectors )

                  ไวรัสเกือบทุกชนิด ยกเว้น TMV มีการแพร่กระจายและปลูกเชื้อโดยแมลง และแมลงที่เป็นพาหะที่สำคัญ คือ เพลี้ยอ่อน( aphid ) ซึ่งตามปกติเป็นตัวนำเชื้อไวรัสที่ก่อให้เกิดโรค mosaic และไวรัสชนิดที่ใกล้เคียงอื่นๆ

ภาพที่ 21 เพลี้ยอ่อน (aphids) ซึ่งเป็นแมลงพาหะที่สำคัญของเชื้อไวรัส
ที่มา : http://www.freshops.com/nutrient.html

                  แมลงที่เป็นพาหะสำคัญลำดับที่สองคือ เพลี้ยกระโดด ( leafhopper ) ซึ่งเป็นตัวการถ่ายทอดเชื้อ yellow virus นอกจากนี้ยังมีพาหะชนิดอื่นที่สำคัญ ได้แก่ เพลี้ยไฟ ( thrips) แมลงหวี่ขาว ( white fly ) เพลี้ยแป้ง ( mealy bug ) และไร( mite )

ภาพที่ 22 เพลี้ยกระโดด เป็นแมลพาหะของเชื้อไวรัสลำดับที่สอง
ที่มา : http://www.ent.iastate.edu/imagegal/homoptera/leafhopper/potato/0212.37potatoleafhopper.html

การจำแนกไวรัสสาเหตุของโรคพืชโดยใช้แมลงพาหะ

                  ไวรัสสาเหตุของโรคพืชส่วนใหญ่ถ่ายทอดโดยมีเพลี้ยอ่อนเป็นพาหะ จึงถูกแยกออกเป็น 2 กลุ่ม ดังนี้

                  1. stylet-borne virus หรือ nonpersistent virus จะสามารถถ่ายทอดโดยติดไปกับปากของแมลงและหายไปจากตัวแมลงอย่างรวดเร็ว เพียงแค่การไปดูดกินน้ำเลี้ยงพืชหนึ่งครั้งเท่านั้น ไวรัสกลุ่มนี้มีสมาชิกมากที่สุด

                  2. circulative virus หรือ persistent virus ไวรัสสาเหตุของโรคพืชเข้าไปอยู่ภายในตัวแมลงเป็นระยะเวลายาวนานหรือตลอดชั่วชีวิตของแมลง ไม่เป็นที่แน่ชัดว่าไวรัสมีการเพิ่มจำนวนในตัวของเพลี้ยอ่อนหรือไม่ แต่ถ้าเป็นไวรัสที่ถ่ายทอดโดยเพลี้ยกระโดด มันจะผ่านต่อไปยังรุ่นลูก รุ่นหลานได้ทางไข่

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของไวรัสสาเหตุของโรคพืช ( physical and chemical properties of plant viruses )

                  คุณสมบัติที่ว่านี้ได้แก่ ความเจือจางต่ำสุดของเชื้อที่สามารถก่อให้เกิดโรคกับพืช ( dilution end point ) อุณหภูมิในระดับที่สามารถหยุดปฏิกิริยาของเชื้อไวรัสได้( thermal inactivation point ) และความยาวนานในการดำรงชีวิตอยู่ได้นอกเซลล์สิ่งมีชีวิต ( longevity in vitro ) ซึ่งคุณสมบัตินี้สามารถช่วยในการวินิจฉัยชนิดของไวรัสที่ก่อให้เกิดลักษณะอาการของโรคที่คล้ายคลึงกันได้ แต่การทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพนั้นบ่อยครั้งที่มีปัจจัยภายนอกอื่นๆ เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย

                  TMV มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่คงที่มากกว่าไวรัสชนิดอื่น ๆ มักถูกนำไปใช้ในการศึกษาเรื่องต่างๆ มากมาย จนทำให้ทราบว่าตัว particle ของไวรัสประกอบด้วย nucleic acid และ protein โดย protein เป็นตัวห่อหุ้ม nucleic acid ไวรัสสาเหตุของโรคพืชส่วนใหญ่ที่ก่อให้เกิดอาการด่าง ( mosaic ) มี nucleic acid ประเภท ribonucleic acid ( RNA ) และมีไวรัสสาเหตุของโรคพืชอย่างน้อยที่สุด 1 ชนิด คือ cauliflower-mosaic virus ที่ nucleic acid เป็น deoxy- ribonucleic acid ( DNA )

                  ไวรัสมีรูปร่าง 3 แบบ คือ แบบเป็นท่อนตรง ( rigid rod ) แบบเป็นท่อนคด ( flexuous rod ) และแบบทรงกลมหลายเหลี่ยม ( polyhedral ) มีขนาดอยู่ระหว่าง 16 – 475 m? (1 m ? = 10 -6 mm ) ไวรัส TMV มีรูปร่างเป็นท่อนตรง มีขนาด 15 x 280 m?

วงจรของโรคพืชที่เกิดจากเชื้อไวรัส ( virus disease cycle )

                   เมื่อเชื้อไวรัสเข้าสู่เซลล์พืชโดยอาศัยตัวพาหะต่างๆแล้ว จะปล่อย RNA เข้าไปดึงเอาสารประกอบที่มีไนโตรเจนอยู่จาก cytoplasm และจาก nucleus ไปใช้ในการเพิ่มจำนวน nucleic acid ของตัวไวรัส และใช้ amino acid ของเซลล์พืชในการสร้าง protein ของตัวมันเอง หลังจากการสร้าง particle ใน vacuole ของเซลล์พืชหรือใน cytoplasm แล้ว อาจทำให้เห็นผลึกของเชื้อไวรัสเมื่อตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์

ความสัมพันธ์ทางเซรุ่มวิทยา ( serological relationships )