المبيدات البكتيرية المستخدمة في مكافحة الفطريات الممرضة للنبات

مقدمة:

مما لا شك فيه أن هناك تنامى ملحوظ في معرفة الكثير من العامة بالتأثيرات الضارة التي تنتج عن استخدام مبيدات الآفات الكيميائية على صحة الإنسان والحيوان، وقد أدى ذلك للبحث عن تقنيات مستدامة بيئياً في إنتاج الحاصلات الزراعية، وفي هذا المجال فقد أمكن توظيف البكتيريا على مستوى كبير وناجح في مكافحة الكثير من مسببات أمراض النبات من الفطريات المختلفة، وتلعب البكتيريا دورًا في تحسين نمو النبات أيضًا؛ ومن ثم تحث دفاعاته بشكل غير مباشر ضد غزو الفطريات الممرضة.

ويقي الكثير من أنواع البكتيريا النباتات من المسببات المرضية الفطرية عن طريق توظيف العديد من الميكانيكيات البكتيرية مثل التنافس على مكان المعيشة والمواد الغذائية، والتضاد الحيوي، وتحليل تركيبات العائل بواسطة العديد من النظم الإنزيمية كالكيتينيز وبيتا - (1 ، 3) - جلو كانيز، والتطفل، وإنتاج سيانيد الهيدروجين، وإنتاج السموم، وحث استجابة النبات العائل للمقاومة، ومنع تكوين الحوافظ الجرثومية.

ومن هذا المنطلق تستخدم بكتيريا زانثوموناس جوجلانديز Xanthomonas juglandis  في مكافحة الفطر الأسكى دورثيوريلا جريجاريس Dorthlorella gregaris الذي يسبب أمراض للنباتات مثل أشجار الجوز.

وتنتج بكتيريا سيررانيا مارسيسنس Serratia marcescens العديد من إنزيماتها المحللة البوليمر الكيتين بكلا نوعيها الخارجي والداخلي، وهذه الإنزيمات مفيدة في تثبيط الفطريات الممرضة للنبات لاحتوائها على الكيتين كمكون رئيسي ضمن تركيبها، ويصل عدد إنزيمات الكيتينيز في بعض السلالات إلى أربعة إنزيمات، كما تنتج هذه البكتيريا المضاد الحيوي برودايجيوسين prodigiosin وهو عامل مضاد للفطريات كما تحث بعض السلالات مقاومة النبات العائل للأمراض المختلفة.

وتستخدم بكتيريا باسيلس ستلس Bacillus subtilis في مكافحة الفطر البازيدي ثاناتيفورس كيوكيو ميريز Thanatephorus cucumeris ( رایزوکتونیا سولانی Rhizoctonia solani ) الذي يسكن التربة الزراعية ويسبب كثير من الأمراض الخطيرة لعدد من العوائل النباتية من خلال تأثيره على الجذور والدرنات والكورمات والسيقان ومن أمثلة النباتات التي يصيبها هذا الفطر نبات البنجر حيث يسبب له مرض الجذر الأسود. وتفيد بعض سلالات بكتيريا باسيلس ستلس B subtilis. في مكافحة اللفحة head blight التي يسببها فطر فيوازريم جرامينياروم Fusarium graminearum في نباتات القمح والشعير، ومن المعروف عن بكتيريا باسيلس ستلس B. subtilis أنها تنتج العديد من المواد ذات الأنشطة القوية المثبطة للفطريات الممرضة للنبات مثل الببتيدات الدهنية lipopeptide واتيورين أ iturin A وبليباستاتن plipastatin والعديد من المواد السطحية الحيوية مثل المادة السطحية القوية جدا سيرفكتين surfactin.

وتؤثر بعض أنواع من البكتيريا تأثيرًا ضارًا على فطريات الأصداء rusts، وذلك عن طريق إفراز بعض المواد الضارة ذات التأثير السام لهذه الفطريات، وبصفة خاصة إذا توافرت لها رطوبة عالية إلى جانب درجة حرارة عالية نسبيا، كما هو الحال في استخدام العديد من أنواع البكتيريا مثل بكتيريا باسیلس ثورینجینسیس B. thuringiensis وبكتيريا الأندوفايت في مكافحة الفطر البازيدى هيميليا فاستاتريكس Hemileia vastatrix Berkeley & Bromme الذي يسبب مرض صدأ القهوة coffee rust ( صدأ أوراق البن Coffee leaf rust ) في نباتات البن Coffea arabica Linnaeus (شكل 1) في مناطق كثيرة بأفريقيا وأسيا وأستراليا.

شكل ( 1 ) أعراض صدأ أوراق البن الحادثة بواسطة فطر هيميليا فاستاتریکس H.vastatrix

وفي العام (1978) استخدمت الأنواع البكتيرية التابعة لجنس سيدوموناس Pseudomonas spp في مكافحة فطر الصدأ البازيدى باكسينيا ألياى Puccinia allii الذي يسبب مرض صدأ الكرات Allium porrum.

وتحلل بكتيريا باسيلس سیریس B. cereus كثير من فطريات التربة الزراعية نتيجة إفرازها لإنزيمات محللة مثل إنزيم الكيتينيز وإنزيم اللاميناريز laminarinase، حيث تحفز هذه الإنزيمات تفاعلات فك بلمرة الكيتين بجدر خلايا كثير من مسببات الأمراض من الفطريات.

