مقاومة امراض النبات الفيروسية

Control of plant virus diseases

مقاومة أي مسبب مرضي هدف يجب العمل على تحقيقه بأي وسيلة ، وفي الوقت الذي أمكن فيه مقاومة العديد من أمراض النبات الفطرية والبكتيرية بنجاح فان مقاومة الأمراض الفيروسية مازال يعتريها الكثير من الصعاب.

نظرا لارتباط الفيروسات ارتباطا كاملا بخلايا النبات وطريقة تطفلها الفريدة فانه حتى وقتنا الحالي لا توجد طريقة مباشرة لمقاومة أمراض النبات الفروسية. إن كل الطرق المستخدمة تستهدف تقليل مصادر العدوى داخل المحصول أو خارجه والحد من انتشار الفيروس بواسطة الحشرات وكذلك العمل على تقليل تأثير الاصابة الفيروسية على المحصول، وعامة تتلخص طرق المقاومة في التالي:

۱- الحجر الزراعي Plant Quarantine

يشمل كلا من الحجر الزراعي الدولي والداخلي وللحجر الزراعي تشريعات وقوانين تحكمه . يوجد حجر دولي في مصر على بعض النباتات مثل الموالح وقصب السكر وغيرها. كما أن هناك حجر زراعي داخلي على الموز والتدهور السريع في الموالح وغيرها . وللأسف يوجد العديد من العوامل التي تقلل من فاعلية الحجر الزراعي ومنها على سبيل المثال وجود بعض العوائل المصابة بدون ظهور أعراض عليها وكذلك وجود فترة الحضانة التي تلى الاصابة وغياب أعراض ظاهرة في حالة البذور والدرنات والعقل والبلابل والشتلات.

٢- التخلص من مصادر العدوى Removal of sources of infection

التخلص من الحشائش والعوائل الثانوية للفيروس تعمل على تقليل مصادر العدوى، وقد تجدى هذه الوسيلة في حالة الفيروسات التي تصيب عددا قليلا من العوائل، أما إذا كان الفيروس يصيب عددا كبيرا من العوائل المختلفة مثل فيروس موزايك الخيار فان هذه الوسيلة لا يمكن اتباعها.

إن متبقيات النبات في التربة قد تحمل فيروسا من الفيروسات ينتقل ميكانيكيا وبالتالي تعمل كمصادر عدوى للمحصول التالي وعلى هذا فإن التخلص من بقايا العائل ضروري لمقاومة الفيروسات الثابتة مثل فيروس موزايك الدخان وخاصة عندما تزرع المحاصيل القابلة للإصابة به سنويا في نفس المنطقة.

في بعض الحالات تعمل النباتات المصابة داخل المحصول المنزرع كمصدر للعدوى كما في حالة البطاطس مثلا وفي مثل هذه الحالات يجب إزالة النباتات المصابة مبكرا.

3 - استخدام بذور خالية من الفيروس virus free seed

إن انتقال الفيروس خلال البذور تعتبر طريقة من طرق انتشاره الهامة حيث أنها تسمح بظهور المرض في الحقل خلال الأطوار المبكرة لنمو النباتات وبالتالي تعمل كمصادر عدوي لانتقال الفيروس إلى النباتات الاخرى وهي مازالت صغيرة.

إذا كانت البذور المصابة هي المصدر الاساسي للفيروس وكان من الممكن أن تزرع النباتات في أماكن يمكن عملها إلى حد معقول عن مصادر العدوى الخارجية فان استخدام بذور خالية من الفيروس أو بذور ذات نسبة اصابة ضئيلة تكون في مثل هذه الحالات وسيلة فعالة في المقاومة.

عامة في كل الأحوال يجب أخذ بذور للتقاوي من النباتات السليمة ذات الصفات المطابقة للصنف المنزرع.

4- الحصول على أجزاء خضرية خالية من الفيروس Virus free vegetative stocks.

من المعروف أن الفيروسات التي تسبب أمراضا جهازية لها القدرة على البقاء داخل الأجزاء الخضرية للنباتات طالما بقيت هذه النباتات حيه.

