د.ياسر ناصر حسين

مفهوم المرض النباتي

The concept of Disease in plant

يكون النبات سليماً أو طبيعياً عندما يقوم بوظائفه الفسيولوجية على أتم وجه ويعطي أنتاجاً حسب إمكانياته الو راثية. تشمل الوظائف :

1 - أنقسام الخلية الاعتيادي

2- تمايز الخلايا وتكشفها .

3 - أمتصاص الماء والأملاح من التربة ونقلها الى جميع أجزاء النبات

4 - التمثيل الضوئي ونقله نواتجه الى أماكن استعمالها او تخزينها

5 - بناء وهدم المواد المتمثلة    6 -التكاثر

ٳذا ماأحدثت الكائنات الممرضة أو بعض الظروف البيئية اضطرابا للنباتات أو انحرافا واحدا أو أكثر في هذه الوظائف عن الوضع الطبيعي عندها يصبح النبات مريضاً .

ٳن المسببات الأساسية للمرض هي أما كائنات حية ممرضة أو ظروف بيئية وتختلف الميكانيكية التي تحدث فيها الامراض حسب المسبب المرض والنبات والعائل ويكون التفاعل بينهما في البداية ذات طبيعة كيماوية غير منظوره في أماكن حدوث المرض بعدها يصبح التفاعل أكثر انتشاراً ويحدث تغيرات نسيجية تشكل أعراض المرض . ٳن نوع الخلايا والانسجة التي تصبح مصابة تحدد نوع الوظائف الفسيولوجية للنبات التي سيحدث فيها الخلل أولا ، مثلا ٳصابة الجذور بتعفن الجذور تتعارض مع امتصاص الماء والمغذيات من التربة وٳصابة الاوعية الخشبية بامراض الذبول الوعائي وبعض التقرحات تتعارض مع نقل الماء والاملاح ٳلى منطقة التاج في النبات وٳصابة المجموع الخضري بتبقعات الاوراق واللفحات والموزائيك تتعارض مع التمثيل الضوئي . 

وبالتالي فان المرض في النبات يمكن تعريفة حسبAgrios  (2005 )

Plant Disease  (المرض النباتي)

سلسلة من التفاعلات(الاستجابات) المرئية وغير المرئية لخلايا وانسجة النبات مع الأحياء المجهرية الممرضة للنبات اوالظروف البيئية مما ينتج عنه تغيرات ضارة في الشكل والوظيفة والتي ربما تؤدي الى تلف جزئي أوموت احد أجزاء النبات او النبات بكامله .

الضرر Injury : الضرر هو التاثير الميكانيكي السريع لخلايا وانسجة النبات الذي تسببه العوامل الحيوية او غير الحيوية بدون احداث الاثارة المستمرة او تفاعل بين هذه العوامل والنبات كما يحدث بالمرض النباتي .ومثالها الضرر الذي تحدثه الحشرات والحلم وغيرها على النبات .   

بعض التعاريف والمصطلحات في موضوع أمراض النبات  

1 - القدرة المرضية Pathogenicity

وهي صفة نوعية للكائن الحي والتي توضح قدرته على أحداث المرض وهناك فرضيات وضعت ﻹثبات القدرة المرضية تعرف بفرضيات كوخ .وهي تختلف في تطبيقاتها حسب المسبب من حيث مستوى تطفله وطريقة عزله وتنقيته ، ولكنها تشترك في خطوط عريضة هي :

1- وجود حالة مرافقة بين المسبب المرضي والمرض بحيث يكون المسبب المرضي مرافقا ً  للحالة المرضية   في جميع النباتات المصابة  .

2 - يجب عزل الكائن المسبب للمرض من النباتات المريضة وتنميته بصورة نقية على وسط غذائي ٳذا كان المسبب غير أجباري التطفل أو ينمى على عائل حساس ٳذا كان أجباري التطفل ويجب ٳن تثبت صفاته .

3 - أجراء عدوى صناعية لنباتات سليمة من نفس النوع والصنف الذي ظهر عليه اعراض المرض بأستخدام المسبب المرضي الذي نمي بشكل مزرعة نقية على وسط غذائي . ثم ملاحظة الاعراض التي تظهر على النباتات الملقحة والتي يجب ٳن تكون نفس الاعراض التي ظهرت على النباتات التي عزل منها المسبب المرضي .

4 -عزل الكائن المسبب للمرض في مزرعة نقية مرة اخرى . ومقارنته مع الكائن المسبب الذي لقحت به النباتات فاذا كان نفس المسبب تتحقق فرضيات كوخ .

