為了養(yǎng)活全球不斷增加的人口，尤其是發(fā)展中國家，馬鈴薯扮演著越來越重要的的角色，由于種植越來越集中化，作物病蟲害的影響日益增強(qiáng)，對病原物的生存和發(fā)展條件深層次的了解，是確定病害流行時(shí)間和有針對性地處理的先決條件。我們今天植物病理學(xué)知識的基礎(chǔ)是在19世紀(jì)中葉建立的，1861年，德國植物家Anton de Bary，發(fā)表了他對馬鈴薯晚疫病發(fā)病原因和如何控制的前瞻性研究，如今，晚疫病依然是馬鈴薯最重要的病害。
在de Bary的時(shí)代，馬鈴薯晚疫病的發(fā)病原因是一個(gè)熱議的話題，特別是許多人認(rèn)為在葉片上發(fā)現(xiàn)的白色類似真菌的結(jié)構(gòu)，是長勢弱的植株非正常的分泌物，這當(dāng)然不是馬鈴薯晚疫病的真正原因，de Bary做了徹底的觀察，記錄了病害發(fā)展的各個(gè)階段，這是第一個(gè)結(jié)論性的描述，病原物膨大的游動孢子吸附在葉片表面，然后通過形成芽管侵染作物，穿透表皮細(xì)胞后，病原菌形成菌絲體并寄生在作物組織內(nèi)開始對作物進(jìn)行破壞，de Bary將其命名為致病疫霉菌（Phytophthora infestans），除了致病疫霉，至今被描述的其它疫霉屬病菌超過90種，它們當(dāng)中的很多都會引起作物的重要病害，例如引起橡樹猝死病的橡樹疫霉（P.ramorum），引起辣椒、南瓜和黃瓜的果腐病的辣椒疫霉（P.capsici），引起大豆莖腐和根腐的大豆疫霉（P.sojae），引起大蒜疫病的蔥疫霉（P.porri），致病疫霉主要侵染茄科作物，并造成嚴(yán)重危害，比如番茄和馬鈴薯，引起1845年愛爾蘭大饑荒的馬鈴薯晚疫病，如今依然是植物病理學(xué)研究和植株保護(hù)的挑戰(zhàn)。
馬鈴薯晚疫病的流行始于播種，個(gè)別塊莖被晚疫病菌侵染也是有可能的。開始階段，侵入塊莖的致病疫霉菌的菌絲在塊莖細(xì)胞間生長，而塊莖從外觀上看起來完全健康，一旦受侵染的塊莖開始萌發(fā)，疫霉菌菌絲體也進(jìn)入萌發(fā)的新芽中生長。如果受侵染的程度較輕，植株萌發(fā)并且存活，不會表現(xiàn)出任何體內(nèi)收到侵染的癥狀，直到幾周后，開始出現(xiàn)可見的褐色病斑，尤其是在莖基部和葉柄處，晚上露水在葉脈處形成有利于病菌的生長，然后小型褐色斑出現(xiàn)在葉片上。通常有病變性變色的邊界，濕度大時(shí)，這種壞死癥狀多出現(xiàn)在葉緣，并快速擴(kuò)展，在葉片背面，白色病原物顯現(xiàn)，包含有聚集的分支菌絲，包囊梗，頂端有檸檬型的孢子囊，這些孢子囊對致病疫霉繁殖器官的形成至關(guān)重要。
幾株受侵染的馬鈴薯足以引起病害的流行，持續(xù)的潮濕天氣更有利于致病疫霉菌的傳播，隨著相對濕度的變化，孢囊梗也會相應(yīng)的小幅擺動，這種微運(yùn)動利于孢子囊的釋放，然后隨風(fēng)飄散傳播到遠(yuǎn)處，當(dāng)孢子囊降落在葉片上后，如遇天氣濕潤且溫暖，孢子囊萌發(fā)產(chǎn)生芽管，這一過程叫做直接萌發(fā)；在溫度降低時(shí)，以間接萌發(fā)為主，在孢子囊邊緣的液質(zhì)中，一些細(xì)胞被固定，他們開始成熟并釋放孢子，當(dāng)孢子囊尖端溶解出現(xiàn)小孔后，游動孢子進(jìn)入膜質(zhì)泡囊中，泡囊膜不久即破裂，釋放出的孢子在鞭毛的協(xié)助下移動，在游動孢子接觸到葉片的上表皮時(shí)，黏附在上面并且轉(zhuǎn)變?yōu)楹裨咦?