تظل النباتات المعمرة مصابة طيلة حياتها إذا ما حدث لها عدوى بالفيروس وتنقل الاصابة إلى الأجيال التالية إذا ما تم تكاثر هذه النباتات خضريا. بمعنى آخر فان المصدر الاساسي للفيروس بالنسبة للنباتات التي تتكاثر خضريا هو نفس النبات إذا كان مصابا. وبالتالي فان نجاح المقاومة في تلك الحالة تعتمد على الحصول على أجزاء خضرية خالية من الفيروس من الأصناف التجارية المرغوبة وإكثارها تحت ظروف لا تسمح بإصابتها بالفيروس لاستخدامها على نطاق تجاري ولإجراء ذلك يلزم ما يلي:

(أ) التعرف على الأجزاء النباتية الخالية من الفيروس:

إن الاعتماد على الأعراض الظاهرية يعتبر غير كافيا عند اختيار النباتات التي تستعمل كنواه للإكثار وهناك طرق أخرى عديدة تستخدم لهذا الغرض منها العدوى الميكانيكية للنباتات الدالة، التطعيم، الاختبارات السيرولوجية والفحوص التشريعية والميكروسكوب الالكتروني وغيرها. يتوقف نوع الطريقة المستخدمة على نوع العائل وعلى الفيروس. بالنسبة لكثير من الفيروسات وخاصة التي تصيب النباتات الخشبية فان إجراء عملية التطعيم لأحد أو عدد من النباتات الدالة يعتبر ضروريا ونظرا لأن توزيع الفيروس خلال الشجرة قد لا يكون منتظما وخاصة في الأطوار الأولى بعد الاصابة فانه يجب إعادة هذه العملية في مواسم متتالية حتى يمكن التأكد من خلو الشجرة من الفيروس.

(ب) الحصول على نباتات خاليه من الفيروس:

قد تؤدي عمليات الكشف عن الفيروس إلى وجود نباتات سليمة وسط النباتات المصابة وهذه تستخدم في عمليات الاكثار. أما إذا كان جميع النباتات مصابة وتعذر الحصول على نباتات خالية طبيعية من الفيروس فيمكن استخدام الطرق التالية لتخليص النباتات المصابة أو أجزاء منها من الفيروس:

١- العلاج بالحرارة Heat therapy:

تعتبر من الطرق المفيدة لتخليص النباتات من الفيروس حيث يمكن تثبيط عدد كبير من الفيروسات داخل النبات باستخدام الحرارة المرتفعة. تتم المعاملة الحرارية بالماء الساخن على النباتات النامية أو الساكنة مثل الدرنات وعقل قصب السكر وغيرها. غالبا ما يستخدم الماء الساخن على 35-54 م لعدة دقائق أو ساعات في معاملة النباتات الساكنة. أما الهواء الساخن 35-40 °م لعدة أسابيع فيستخدم في معاملة النباتات النامية.

٢- مزارع الأنسجة المرستيمية الطرفية culture - Meristem tip

إن الفكرة الأساسية في مزارع الأنسجة هي استخدام القمة النامية الخالية من الاصابة الفيروسية والتي تشمل عادة الجزء الطرفي من النبات الذي يحتوي على المرستيم القمي apical maristam مع الزوج الأول من مبادئ الأوراق وتنميتها على بيئات مغذية خاصة تحت ظروف معقمه حتى تنمو إلى نبات كامل، باتخاذ الاحتياطات اللازمة ممكن نقل هذا النبات إلى الجو العادي وزراعته تحت الظروف الطبيعية واستخدامه كنواة خالية من الاصابة الفيروسية.

يلزم أحيانا لنجاح هذه الطريقة أن تعامل النباتات مسبقا بالحرارة قبل قطع المرستيم القمي وتنميته على البيئة وذلك في حالة الفيروسات التي تنتشر بسرعة في أنسجة النبات وتصل إلى قمته النامية. في بعض الحالات يضاف إلى البيئة المغذية مواد مثبطة لتكاثر الفيروس مثل2,4-D  و2-thieuraeil

(ج) المحافظة على النباتات الخالية من الفيروس:

يجب العمل على إكثار البيانات الخالية من الفيروس المتحصل عليها تحت ظروف لا تسمح بإصابتها مرة أخرى مع التأكد من قيمتها الزراعية ومطابقتها الصنف الأصلي. يتم إكثار تلك النباتات للاستعمال التجاري تحت إشراف أفراد مدربين لمراعاة النباتات وملاحظة مظاهر نموها والتأكد من خلوها من الأمراض الفيروسية. من أوضح الأمثلة على ذلك ما يحدث مع البطاطس في هولندا وبريطانيا وغيرها.