2 - الضراوة Virulence   

وهي مقياس لمقدار المرض الذي تحدثة عزلة من المسبب المرضي في أفراد العائل النباتي .

3 - الشراسة  Aggressiveness      

وهي مقياس للزمن اللأزم للعزلة لأحداث المقدار المحدد من المرض .

4 - المسبب المرضي Pathogen  

أي شيء قادر على أحداث المرض ويشمل العوائل الحية وغير الحية .

5 -  اللقاح Inoculum 

هو ذلك الجزء من المسببات المرضية الذي يمتلك القدرة على احداث الاصابة  على كائن (نبات) قابل للاصابة والذي يكون بحالة تلامس مع العائل وان عملية نقل اللقاح من مصدره الى موقع الاصابة بالعدوى او التلقيح (Inoculation)ويوجد نوعين من اللقاح

1 - اللقاح الاولي Primary inoculum   : ويعني الكائن المسبب للمرض الذي يمر عبر فترة التشتية أو سبوراته أو اجزائه والتي تسبب الاصابة الاولية .

2 - اللقاح الثانوي     Secondary inoculum : ويعني اللقاح الذي يتكون بواسطة الاصابات الاولية او الثانوية التي تاخذ مكانها خلال موسم النمو .

6 - الاصابة Infection  :وهي توطن واستقرار المسبب المرضي في انسجة العائل بعد دخوله وهي نوعين :

1 - الاصابة الاولية Primary infection  : وهي أول ٳصابة للنبات تحدث عادة في فصل الربيع بواسطة المسبب المرضي أو أجزاءه بعد قضاء فترة التشتية .

2 - الاصابة الثانوية  Secondary infection : وهي الاصابة التي تحدث بواسطة اللقاح الثانوي وهي تشتمل على جميع الاصابات التي تنتج عن الاصابة الاولية .

7 - الطاقة اللقاحية Potential of Inoculum   : اقل عدد (كمية)من اللقاح لة القدرة على احداث المرض

8- الكثافة اللقاحية  Density of Inoculum :  كمية اللقاح من المسبب المرضي في حجم معين .

 9- فترة الحضانة Incubation  period  

الفترة الزمنية المحصورة بين العدوى وظهور أولى اعراض المرض على العائل النباتي .

10 - دورة المرض Disease cycle

سلسلة الاحداث التي تجري في النبات وتتضمن مراحل تطور الكائن المرضي وتاثير المرض على العائل النباتي .

11 - دورة الحياة Life cycle  : وهي دورة حياة الكائن الممرض وتبداء عادة من الاصابة الاولية وحتى وقت تكوين اللقاح الاولي ويمكن ان تكتمل دورة الحياة على عائل نباتي واحد او تكتمل على اكثر من عائل نباتي وتحت ظروف بيئية مختلفة .

12 - الوباء Epidemic  :  اي زيادة في مقدار حصول المرض في المجاميع النباتية Any increase of disease in population  

13 - المرض الوبائي  disease Epidemic

هو المرض الذي ينتشر بشكل واسع وسريع وشديد ويظهر على فترات متقطعة ،والامراض الوبائية لها علاقة بالظروف البيئية من حرارة ورطوبة وتوفر العائل الحساس والكائن الممرض القوي مثل امراض الصدأ والبياض الزغبي .

14 - المرض المستوطن disease Endemic

وهو المرض الذي يستوطن منطقة جغرافية معينة ويظهر سنويا في تلك المنطقة ومن الامثلة لهذه الامراض مرض تعقد الجذور في الخضراوات المسبب عن الديدان الثعبانية Meloidogyne spp   .

15 -مستويات التطفل Levels of parasitism      وتشمل : 

1 - الطفيل الاجباري Obligate parasite     هو ان كائن حي يعيش بشكل كامل على كائن حي اخر ولايستطيع العيش بدونه مثل مسببات امراض البياض الدقيقي والزغبي .

2 - الرمي الاختياري      Facultative saprophyte    هو ان الكائن يعيش بشكل اعتيادي متطفل ولكن يعيش مترمم تحت ظروف خاصة مثل مسببات امراض التفحم .

3 - الطفيلي الاختياري     Facultative parasite  وهو الذي يعيش بشكل اعتيادي مترمم ولكن تحت ظروف خاصة يمكن ان يتطفل على النسيج الحي مثل الفطر Rhizopus stolnfer

4 - الرمي الاجباري Obligate saprophyte    وهو الذي يعيش كامل حياته بصورة مترممة ولا يعيش بالنسيج الحي مثل الفطر      Polyporus

................................................................

