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棉花枯萎病菌丝从棉株根部伤口或直接从根的表皮或根毛侵入,在棉株内扩展,进入维管束组织后,在导管中产生分生孢子,向上扩展到茎、枝、叶柄、棉铃的柄及种子上,造成叶片或叶脉变色、组织坏死、棉株萎蔫。
棉花枯萎病主要是侵染棉花维管束,导致棉花逐渐枯萎,直至死亡。