5- تحوير اجراءات الزراعة والحصاد Modified planting and harvesting procedures

(أ) تغيير ميعاد الزراعة:

تؤثر الاصابة تأثيرا كبيرا على المحصول وخاصة إذا أصيبت النباتات وهي صغيرة. عموما فكلما تقدم النبات في العمر كلما زادت مقاومته للإصابة بالفيروسات. بعض الأمراض الفيروسية يرتبط انتشارها بانتشار الحشرات الناقلة لها وعلى هذا فان اختيار ميعاد الزراعة قد يؤثر على ميعاد ونسبة الإصابة.

إن انسب ميعاد للزراعة يعتمد على ميعاد هجرة الحشرة فاذا كانت تهاجر مبكرة فان الزراعة المتأخرة تكون أحسن. أما إذا كانت تهاجر متأخرا فان الزراعة المبكرة سوف تسمح للنيات بأن ينمو ويكبر قبل أن تم اصابته. وعلى سبيل المثال وجد أن البطاطس المنزرعة في اسكوتلندا في الأسبوع الثالث من مايو تصاب بنسبة عالية بفيروس التفاف الأوراق عنها مما لو زرعت خلال الأسبوع الأول من إبريل وذلك لأن الميعاد الأخير يسمح للنباتات بأن تصل إلى درجة عالية من النضج قبل أن تنشط أو في الوقت الذي تنشط فيه حشرة المن الناقلة للفيروس.

وفي هولندا يحدد ميعاد تقليع محصول البطاطس المعدة لإنتاج التقاوي بموعد ظهور المن الناقل لفيروسات البطاطس مع حساب الوقت الذي يلزم للفيروس لكي يمر من الأوراق إلى الدرنات الحديثة بغرض إصابة النبات، وبذلك يتم تقليع البطاطس بعد ظهور المن بمدة لا تزيد عن ۲ - ۳ أسابيع، قد تكون الدرنات غير تامة النضج ولكنها تصلح لاستخدامها كتقاوي لخلوها من الأمراض الفيروسية.

إن تغيير ميعاد الزراعة أو الحصاد بالنسبة لأي محصول لا يجب أن يقاس فقط بنسبة تقليل الاصابة الفيروسية وانما يجب أن يقاس أيضا بكمية المحصول. فقد تقل الاصابة نتيجة لتغيير ميعاد الزراعة ولكن المحصول الناتج قد يكون منخفضا. بمعنى آخر إن تغيير ميعاد الزراعة يجب أن يتم في الحدود التي تسمح بها احتياجات المحصول من الحرارة والضوء.

(ب) مسافات الزراعة:

إن عدد النباتات المنزرعة في وحدة المساحة يؤثر على نسبة الإصابة بالفيروس الذي ينتقل بالحشرات، فاذا تمكن عدد معين من الحشرات من إصابة ۷۰٪ من النباتات الموجودة في حقل ما فان هذه النسبة ممكن خفضها إلى النصف لو زادت عدد النباتات في الحقل إلى الضعف، هذا بفرض ثبات العوامل الأخرى.

يجب الأخذ في الاعتبار أن كثافة الزراعة تؤدي إلى زيادة انتشار الفيروسات التي تنتقل نقلا ميكانيكيا طبيعيا عن طريق الاحتكاك بين النباتات. ولذا فان استخدام الزراعة الكثيفة تتوقف على مسبب المرض وطرق انتشاره.

6- مقاومة ناقلات الفيروس Control of vectors

(أ) الناقلات الهوائية

ويتم مقاومة الناقلات الهوائية بالطرق الآتية:

1- المبيدات الحشرية:

لقد بدأ في الوقت الحالي استخدام المبيدات الحشرية الجهازية على نطاق واسع. وهذه الطريقة قد لا تعطي نتائج فعالة مع الفيروسات المحمولة بأجزاء الفم stylet borne بينما قد تقلل الاصابة بنسبة كبيرة في حالة الفيروسات العابرة أو المتكاثرة في جسم الحشرة circulative or propagative viruses.

2- الموانع غير الكيماوية:

تستخدم بعض المحاصيل كموانع لإعاقة حركة الناقل الحشري إلى المحصول الرئيسي وقد أثبتت هذه الطريقة كفاءتها في بعض الحالات إذ وجد أن تحويط مشتل القنبيط بعدة صفوف من الشعير قلت من إصابة الشتلات بالفيروس بنسبة 80%.