وتعتبر بعض أنواع البكتيريا المثبتة للنيتروجين الجزيئ diazotrophies - مثل أنواع جنس رایزوبیوم Rhizobium الذي تعيش أفراده معيشة تكافلية مع نباتات البقول كالفول والعدس والحلبة والحمص والترمس وغيرها، وجنس أزوتوباكتر Azotobacter الذي يعيش معيشة حرة في التربة الزراعية - بذات أهمية كبيرة في حقل المكافحة الحيوية للعديد من الفطريات التي تسبب أمراض للنباتات، ويشير ذلك إلى دور آخر هام للقاحات الميكروبية ( الأسمدة الحيوية biofertilizers ) في المكافحة الحيوية لمسببات أمراض النبات من الميكروبات المختلفة.

* الأنواع البكتيرية المستخدمة في مكافحة الفطريات :

من أهم الأنواع البكتيرية المستخدمة كمبيدات حيوية لمقاومة مسببات الأمراض الفطرية بشكل تجارى في كثير من الدول المتقدمة - بصفة خاصة - ما يلي :

1- أنواع جنس ستربتومیسیس Streptomyces :

يتوفر بالأسواق التجارية في الوقت الراهن عدد من العناصر الحيوية من جنس ستربتوميسيس Streptomyces ( شكل 2) - الذي يتبع مجموعة الأكتينوميسيتات Actinomycetes - المستخدمة في وقاية النباتات من الأمراض الفطرية التي يحدثها المسبب المرضى رايزوكتونيا باتاتيكولا bataticola. ( سكليروتيم باتاتيكولا Sclerotium bataticola ).

شكل ( 2 ) بكتيريا streptomyces sp.

أ- ستربتو ميسيس ليديكس S. Iydicus strain WYEC108:

من الشائع وجود هذه السلالة بشكل طبيعي في التربة الزراعية وغيرها من الأوساط البيئية الأخرى، ويؤدى هذا الميكروب دوره الابادى بالتجمع على حواف جذور النباتات النامية والتطفل على الفطريات التي تسبب أمراض الجذور – مثل أنواع جنس الفيوزاريم Fusarium والبيثيم Pythium والرايزوكتونيا Rhizoctonia والفيتوفثورا Phytophthora والفيتو ماتوتريكم Phytomatotricum والأفانو ميسيز Aphanomyces والمونوسبر اسكس Monosprascus والأميلاريا Amillaria والسكليروتينيا Sclerotinia والبوستيا Postia والفيرتيسيليم Verticillium والجيوتريكم eotrichum.

وكذلك يفرز هذا الميكروب مضادات حيوية في منطقة المحيط الجذري rhizosphere للنبات تقوم بفعل مضاد لهذه الفطريات الممرضة، وكذلك تنتج هذه السلالة البكتيرية في منطقة الريزوسفير مواد أيضية منشطة لنمو النبات في غياب الفطريات التي تتضاد معها.

ومن المعتاد إضافة المبيد الحيوي الذي يحمل الاسم التجاري «أكتينوفيت Actinovate » والمحتوى على هذه السلالة إلى التربة الزراعية أو إلى الحشائش النامية بها. ويستخدم هذا المبيد في مجال البساتين لضمان تطور نمو الجذور بشكل طبيعي وصحي، وزيادة قوة النباتات بصفة عامة والقضاء على المسببات المرضية وجراثيمها في التربة حول جذور النباتات النامية.

ومن المعتقد أن دور هذا الميكروب في زيادة نمو وقوة النبات إنما يرجع إلى تيسيره لبعض العناصر الغذائية وبصفة خاصة عنصر الحديد المرتبط بالفيتات العضوية بسبب طبيعتها المخلبية. ويستخدم المبيد الحيوى أكتينوفيت Actinovate في وقاية المزروعات من عدد كبير من فطريات تعفن الجذور، كذلك يستخدم في وقاية نباتات الصوب الزجاجية من مرض البياض الدقيقى powdery mildew.

ولم يتم تسجيل أي أضرار للإنسان أو البيئة من جراء استخدام هذا المبيد الحيوي.

ب- ستربتوميسيس جريسيوفيرديس 6 S. griseoviridis strain K

تنتشر هذه السلالة البكتيرية بالتربة، وتستخدم في مكافحة الفطريات المسببة للأمراض من خلال تجمعها في المحيط الجذري بأعداد كبيرة قبل الفطريات المسببة للأمراض، حيث تنافسها على الغذاء والمأوى، وتنتج هذه السلالة الكثير من المواد الكيميائية التي تهاجم الفطريات الضارة بالتربة مثل فطريات الفيوزاريم Fusarium والألترناريا Altenaria والرايزوكتونيا Rhizoctonia والبيثيوم Pythium والبوترايتس Botrytis والفيتوفيثورا Phytopthora والفوموبسيس Phomopsis والتي تسبب أمراض الذبول والعفن للبذور والجذور والسيقان. وتؤدى هذه السلالة البكتيرية فعلها الابادى من خلال آليات التنافس والتضاد.

وتباع هذه السلالة البكتيرية في صورة مستحضر حيوي تحت نفس المسمى التجاري « ميكوستوب Mycostop » ، وقد تم تسجيل هذا المستحضر في أمريكا وفنلندا، ويستخدم هذا المبيد البكتيري في مكافحة أمراض التساقط وعفن الجذور والسيقان في كثير من النباتات مثل الخضروات كالخيار والطماطم والفلفل والخس والنباتات الطبية والعطرية النامية في الصوب، وتستهدف هذه السلالة بشكل أساسي فطر الفيوزاريم Fusarium، إلا أنها تكافح أيضًا فطريات الرايزوكتونيا Rhizoctonia والبيثيوم Pythium والبوترايتس Botrytis والفيتوفيثورا Phytophthora والفوموبسیس Phomopsis .