，這些囊泡萌發(fā)，前端產(chǎn)生芽管，繼而在頂端產(chǎn)生膨大的附著胞，在細(xì)胞壁降解酶的作用下，侵入絲侵入表皮，在馬鈴薯葉片內(nèi)部，菌絲體形成，在葉片的細(xì)胞間生長，在指狀吸器的協(xié)助下，寄生菌叢寄主植物吸取養(yǎng)分制造能量，受損的細(xì)胞逐漸死去，菌絲進(jìn)一步侵入到鄰近依然活著的葉片組織細(xì)胞中，因此，綠葉面積越來越少，從變色的葉片組織的邊緣，孢子囊形成，由氣孔長出葉片，下一代的孢子囊形成，不久即被風(fēng)雨傳播，這一循環(huán)包括孢子囊傳播，釋放游動孢子，侵入寄主，菌絲體在葉片內(nèi)形成和孢子形成。
整個(gè)過程可以持續(xù)重復(fù)發(fā)生，尤其在天氣涼爽和潮濕時(shí)，侵染壓力增加，顯示晚疫病典型癥狀的植株數(shù)量，和葉片受損面積隨著時(shí)間推移快速增加，最終我們經(jīng)常會看到褐色莖以及懸掛在上面的死葉，塊莖中的癥狀表現(xiàn)依然不明顯。但是如果孢子囊被雨水沖進(jìn)土壤中，會造成很高的產(chǎn)量損失風(fēng)險(xiǎn)，游動孢子從孢子囊釋放后，在土壤顆粒間運(yùn)動，到達(dá)塊莖表面，多從塊莖表面的自然皮孔侵入，存儲的塊莖被菌絲寄生，顏色變褐，大多數(shù)塊莖是在收獲時(shí)被侵染的，機(jī)械壓力造成了表皮上的小裂縫，使得本來就黏附在塊莖上的土壤中的孢子囊侵入，在存儲時(shí)，被致病疫霉侵染的塊莖表面呈現(xiàn)出褐灰色斑，隨著時(shí)間推移，病斑逐漸內(nèi)陷，多數(shù)受侵染的薯塊同時(shí)會感染細(xì)菌性軟腐病。
在大多數(shù)馬鈴薯種植區(qū)域，幾個(gè)世紀(jì)前，所有的致病疫霉菌有著相同的交配型，即A1型，從1970年以來，在墨西哥出現(xiàn)了第二個(gè)交配型，即A2型，并傳播到世界各地，一旦兩個(gè)具有不同交配型的菌絲接觸，遺傳基因的有性重組發(fā)生了，產(chǎn)生了新的生物型，具有更高的致病性，對這兩種交配型的菌絲中任何一個(gè)來說，可能要經(jīng)歷數(shù)年才能與相同或不相同配型的菌絲結(jié)合，首先從一個(gè)菌絲中產(chǎn)生棍棒狀雄器，另外一個(gè)菌絲中產(chǎn)生雌性配子囊，配子囊穿過雄器后膨大成球狀藏卵器，兩個(gè)配子囊中都包含著多個(gè)細(xì)胞核，這些細(xì)胞固定在特定位置開始進(jìn)行減數(shù)分裂，產(chǎn)生雙倍的單倍體子核，藏卵器中的細(xì)胞核逐步移向遠(yuǎn)端并退化，只有一個(gè)細(xì)胞核保持有活力，在結(jié)合子的末端，有一些穿雄生的細(xì)胞核，有一個(gè)移動至藏卵器，雄性細(xì)胞核找到雌性細(xì)胞核，然后配對，但不融合，通過形成細(xì)胞壁，藏卵器的球體內(nèi)部的卵周質(zhì)被限定并分割形成卵孢子，直到這是，雄性和雌性細(xì)胞核才融合在一起，遺傳基因重新組合。
在土壤中，所有的卵孢子被厚厚的細(xì)胞壁保護(hù)著，通常能以休眠狀態(tài)存活數(shù)年，直到收到刺激，比如，根酸化或其他因素，所有的卵孢子才會萌發(fā)，在芽管的頂端，孢子囊的形成，孢子囊內(nèi)游動孢子成熟，游動孢子被釋放后，可以侵染幼嫩馬鈴薯的莖，創(chuàng)造了潛在疫病流行的開始。
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