كما قد تستخدم أيضا شرائط من الألمنيوم aluminum stripes توضع على الأرض بين النباتات فتعمل على طرد المن ويعتقد أن ذلك يرجع إلى الأشعة فوق البنفسجية التي تنعكس عن طريق شرائط الالمنيوم وتعمل كطارد لتلك الحشرات. وقد أدت هذه الطريقة إلى خفض نسبة إصابة نباتات الجلاديولس بفيروس موزايك الخيار بنسبة 66% تقريبا.

3- المقاومة البيولوجية:

قد تلعب مفترسات الحشرات تحت ظروف معينة دورا في تقليل انتشار الفيروس إلا أن تأثيرها يكون بسيطا إذا ظهرت هذه المفترسات بعد الهجرة المبكرة للحشرة وهي الهجرة المهمة لانتشار الفيروس.

(ب) النيماتودا :

يتم مقاومة الفيروسات التي تنتقل بالنيماتودا عن طريق معاملة التربة بالمبيدات النيماتودية nematicides وقد وجد أن تدخين التربة مرة واحده بمركب (dichloropropane dichloropropane ( D-D او PCNB (Pentachloronitrobenzene) أدت الى وقاية نباتات الفراولة وقاية كاملة ضد فيروس التبقع الحلقي في الفراولة وفيروس الحلقة السوداء في الطماطم اللذان ينتقلان عن طريق Longidorus elongatus.

(ج) الفطر:

يقاوم مرض العرق الكبير في الخس في الصوب الزجاجية عن طريق معاملة التربة بالمدخنات fumigants ومنها chloropiorin و D-D كما أمكن مقاومة فطر olpidium الناقل للفيروس المسبب باستخدام PCNB بمعدل ۷۰ رطل للفدان وانخفضت نسبة الإصابة بمرض العرق الكبير في الخس إلى النصف تقريبا. وقد وجد أن معاملة واحدة ظلت فعالة لمدة سنتين إلا أن نضج النباتات قد تأخر قليلا نتيجة لهذه المعاملة.

(د) الإنسان:

يعتبر من أهم العوامل المسببة لانتشار الفيروسات وخاصة التي تنتقل ميكانيكيا مثل فيروس موزايك الدخان وذلك خلال القيام بالعمليات الزراعية المختلفة. وعلى هذا فان إجراءات المقاومة تتضمن الحذر أثناء إجراء العمليات الزراعية مع تطهير الأدوات والأيدي بمحلول ۳ % من trisodium orthophosphate

7- استخدام الأصناف المنيعة أو المقاومة أو المحتملة Immune, resistant or tolerant varieties

تعتبر التربية للمقاومة او المناعة ضد الفيروس أنسب وأمثل طريقة لمقاومة أمراض النبات الفيروسية وخاصة حينها يمكن نقل الجينات الخاصة بالمقاومة أو المناعة إلى الأصناف التجارية. إن الجينات الخاصة بالمقاومة أو المناعة أو الحساسية الزائدة غالبا ما تكتشف على نبات أو آخر إلا أن عملية إدخالها إلى الأصناف التجارية على أن تظل تلك الأصناف محتفظة بصفاتها الأصلية ليست من السهولة بمكان.

وقد أجريت محاولات عديدة ناجحة في هذا الصدد بالنسبة لبعض الأمراض ذات الأهمية الاقتصادية. كان قصب السكر يصاب بشده بفيروس موزايك قصب السكر إلى أن أمكن في جاوة اكتشاف أن أصناف P. O. J مقاومة للفيروس وقد تم وضع برنامج ناجح للتربية. كما أن كثير من أصناف الفاصوليا قد تم تربيتها للمقاومة ضد مرض الموزايك العادي في الفاصوليا.

يجب البحث عن أصناف محتملة حينما لا تتوفر مصادر للمقاومة أو المناعة الوراثية.

۸- الوقاية بالسلالات الضعيفة من الفيروس Protection by mild strains of the virus

إن إصابة النبات بسلالة مادية من الفيروس تعطي أعراضا ضعيفة عليه قد تحميه من الاصابة بالسلالات الشديدة. اقترح البعض استخدام هذه الطريقة في الحقل وذلك بعدوي النباتات صناعيا بسلالة ضعيفة كطريقة وقائية ضد السلالات الشديدة، إلا أن البعض الآخر من العلماء حذر من تطبيقها في الحقل للأسباب الآتية:-

(أ) أن السلالات الضعيفة تحت أحسن الظروف قد تقلل المحصول بنسبة 5-10%.