2- أنواع جنس باسيلس Bacillus :

تحتل أنواع جنس باسيلس Bacillus مكانة خاصة في مجال المكافحة الحيوية بسبب مقدرتها على البقاء survival لفترة طويلة تحت الظروف البيئية السيئة لتكوينها لجراثيم داخلية endospores تتحمل هذه الظروف، وحث العديد من أنواع الجنس للمقاومة systemic resistance لدى النباتات، وقيام الكثير من الأنواع بدور مزدوج سواء في المكافحة الحبرية أو في حث نمو النبات، بالإضافة إلى مقدرته التضادية antibiosis القوية ضد عدد كبير من الميكروبات الممرضة للنبات.

وتعتبر أفراد جنس باسیلس Bacillus عوامل مثالية في مجال المكافحة الحيوية لمسببات أمراض النبات مقارنة بالكثير من البكتيريا الأخرى المستخدمة في المكافحة الحيوية مرجع ذلك مقدرتها على تكوين الجراثيم الداخلية، والأخيرة طور من أطوار السكون يقاوم الجفاف والحرارة والعوامل المؤكسدة والأشعة فوق البنفسجية UV radiation وأشعة جاما gamma radiation ، إلى جانب إمكانية حفظ مستحضراتها التجارية لفترة طويلة، وإنتاجها لمضادات حيوية ثابتة بشدة.

وأنواع جنس باسيلس Bacillus واسعة الانتشار في الطبيعة حيث توجد بكثرة في التربة لتقوم بدور هام في إنتاج المضادات الحيوية والمكافحة الحيوية لعدد كبير من مسببات الأمراض النباتية المحمولة في التربة، كما توجد أيضًا في كل من الفيلوسفير phyllosphere والكاربوسفير carposphere والفريكتوسفير fructosphere.

وهناك الكثير من أنواع جنس باسيلس Bacillus تستخدم في المكافحة الحيوية لكثير من الفطريات الممرضة للنبات، وذلك عن طريق إفرازها للسموم endotoxins والمضادات الحيوية.

ومن أهم أنواع جنس باسيلس Bacillus المستخدمة في مجال المكافحة الحيوية ما يلي:

1- النوع باسيلس بیومیلس B. pumilus :

تستخدم من هذا النوع عدة سلالات في المكافحة الحيوية، ومن أهم سلالاته المستخدمة ما يلي:

أ - السلالة B. pumilus GG34:

تنتشر هذه السلالة في كثير من الأوساط البيئية مثل التربة الزراعية والمياه والهواء والأنسجة النباتية المتحللة، وفى العادة توجد على المجموع الجذري النامي لنباتات فول الصويا بصفة خاصة، ولا يسبب هذا الميكروب أي أضرار لنباتات فول الصويا.

ويتم استخدام هذا المبيد الحيوي كمعلق مائي تعامل به بذور نباتات فول الصويا بواسطة آلات معاملة للبذرة، حيث يقي جذور هذه النباتات ضد فطريات معينة، إذا تمنع هذه السلالة إنبات جراثيم الفطريات المستهدفة التي تهاجم وتمنع تطور جذور فول الصويا مثل الرايزوكتونيا Rhizoctonia والفيوزاريم Fusarium وقد تنمو فيما بعد على جراثيم الفطر.

ولا تسبب هذه السلالة البكتيرية أي تأثيرات صحية ضارة بصحة الإنسان، كما لا تضر بسلامة البيئة.

ب- السلالة B. pumilus QS T2808:

تعتبر هذه السلالة ( شكل 3 ) من البكتيريات الشائعة الانتشار في التربة الزراعية والمياه، وتستعمل على صورة مبيد حيوي لمكافحة الآفات الفطرية التي تسبب أمراض الأصداء rusts واللفحات blights والبياض mildews على كثير من الأشجار مثل البلوط oak حيث يمنع حدوث تطور للجراثيم الفطرية على النباتات.

شكل ( 3 ) بكتيريا باسيلس بوميليس B.pumilus

ويكون هذا المبيد الحيوي عائق طبيعي بين كل من أوراق النباتات النامية وجراثيم الفطر الممرض، كما تعمل هذه السلالة - شأنها في ذلك شان بقية سلالات النوع باسيلس بوميليس B. pumilus - على تحفيز نظم المقاومة المتخصصة في النباتات بحث المقاومة المكتسبة systemic acquired resistance.

ويتم استعمال هذا المبيد الحيوي رشا أو على هيئة مسحوق لمقاومة المسببات المرضية الفطرية على أشجار البلوط oak كما يستخدم في المشاتل والصوب ولا يؤدى استخدام هذا المبيد الحيوي إلى أي تأثيرات صحية ضارة للإنسان أو البيئة.

ج- السلالة B. pumilus QST713:

تعتبر هذه السلالة البكتيرية من الميكروبات واسعة الانتشار في البيئة، حيث توجد في أوساط كثيرة مثل التربة الزراعية والمياه والهواء.

ويستخدم المبيد الحيوي المحتوى على هذه السلالة في مكافحة نمو بعض البكتيريا والفطريات الضارة من خلال التنافس على الغذاء ومواقع النمو على النباتات وبالتجمع والارتباط بالممرضات الفطرية، وتكافح هذه البكتيريا الأمراض النباتية والممرضات الفطرية مثل أمراض اللفحة المتأخرة late light المبكرة early light والجرب scab والعفن الرمادي gray mold والعديد من أنواع البياض mildew مثل الدقيقي powdery والزغبي downy والعفن الحامضي sour rot والتبقع الورقي المبكر early leaf spot والتبقع البكتيري bacterial spot ومرض لفحة الجوز walnut blight disease.