( تطور المرض Disease Development  )

( العلاقة بين العائل والطفيلي Host - Parasite Relationship )

يحتاج المسبب المرضي المعديPathogen  الى عائل نباتي Host   تحت ظروف بيئية مناسبة لغرض حدوث المرض , او اكتمال ما يسمى بالمثلث المرضي .  ٳن هذا الكائن الحي الذي يعيش على النبات ويحصل على الغذاء اللازم منه ويتكاثر بداخله يسمى بالطفيل Parasite ومن صفات الطفيلي الناجح هي :

1 - قدرته على دخول العائل ذاتيا او بالواسطة .             2 - قدرته على التكاثر .

3 - قدرته على الانتشار                    4 - قدرته على مقاومة الظروف البيئية غير المناسبة  .

5 - قدرته على التاقلم المعيشي .

والعلاقة الحيوية بين الطفيل والعائل النباتي تسمى بالتطفل Parasitism يصحب عملية التطفل استمرار استنزاف الغذاء من العائل النباتي وهذا بالتالي يؤثر في مقدار الطاقة التي يحتاجها النبات للقيام بوظائفه الحيوية ومن ثم يؤثر في قدرته على النمو الاعتيادي وفي هذه الحالة يتطور ظهور المرض فتصبح العلاقة سلبية بين العائل والطفيل . ألا ٳن  هناك حالات تطفل يحصل فيها تبادل منفعة بين العائل والكائن الحي الذي تتطفل عليه كما في حالة بكتريا العقد الجذرية على البقوليات و اصابة جذور النباتات الراقية بالـ Mycorrhiza  وتسمى هذه الظاهرة بتبادل المنفعة عن طريق التعايش Symbiosis وفي أثناء عملية التطفل حيث يعيش الطفيل في النبات يحصل تغيرات في المحتويات الخلوية سببها مواد يفرزها المسبب المرضي أو ينتجها العائل النباتي كاستجابة لمحفزات يحدثها الطفيل . ونتيجة لهذه العملية فان الخلايا تتأثر بهذه الافرازات السامة التي تؤدي الى زيادة في معدل التنفس فتتحطم العديد من الخلايا وتذبل بعض الانسجة ، وتحدث زيادة في عدد وحجم الخلايا الشاذة وتتحلل بعض المكونات الخلوية الخضراء مثل البلاستيدات الخضراء .

ٳن أهم الكائنات الدقيقة المرضية التي تتصرف كطفيل في ٳصابتها للعائل النباتي تعود الى مجاميع مثل الفطريات ، الفايتوبلازما ، الديدان الثعبانية ،  الفايروسات ،الفايرويدات والنباتات الراقية المتطفلة واغلب هذه المسببات لايمكنها المعيشة بدون النسيج الحي لذلك تسمى بالطفليات الاجبارية Obligate parasite    أما المسببات المرضية الاخرى التي تعود اكثرها الى الفطريات والبكتريا فيمكنها المعيشة على النسيج النباتي الحي او الميت وتسمى بالمسببات غير ٳجبارية التطفل ، ٳن الفرق بين هذين النوعين من الطفيليات هو ٳنهما تختلفان من ناحية :

1 - الطريقة التي يهاجم فيها المسبب المرضي العائل النباتي حيث ٳن هناك العديد من الطفليات الاختيارية تفرز أنزيمات أو سموم تؤدي في النهاية الى تحطيم المكونات الخلوية للعائل ، أو موته Nectrotrophes  ، أما الطفيليات اﻹجبارية فتمتاز بكونها تعيش في داخل العائل النباتي ولا تؤدي ٳلى تحطيم أو موت الخلايا Biotrophes  بل ٳنها تتكاثر وتتطور في داخل الخلية لكي تنافس العائل المصاب في استهلاك الغذاء الذي يصنعه للقيام بفعالياته فتؤثر فقط في نمو النبات وتؤدي الى تكوين الاعراض عليه دون موته .

2 - المدى العائلي  : تمتاز الفطريات اﻹجبارية بانها تصيب نباتات عوائل معينة قد تعود الى جنس واحد أو ٳلى نوع واحد أو أجزاء نباتية وذلك لانها تحتاج ٳلى مكونات غذائية معينة تتوفر في هذا العائل دون غيره ، في حين ٳن الطفيليات اﻹختيارية يمكنها مهاجمة نباتات أو اجزاء نباتية مختلفة تعود ٳلى عوائل مختلفة وقد يكون سبب ذلك هو

 ٳنها تعتمد في تطفلها على ٳفراز انزيمات أو سموم تؤثر على مواد او عمليات معينة يقوم بها النبات .