(ب) النباتات المصابة تعمل كمصادر عدوى عن طريقها تصاب أنواع أو أصناف نباتية أخرى.

(ج) قد تتحول السلالة الضعيفة إلى سلالة شديدة الضرر في بعض النباتات نتيجة لتطفرها.

(د) قد يحدث ضررا شديدا نتيجة لإصابة النبات بفيروس آخر مما ينتج عنه تأثير مشترك synergism نتيجة لوجود السلالة الأصلية والفيروس الجديد.

9- المقاومة الكيماوية Chemical control

لا توجد مواد كيماوية إلى الآن يمكن استخدامها كمبيدات فيروسية viricides لمقاومة أمراض النبات الفيروسية. تستخدم بعض المواد مثل سيتوفيرين cytovirin ، ۲- ثيويوراسيل2-thiouncil ، ۸- ازوجوانین 8-Aaoguanine  ، كبريتات الزنك ، أخضر الملاكيت ، وكوينهیدرون quinhydrone في صورة محاليل ترش على المجموع الخضري أو تغمس فيها النباتات. وقد وجد أن هذه المواد توقف تقدم الأعراض وتقلل من تركيز الفيروس إلا أن النباتات المعاملة قد ترجع إلى حالتها الأصلية بعد نهاية المعاملة. لا تستخدم أي من هذه المواد على نطاق تجاري لمقاومة الأمراض الفيروسية في الحقل.

هذا وقد وجد أن معاملة المجموع الخضري للنباتات المصابة ببعض منظمات النمو مثل حامض الجبريليك gibberellic acid كانت فعالة في تنشيط نمو النبات وزيادة المحصول.

وجد الحمادي عام 1967 , 1968 ان المعاملات أو المواد التي تعمل على زيادة تمثيل البروتين والأحماض النووية وكذلك على زيادة الكلوروفيل في خلية العائل تعمل أيضا على تقليل الاصابة وذلك في حالة النباتات التي تعطى بقعا موضعية مثل N glutinose وفاصوليا صنف pinto عند عدواها بفيروس موزايك الدخان. من هذه المعاملات استخدام مجموعة السيتوكينينات cytokinins مثل الكينتين kinetin والبنزيل أدينين benzyladenine .كذلك فان عكس الحالة السابقة كان أيضا صحيحا بمعنى أن المواد والمعاملات التي تسبب اصفرار الأوراق وتقليل تمثيل البروتين وال RNA، أي تدفع النبات إلى الشيخوخة، تزيد من عدد البقع المحلية الناتجة. من هذه المعاملات الحرارة المرتفعة والظلام وبعض المواد مشل chloramphenicol , actinomycin D وذلك إذا ما استخدمت هذه المعاملات أو المواد قبل حدوث الاصابة، وبالتالي فانه يبدو أن هناك علاقة عكسية بين تمثيل البروتين والحامض النووي في الخلية النباتية وبين القابلة للإصابة بفيروس موزايك الدخان في حالة بعض العوائل التي تعطى بقعا محلية.

هناك بعض المواد الكيماوية الطبيعية التي تتواجد في النبات أو الحيوان تؤثر على الفيروس. فمثلا يوجد في أوراق العديد من النباتات وفي عصارة بعض أنواع الفاكهة بعض المواد المثبطة للفيروس, كما يوجد بعضها أيضا في بعض السوائل الحيوانية كاللبن والدم. هذه المواد قد تكون ذات أثر على فيروس ما في عائل معين ولكنها تكون عديمة الأثر ضد نفس الفيروس في عائل آخر. كذلك ففي بعض الحالات يكون العصير المستخلص من نبات معين له أثر على تثبيط تضاعف الفيروس في نبات من نوع آخر في حين أنه لا يؤثر عل تضاعف نفس الفيروس في النبات الذي استخلص منه. بعض هذه المواد قد يستخدم في التجارب ولكن ليس على صورة تجارية، وعادة ما تستخدم رشا على النباتات وقد أعطى اللبن نتائج جيدة مع فيروس موزايك الدخان عند رش نباتات الطماطم به، إذ انخفضت الاصابة بنسبة كبيرة. عموما فان تأثير مثل هذه المواد محدود ومحدد بالفيروسات التي تدخل النباتات عن طريق جروح أو خدوش على السطح والتي تعيش في الخلايا البرانشيمية، أما الفيروسات التي تدخل عميقا في النبات عن طريق الحشرات مثلا فان هذه المواد لا تؤثر عليها عادة.