ويباع مستحضر هذا المبيد الحيوي على هيئة مسحوق يخلط بالماء ويرش على أوراق النباتات بواسطة الرشاشات لمكافحة كثير من الأمراض والمسببات الممرضة في عدد كبير من محاصيل الغذاء كالطماطم والبطاطس والفلفل والخيار والعنب والجوز وليست هناك أي تأثيرات صحية ضارة من استخدام هذا المبيد الحيوي على الإنسان إذ أن هذا الميكروب غير سام أو ممرض للإنسان إلا أن هذا المبيد قد يسبب احمرار أو التهاب بالجلد، وكذلك لا يضر استخدام هذا المبيد بالكائنات الحية الأخرى غير المستهدفة في البيئة.

2- النوع باسيلس ليشينيفورمیز B. licheniformis:

تستخدم من هذا النوع السلالة B. licheniformis strain SB3068، وتعتبر هذه السلالة من الميكروبات الشائعة في التربة الزراعية حيث تساهم بدور فعال في كثير من دورات العناصر التي تحدث في الطبيعة، كما أن لها نشاطا تضاديًا للفطريات، حيث تؤدى دورها ضد الفطريات من خلال إنتاج عامل تضاد حيوي قد يكون نظام إنزيمي مضاد للفطريات.

ويستخدم المبيد الحيوي المحتوى على هذه السلالة رشا لمكافحة كثير من مسببات الأمراض الفطرية التي تسبب أمراض اللفحة blight والتبقع الورقي leaf spot للنباتات الطبية والعطرية وأشجار الصنوبر في الأراضي الزراعية والمشاتل والصوب والمبيد غير ضار بالإنسان أو حيوانات التجارب، كذلك ليس له تأثيرات سيئة على البيئة.

3- النوع باسيلس ستلس B.subtilis:

يستخدم من هذا النوع في المكافحة الحيوية سلالات كثيرة، مثل السلالة B. subtilis MB 1600 التي تنتج على هيئة مسحوق جاف تحت المسمى التجاري كودياك Kodiak بالمملكة المتحدة، والسلالة B. subtilis GB03 التي تنتج بمفردها تحت المسمى التجاري HiStick NT ، أو تنتج مع أنواع أخرى من جنس باسيلس Bacillus مثل النوع باسیلس ميجاتريم B.megaterium والنوع باسيلس ليشينيفورمیس B. licheniformis تحت مسمى Companion بالولايات المتحدة الأمريكية كما ينتج من النوع باسيلس ستلس B. subtilus . مبيد حيوي تجاري تحت اسم ( ابيك Epic ) لمكافحة الفطريات التي تهاجم جذور النباتات مثل فطر رايزوکتونیا سولاني Rhizoctonia solani وأنواع جنسي فيوزاريوم Fusarium spp وأسبرجلس Aspergillus spp وذلك على صورة مسحوق جاف تعامل به البذور، وهذه المبيدات التجارية غير ضارة بالإنسان وبيئته، وتستخدم ضد الفطريات التي تضر ببذور نباتات الأزهار والنباتات الطبية والعطرية وبذور محاصيل فول الصويا والقطن والفول السوداني والخضروات.

ويثبط هذا المبيد الحيوي المحتوى على مادة فعالة هي بكتيريا باسيلس ستلس B. subtilis أمراض النباتات والتي تحدثها بعض الفطريات مثل فطر الرايزوکتونیا Rhizoctonia والفيوزاريم Fusarium والألترناريا Altenaria والأسبرجلس Aspergillus وغيرها من الأنواع الفطرية الضارة التي تهاجم جذور النباتات وتسبب أعفان الجذور وأمراض البادرات وذلك من خلال إنتاج مضاد حيوي، فيؤدى معاملة حبوب الذرة ببكتيريا باسيلس ستلس B. subtilis إلى علاج لفحة الذرة والتي يسببها فطر فيوزاريم Fusarium graminearum، F. avenaceum, and F. culmorum (synonymous name for all three is F. roseum f. sp. cerealis)، ومكافحة صدأ الساق في نباتات الكارانثيون الذي يسببه نفس الفطر.

ولبكتيريا باسيلس ستلس نشاط تضادي قوي تجاه فطر ماكروفومينا فاسيولينا Macrophomina phaesolina المسبب لعفن الجذور في البسلة وفول الصويا، وفطر بوتريوديبلوديا سولانيتيبروسای Botryodiplodia solanituberosi الذي يسبب مرض العفن الفحمي في البطاطا، وتؤدى المعاملة ببكتيريا باسيلس ستلس B. subtilis إلى مكافحة فطر ماكروفومينا فاسيولينا M. hesolina في الكثير من نباتات الخضروات بصفة عامة.