الكائنات الحية الدقيقة المسببة لامراض النبات

اولاً : الفطريات : - كائنات حية  حقيقية النواة غير ذاتية التغذية لعدم احتواءها على الكلوروفيل فهي مترممة او تتطفل على الكائنات الحية الاخرى مثل النباتات   . والفطريات تتكاثر جنسيا اولاجنسيا بواسطة السبورات . وان العديد من الفطريات تكون سبورات على المنطقة المصابة في العائل او تحتها , وبعدها تتحرر خارجيا في الجو . الا ٳن هنالك عدد قليل من الفطريات مثل الفطريات المسببة لمرض الذبول الوعائي تكون سبورات داخل الانسجة المصابة وليس لها القدرة على التحرر خارجيا حتى موت العائل وتحطمه .

ثانياً: البكتريا Bacteria  : وهي كائنات حية صغيرة الحجم بدائية النواة Prokariote ومن الاجناس البكتيرية التي تسبب امراض للنبات هي Erwinia  و  Agrobacterium و  Streptomyces و  Corynobacterium و Pseudomonas  و Xanthomonas  و Xyllela جميعها سالبة لصبغة كرام ماعدا الجنس Corynbacterium  وجميعا عصوية الشكل وتتحرك بواسطة الاسواط Flaglla  

تتكاثر البكتريا لاجنسياً بطريقة الانقسام الثنائي البسيط Binary fission   او تتكاثر جنسياً بواسطة الاقتران Conjugation   دخول البكتريا الى انسجة النبات يكون غير مباشر عن طريق الجروح او الفتحات الطبيعية .

ملاحظة : جميع البكتريا المتطفلة على النبات اختيارية التطفل وتنمو بالمسافات البينية للخلايا وتدخل الى الخلية عند تحلل الجدار الخلوي .

ثالثاً: الديدان الثعبانية : وهي كائنات حية حقيقية النواة متعددة الخلايا اجبارية التطفل وتتميز الديدان الممرضة للنبات من غير الممرضة باحتواءها على الرمح Staylet  .و تتكاثر عن طريق البيوض , تخترق الديدان الثعبانية سطوح النباتات بتسليط ضغطاً  ميكانيكياً على خلايا العائل وان تطفلها اما يكون داخلياً او خارجياً او شبه داخلي .

رابعاً: الفايروسات : كائنات مجهرية ترى بالمجهر الالكتروني مكونة من حامض نووي وبروتين (ANA  او RNA ) سواءاً كان من شريطاً واحد او شريطين .

أما تكاثرها يحدث بطريقة التضاعف Replication  وتحتاج الى خلية حية ويحصل الاستنساخ للحامض النووي سواء RNA أو DNA معتمدا على الحامضين المتشابهين لهما في الخلية ، ويحصل بناء البروتين حول جسيمات الفيروس في نفس الخلية . والدخول الى الخلية او انسجة النبات 1- عن طريق الجروح التي تحدثها الحشرات او غيرها . 2- عن طريق النواقل      

 خامساً: الفايرويدات : Viroid هو حامض نووي فقط من نوع RNA واهم مرض يسببه هو مرض الدرنة المغزلية على البطاطا Potato spindle tuber viroid (PSTV) وينتقل ميكانيكياً فقط بواسطة سكاكين التطعيم او التقطيع .

سادساً: الفايتوبلازما phytoplasma  : كائنات لاتحوي الجدار الخلوي وذات تطفل اجباري داخلي اذ يكون داخل الانابيب المنخلية للحاء . وتختلف عن البكتريا لا تحوي على جدار خلوي ولكنها تحوي غشاء بلازمي ثلاثي الطبقات لذا فهي غير محدده الشكل فيكون شكلها  حسب النسيج النباتي التي تعيش بداخلة وهي حساسة للمضاد الحيوي Tetracycline  وغير حساسة للبنسلين .

سابعاً: السبايروبلازما Spiro plasma  : يكون شكلها حلزوني ويمكن ان يتحول الى شكل اخر حسب الظروف ويمكن ان تنمى على وسط صناعي . اما الفيتوبلازما فليس لها شكل محدد ولا تنمى على وسط زرعي .

ثامناً: الريكتسيا Rickietssaea  : هي بكتريا  تتطفل اجبارياً وداخلياً اما في خلايا اللحاء او في خلايا الخشب وتحتوي على جدار خلوي مفصص وهي حساسة للبنسلين وغير حساسة للتتراسيكلين .