وميكروب باسیلس ستلس B. subtilis غير ضار، ويتميز بتكوين جراثيم مقاومة للظروف البيئية السيئة، ويؤدى هذا المبيد الحيوي فعله الإبادي نتيجة تكاثر البكتيريا المحتوى عليها المبيد الحيوي في المحيط الجذري للنبات للدرجة التي تصبح فيها أعدادها موضع تنافس فعلى مع الفطريات الممرضة للنبات ومن ثم يثبط المبيد الحيوي نمو هذه الفطريات، وتستمر هذه البكتيريا في المعيشة بالمحيط الجذري للنبات لتوفر له الحماية طوال موسم نموه، ومن سلالات الباسيلس ستلس B. subtilis. المستخدمة السلالتين التاليتين:

أ- السلالة B. subtilis QST713:

تنتشر السلالة B. subtilis QST713 بكثرة في أوساط التربة الزراعية والمياه والهواء، وتقاوم كل من البكتيريا والفطريات نتيجة التنافس الحادث على الغذاء وأماكن النمو على النباتات.

وتقاوم هذه السلالة البكتيرية مسببات أمراض البياض الدقيقي والعفن الحامضي وتبقع الأوراق واللفحة المبكرة والمتأخرة ولفحة الجوز، وقد سجلت هذه السلالة كمبيد حيوي منذ فترة في الولايات المتحدة الأمريكية.

ب- السلالة B. subtilis var. amyloliquefaciens strain FZB24.

توجد هذه السلالة البكتيرية في الأوساط البيئية الطبيعية حيث تقطن التربة وأوراق النباتات، ومن السهولة بمكان تنميتها بأعداد كبيرة، وفى الحقيقة فإن هذا المبيد الحيوي يؤدى دورا مزدوجا فهو يحسن من نمو النباتات كما يكافح بعض الأمراض الفطرية من خلال نظام إنزيمي تنتجه السلالة الفعالة للمبيد الحيوي.

ويتم تسويق هذا المبيد الحيوي على صورة حبيبات يتم تجهيزها على صورة معلق في الماء قبل استخدامها في مكافحة فطريات التربة مثل الرايزوكتونيا Rhizoctonia والفيوزاريم Fusarium المسببة لأمراض الأعفان والذبول في النباتات، ومن شأن هذا المبيد أن يحسن ويقوى من نمو النبات كما يعمل على زيادة المحصول.

وليست هناك أي أضرار صحية للإنسان من جراء استخدام هذا المبيد الحيوي، كذلك ليست هناك مخاوف بيئية من استعماله فالمكون الفعال في المبيد يقطن الكثير من أنواع التربة الزراعية، كما أن استخدامه يكون قاصرًا على الصوب والأوساط البيئية المغلقة.

3- أنواع جنس سيدوموناس Pseudomonas:

يضم جنس سيدوموناس أنواع عديدة ومختلفة منذ أن أطلق عليه ميجيولا Migula اسمه في العام (1894) ، وأفراد الجنس خلاياها عصوية قصيرة سالبة لصبغ جرام وهوائية إجبارا ومتحركة بأسواط بأحد أقطاب الخلية. تقطن أنواع جنس سيدوموناس Pseudomonas منطقة المحيط الجذري للنباتات المختلفة بكثافة شديدة، وتظهر أفراد كثيرة من أنواع جنس سيدوموناس Pseudomonas نشاط تضادي واسع تجاه مسببات الأمراض النباتية من الفطريات، ويتمثل هذا النشاط التضادي في إنتاج مضادات حيوية ( مثل البكتيريوسينات bacteriocins والفينازين phenazine) وغيرها من المركبات التي تثبط نمو الفطريات الممرضة مثل مركب 2,4-diacetylphloroglucinol وحامض phenazine-1-carboxylic acid ومركب [ pyrrolnitrin [3-chloro-4-(2-nitro-3-chlorophenyl)-pyrrole ومركب de-epoxy-2,3-didehydra-rhizoxin-2,3 وإنتاج حوامل الحديد، والتنافس على التغذية والمكان، وإلى جانب ذلك تنتج بعض أفراد جنس سيدوموناس Pseudomonas كميات من سيانيد الهيدروجين HCN السام لمسببات الأمراض النباتية من الفطريات، كما تنتج الإنزيمات المحللة للبروتين، وهذه الخصائص تجعل من أفراد جنس سيدوموناس Pseudomonas التي تمتلكها أدوات جيدة للمكافحة الحيوية لمسببات أمراض النبات المحمولة في التربة الزراعية من خلال استخدامها كلقاحات للبذرة أو معلقات تغمس فيه الجذور.

ويستخدم النوع سيدوموناس سيبسيا P. cepacia في مكافحة الكثير من الفطريات الممرضة الموجودة بالأراضي الزراعية مثل الرايزوكتونيا Rhizoctonia والفيوزاريم Fusarium والبيثيوم Pythium، ويتوفر من هذا النوع بالأسواق مستحضر تجارى يعرف باسم Intercept تم تسجيله في الولايات المتحدة الأمريكية.

وتثبط بكتيريا سيدوموناس فلوريسينس P. fluorescens الكثير من مسببات الأمراض الفطرية مثل الأنواع رايزوكتونيا سولاني Rhizoctoniasolani وبیثیم افانیدرماتم Pythium aphanidermatum وفيتوفيثورا مجسبرما Phytophthora megsperma وسكليروتينيا سكليروتيورم Sclerotinia sclerotiorum وفيما توتريكم امنيفورم Phymatotrichum amnivorum .

وتستخدم لقاحات مختلطة من أنواع بكتيريا سيدوموناس وآزوسبيريللم Pseudomonas sp + Azospirillum sp في مكافحة الممرضات بالتربة والتي تسبب أمراض الرقعة البنية brown patch والتبقع dollar spot، ويؤدى هذا المبيد فعله بالتنافس التضادي، ويوجد من هذه البكتيريات مستحضر تجارى يعرف باسم بيوجت BioJet.

ومن الأنواع البكتيرية لجنس سيدوموناس Pseudomonas المستخدمة في المكافحة الحيوية الميكروبية ما يلي:

1 - سيدوموناس ايروجينوزا P. aeruginosa

تستخدم من سلالات النوع سيدوموناس ايروجينوزا السلالة P. aeruginosa GRC2 التي تسبب ثقوب وتشوهات في هيفات الفطر الأسكى ماكروفومينا فاسيولينا Macrophomina phaseolina ، ويسبب هذا الفطر العفن الفحمي charcoal rot في كثير من النباتات مثل الذرة الشامية Zear mays، وتنتج هذه السلالة البكتيرية حوامل الحديد وسيانيد الهيدروجين بالإضافة إلى كثير من النظم الإنزيمية المحللة.

وكذلك هناك سلالة أخرى من نفس النوع هي P. aeruginosa LRP7 تفرز إنزيم الكيتينيز خارج خلاياها حيث يثبط نمو الفطر السابق تحت الظروف المعملية، ويحفز الإنزيم تفاعلات تحلل وتثقب الجدار الخلوي على أثر تحليله للكيتين.

2- سيدوموناس كلورورافيز 63 P. chlororaphis strain 28- :

تنتمى سلالة البكتيريا 28-63 إلى النوع سيدوموناس كلورورا فیز P. chlororaphis - الذي كان يعرف سلفا باسم سيدوموناس ایروفاسینس P. aureofaciens - ، وهي سلالة غير سامة أو ممرضة، وتنتشر هذه السلالة البكتيرية بكثرة في العديد من الأوساط البيئية، وقد تم عزلها من نباتات الكانولا canola السليمة في كندا في العام ( 1984 ) .

ويستخدم المبيد الحيوي المتضمن هذه السلالة كمكون فعال active ingredient في مكافحة عدد كبير من الفطريات الضارة مثل أنواع جنس بيثيم Pythium وفطر رايزوکتونیا سولاني R.solani وفطر فيوزاريم اوكسيسبوریم F. oxysporum الذي ينمو على أو قرب جذور المحاصيل ويسبب عفن الجذور والسيقان .

وتؤدى هذه السلالة البكتيرية فعلها الإبادي تجاه الفطريات الممرضة للنبات من خلال عدد من الآليات المختلفة منها:

1 - إنتاج مواد النمو growth substances - مثل السيتوكينين - والتي تعين النباتات على

القيام بدور هام في الحد من الضرر الذي قد تسببه الفطريات الممرضة.

2- إنتاج مضادات حيوية تؤثر بشكل مباشر على الفطريات الممرضة.

3- احتواء هذه السلالة البكتيرية على بروتين خاص يربط الحديد الذي تحتاجه الفطريات في نموها وتكاثرها، أي أن هذه السلالة تؤدى دورها من خلال تنافسها مع الفطريات على المكان والمصادر الأخرى في التربة النامي بها النباتات.

ويضاف هذا المبيد الحيوي إلى التربة الزراعية لمكافحة فطريات معينة تهاجم جذور النباتات وتسبب أمراض الذبول wilt وأمراض أعفان الجذور والسيقان للنباتات الطبية والعطرية والخضروات المزروعة في الصوب الزجاجية. ولا يسبب هذا المبيد الحيوي أية سمية أو أمراض للإنسان، كذلك ليست هناك أية مخاطر على البيئة من استعماله حيث يقتصر استخدام المبيد على الصوب الزجاجية بالإضافة إلى أن هذه السلالة تتواجد في الطبيعة في كثير من الأوساط البيئية.

ويوجد من هذه السلالة عدة مبيدات حيوية تحمل مسميات تجارية مختلفة منها مبيد سيدمون Cedmon الذي ينتج بالسويد لمعاملة بذور الغلال بهدف الوقاية من فطريات جنس الفيوزاريم Fusarium وكثير من الأمراض مثل تبقع وتخطيط الأوراق.

3- سیدوموناس ایروفاسينس 1-P. aureofaciens strain TX:

تنتشر هذه السلالة البكتيرية بكثرة في التربة الزراعية وبصفة خاصة قرب جذور النباتات النامية، ويستخدم هذا المبيد الميكروبي في مكافحة الأمراض الفطرية المختلفة التي تصيب بعض الأعشاب، ويتم تنمية كميات كبيرة من هذه السلالة في تربة الحشائش والتي يتم توزيعها وانتشارها في التربة مع نظام الري، وفى العادة يتم استخدام هذا المبيد في المساء أو في الليل لتقليل فرص تعرض الإنسان والأحياء البرية له.

ويستخدم هذا المبيد الحيوي لمكافحة كثير من الفطريات الممرضة مثل فطر سكليروتينيا هوموايكاربا Sclerotinia homoecarpa المسبب لمرض التبقع dollar spot disease في المسطحات الخضراء turfgrasses، والفطر الأسكى جلوميريلا جرامينيكولا (كوليكتوتريكم جرامينيكولا) (Glomerella graminicola (Collectotrichum graminicolai المسبب لمجموعة الأمراض المعروفة باسم الأنثراكنوز anthracnose في الكثير من أوراق محاصيل الغلال كالقمح والذرة، وفطر بيثيوم افانادرماتم (Pythium aphanadermatum pythium) وفطر ميكرودوشیم نیفال ( Michrodochium nivale (pink snow mold.

وقد اكتسبت هذه السلالة البكتيرية قدرتها التثبيطية والتنافسية للممرضات الفطرية للنبات من خلال إطلاقها لحامض فينازين (-1- كربوكسيليك phenazine-1-carboxylic acid (PCA، حيث يساعدها هذا الحامض على البقاء في المحيط الجذري للنبات لفترات طويلة، إذ يعمل الحامض كآلية للدفاع تمكن البكتيريا من الإحلال محل السلالات الأصلية بالمكان بما فيها الفطريات الممرضة، وتساعدها مركبات لاكتونات ن - هكسانويل هوموسرين - N-hexanoyl homoserine lactones على حث الجينات المنتجة لحامض الفينازين -1-كربوكسيليك.

ولا يتمخض عن استعمال هذه السلالة أية تأثيرات صحية ضارة على الإنسان فمن غير المعروف أن هذا الميكروب يسبب أي أمراض للإنسان، كما لا يضر هذا المبيد بالكائنات غير المستهدفة.

4 - سيدوموناس سیرنجي -11-P. syringae strains ESC-10 & ESC:

تنتشر هذه السلالات البكتيرية غير الضارة بكثرة حول العالم على كثير من النباتات الاقتصادية الهامة كالتفاح وتعامل بها بعض الفواكه مثل الكمثرى والتفاح والموالح قبل تخزينها لوقايتها من الأمراض الفطرية المختلفة، ويرجع فعلها الإبادي إلى التنافس التضادي مع الفطريات على المكان والغذاء على الثمار، وبالتالي تمنع حدوث العفن بثمار الفاكهة قبل استخدامها.

ومما لا شك فيه أن استخدام هذه السلالات في المكافحة الحيوية على ثمار الفواكه يقلل من استخدام المبيدات الكيميائية، ويعود بالمنفعة الاقتصادية على المنتجين، ويقي صحة الإنسان والبيئة.

وقد تم بالولايات المتحدة الأمريكية تسجيل عدد من المستحضرات الحيوية التجارية من هذه السلالات تحت مسميات 1000 ,110 ,100 ,11 ,10 Bio-Save.

5- سیدوموناس فلوریسنس P. fluorescens:

تحث السلالة 92 - 4 P.fluorescens المناعة الشاملة systemic resistance للنبات ضد مرض العفن الفحمي في الحمص، وتعزى هذه المناعة إلى المستوى المحسن من الاستجابة للبروتينات الدفاعية pathogenesis-related (PR) proteins المنتجة مثل إنزيم الجلوكانيز glucanase في نباتات الحمص. كما تثبط السلالة P.fluorescens 92-4 مرض الجذور take-all الذي يسببه الفطر .Gaeumannomyces graminis var tritici من خلال إنتاج المضاد الحيوي phenazine-1-carboxylate. وتثبط السلالة (P. fluorescens Migula strain B5 ( = Pf B5 فطر التساقط بثيوم التيمم Pythium ultimum var. ultimum Trow في نبات بنجر السكر.

6- أنواع جنس ليسوباکتر Lysobacter:

من أفراد هذا الجنس الهامة في مجال المكافحة الميكروبية السلالة ليسوباكتر انزيموجينيز L. enzymogenes strain C3 (شكل 4)، وتنتمى هذه السلالة لعائلة Xanthomonadaceae ضمن مجموعة جاما بروتيوبكتيريا y-proteobacteria، وتقطن هذه السلالة البكتيرية التربة الزراعية والمياه العذبة وتعتبر من عوامل المكافحة الحيوية الفعالة في التطبيقات الحقلية، وتستخدم في مكافحة مرض تبقع الأوراق leaf spot الذي يسببه فطر بايبولاريس سوروكينيانا Bipolaris sorokiniana ( بإعاقة إنبات الجراثيم الكونيدية ) ومرض الرقعة البنية brown patch الذي يسببه فطر رایزوکتونیا سولاني Rhizoctonia solani ( بتثبيط نمو الهيفات ) في نبات Tur grass ، ومرض الصدأ الذي يسببه فطر يروميسز ابنديكيولاتس Uromyces appendiculatus في نباتات الفول.

شكل ( 4 ) اتصال السلالة Lenzymogenes strain c3 الفطر Magnaporthe oryzae

وتوظف هذه السلالة آليتين للمكافحة الحيوية الأولى إنتاج إنزيمات محللة lytic enzymes مثل إنزيم الكيتينيز على سطح أوراق النبات والذي يثبط بدوره إنبات الجراثيم الكونيدية للمسبب المرضى، والثانية حث مقاومة العائل induced resistance كما هو الحال في مقاومة مرض تبقع الأوراق leaf-spot الذي يسببه الفطر الأسكي Bipolaris Sorokiniana وبموجب هذه الآلية يتم منع الجراثيم الكونيدية للفطر من الإنبات على سطح أوراق النبات ومن ثم الحد من شدة البقع على الأوراق.

وإضافة إلى الآليتين السابقتين تفرز هذه السلالة معقد من المضادات الحيوية عبارة عن dihydromaltophilin and structurally related macrocyclic lactams تستخدمه كأداة في المكافحة الحيوية.

7- أنواع جنس بركهولدریا Burkholderia:

تم في السنوات الأخيرة عزل مركب 2- هیدروكسي میثیل كرومو -4 - 1 2-Hydroxy methyl chromo-4-one المنتج من سلالة بركهولدريا Burkholderia sp. MSSP1 ولهذا المركب نشاط مضاد للفطريات حيث يثبط نمو الفطر الناقص ماكروفومينا فاسيولينا Macrophomina phaseolina تحت الظروف المعملية.

وهناك النوع بركهولدريا سيبسيا B. cepacia ( شكل 5 ) الذي أكتشف بواسطة Walter Burkholder (عام 1949) ، ويستخدم هذا النوع ( الذى كان يعرف فيما سبق باسم سیدوموناس سيبسيا P. cepacia ) في مكافحة كثير من الممرضات الفطرية بالتربة الزراعية مثل سلالات فطر الفيوزاريم Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici Fol) strains) وفطر البيثيوم Pythium والرايزوكتونيا Rhizoctonia، ومن أهم آليات هذه البكتيريا في المكافحة الحيوية إفرازها للمضادات الحيوية، وحثها للمناعة لدى النبات، وتنافسها مع الميكروبات الممرضة على الغذاء والمكان، ويوجد من هذه البكتيريا مستحضر تجاري يعرف باسم Intercept ، كما يوجد منها مستحضر تجارى آخر يعرف باسم Deny ( الذي كان يعرف من قبل باسم Blue circle Precept ) ، ويوجد هذا المبيد الحيوي على صورة معلق مائي يستخدم مع ماء الري أو تعامل به البادرات، أو على صورة بيوماس جاف من البنجر الناتج من عملية التخمير الصلب، وتعامل به البذور باستخدام مادة لاصقة. ويتميز هذا النوع بإنتاج مضادات حيوية غير معتادة مثل المضاد الحيوي المسمى AFC BC11 وهو نشط تجاه عدد كبير من مسببات الأمراض الفطرية التي تتواجد بالتربة الزراعية، ويفرز هذا المضاد السلالة بركهولدريا سيبسيا 11-B. cepacia BC المستخدمة في مكافحة فطر رايزوكتونيا سولانی Rhizoctonia solani المسبب لمرض ذبول البادرات في نباتات القطن.

شكل ( 5 ) بكتيريا B. cepacia

ويستخدم النوع بركهولدريا سبينوزا Burkholderia spinosa في مكافحة الكثير من أمراض بعد الحصاد في الموز مثل مرض الأنثراكنوز anthracnose ، ويجرى في الوقت الراهن تطوير مبيد حيوي من هذه البكتيريا.

8- جنس رایزوبیوم Rhizobium :

تستخدم بعض أنواع جنس رايزوبيوم Rhizobium - الذي يكون عقد على جذور النباتات البقولية يتم فيها تثبيت النيتروجين الجوي - في المكافحة الحيوية للفطريات حيث تنتج المضاد الحيوي رايزوبيتوكسين rhizobitoxin الهام في تثبيط الفطر الناقص ماکروفومينا فاسيولينا Macrophomina phaseolina الذي يسبب مرض العفن الفحمي charcoal rot في الكثير من النباتات الاقتصادية مثل الذرة الشامية والصنوبر.

ومن المرجح أن بكتيريا رايزوبيوم تساعد في وقاية النبات من مسببات الأمراض من خلال تقويته بالتغذية المحسنة وتحفيز دفاعاته.

9 - أنواع أخرى:

تستخدم كل من بكتيريا باسيلس فلوريسينس Bacillus fluorescence وبكتيريا باسيلس میسینتريكس B. mesentricus في مقاومة أمراض البادرات في نبات الكتان flax والتي تسببها فطريات أسكية من جنس كولكتوتريكم Collectotrichum وجنس فيوزاريوم Fusarium.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

ضمن برنامج (وفاءً للدماء).. المجمع العلمي يقيم محفلًا قرآنيًّا في محافظة المثنى

قسم الشؤون الفكرية يرفد المكتبة المركزية في ديالى بإصدارات معرفية

قسم التطوير يبحث مع ديوان الوقف الشيعي آفاق التعاون في مجال التدريب والتطوير المؤسسي

قسم المعارف ينهي استعداداته لإقامة حفل إزاحة الستار عن كتاب نهج البلاغة

المزيد

الآخبار الصحية

المركز الاوروبي : كل ركاب سفينة "هانتا" مخالطون معرضون لخطر كبير

ألمانيا.. رئيس الأطباء يدعو للإسراع بتطبيق "ضريبة السكر"

بين الفائدة والضرر.. جدل حول تأثير الشاي والقهوة على العظام

أمراض خطيرة.. أبحاث تكشف مخاطر الجلوس لفترة طويلة

المزيد

الآخبار التكنلوجية

سبع حقائق غير متوقعة عن موجات الراديو

الأجسام الغريبة.. ماذا رأى رواد "أبولو 17" على القمر؟

حرارة المحيطات عند مستويات مقلقة.. وعودة "إل نينيو" تقترب

باحثون يحددون تأثير القهوة على الميكروبيوم والمزاج

المزيد

مواضيع ذات صلة

المبيدات البكتيرية المستخدمة في مكافحة الحشائش

المبيدات البكتيرية المستخدمة في مكافحة البكتيريا الممرضة للنبات

المبيدات البكتيرية المستخدمة في مكافحة الآفات الحشرية

اللقاحات السمادية

الفطريات ومكافحة الآفات

الفطريات المستخدمة في المكافحة الحيوية للحشرات

الفيروسات ومكافحة الآفات

البكتيريا والمكافحة الحيوية

البدائل المتاحة في مجال المبيدات الحيوية الميكروبية... نظرة حديثة

استخدام الكومبوست ومستخلصاته في مكافحة الآفات

مقاومة الأعداء الحيوية للمبيدات

وراثة مقاومة الحشرات لفعل المبيدات