طرق تشخيص المرض النباتي

أول خطوة للتعرف على المرض النباتي هو معرفة ما إذا كان المرض ناتجا عن كائن حي أو عوامل غير حية، فالكائنات الحية المسببة للأمراض النباتية غالبًا ما تنتج أعراض مميزة على أجزاء معينة من النبات، بل قد تترك في كثير من الأحيان بعض العلامات والدلائل الدالة على المرض، وبعض هذه الكائنات مثل النيماتودا أو الفيروسات قد تنتج أعراضًا عامة متشابهة ومماثلة مع ما ينتج عن سوء الظروف البيئية وعدم مناسبتها لنمو العائل النباتي. وللتعرف على وتشخيص أي مرض نباتي لابد من دراسة المسبب المرضى أولا.

وتعتمد طرق تشخيص الأمراض النباتية على معرفة الكثير من خصائص الكائنات المسببة لأمراض النبات من حيث نوع المسبب وطريقة التطفل وطريقة النمو والتكاثر وغبرها من خصائص هامة تساهم في تحديد الطريقة المناسبة التي يمكن بها التعرف على المرض. والطرق المستخدمة في التشخيص والتعرف على الأمراض النباتية كثيرة منها الطرق القديمة ومنها الطرق الحديثة التي تعتمد على وسائل التقنية الحيوية المستحدثة وقد تم تطوير الكثير من الطرق لتلائم التنوع الهائل في الأمراض وكذلك حاجة العصر في التشخيص السريع للأمراض النباتية. فالميكروسكوب الضوئي يمكن استخدامه في الكشف عن والتعرف على وتشخيص الكثير من الأمراض الفطرية والبكتيرية في حين أن الميكروسكوب الإلكتروني يكون مطلوبا لدراسة الفيروسات والفيتوبلازما والأمراض التي تسببها، وبالرغم من أن الميكروسكوب الضوئي وسيلة هامة لتحديد الخصائص المورفولوجية للبكتيريا إلا أنه لابد من عمل الكثير من الاختبارات الفسيولوجية والبيوكيميائية لكى يكون التشخيص كاملا وصحيحا.

ويمكن تلخيص أهم الطرق المستخدمة في التشخيص والتعرف على الأمراض النباتية كالتالي:-

أولا- المشاهدة والفحص الظاهري:

يعتمد الفحص الظاهري للمرض على الدراسة والخبرة التي تعتمد على المعرفة الجيدة بالمسببات المرضية وأنواعها وطريقة العدوى بها ودورات حياتها، فالمسببات المرضية قد تكون طفيلية أو غير طفيلية، والأعراض المرضية الناتجة عن الإصابة بمسبب ما تختلف في شكلها باختلاف المسبب حيث يوجد اختلاف كبير بين الأعراض الناتجة عن المسببات الفطرية والبكتيرية والفيروسية وقد يحدث تداخل بين الأعراض في بعض الحالات المرضية. كما يوجد تباين كبير بين الأعراض المرضية التي تحدثها المجموعات الفطرية المختلفة، فالفطريات المسببة للصدأ تظهر أعراضها في صورة بثرات مختلفة الألوان والأشكال والأحجام وكذلك هناك أعراض مميزة لفطريات التبقع وفطريات الذبول وغيرها من مجموعات فطرية مسببة للأمراض. وقد تكون الأعراض المرضية مصحوبة بوجود تراكيب تكاثرية مثل الجراثيم أو الأجسام الحجرية أو إفرازات بكتيرية أو غير ذلك كلها تعتبر دلائل وعلامات للمرض النباتي. ومشاهدة الطفيل بداخل أو على سطح النبات المصاب أو في أنسجته ضروريا في التشخيص والتعرف على المرض. أما الأمراض التي يكون سببها عوامل بيئية مثل نقص العناصر الرئيسية كالنيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم أو العناصر الصغرى فلها أعراض مرضية تميزها وكذلك الأمراض الناتجة عن انخفاض درجة الحرارة أو ارتفاعها أو عدم انتظام الري أو زيادة رطوبة التربة أو ملوحة التربة فيمكن تشخيصها بسهولة من الأعراض الدالة على المرض.

ثانيا- استخدام النباتات الكشافة:

النباتات الكشافة هي مجموعة من النباتات التي تنتمى إلى عائلات نباتية مختلفة وتستخدم كنباتات كشافة للأمراض لحساسيتها العالية ورد فعلها السريع على العدوى بالمسببات المرضية حيث تظهر عليها أعراض مرضية مميزة ودالة على المرض النباتي ونوع الإصابة المرضية، وكل مجموعة من النباتات الكشافة تستخدم لغرض معين فهناك مجموعة معينة تستخدم لتعريف سلالات الصدأ الأصفر والبرتقالي المرضية وهناك مجموعة تستخدم في حالة الأمراض الفيروسية ومجموعة أخرى تستخدم مع الأمراض البكتيرية.

ثالثا- استخدام الميكروسكوب الضوئي:

يعتبر الميكروسكوب الضوئي من أهم الوسائل المستخدمة في مجال أمراض النبات لفحص وتشخيص الأمراض النباتية ومسبباتها وخاصة الفطرية والبكتيرية، فهو يستخدم في التعرف على وفحص التراكيب التكاثرية مثل الخلايا والتراكيب الخضرية والجراثيم اللاجنسية والجنسية سواء في الأنسجة المصابة أو لتلك النامية على بيئات صناعية. وباستخدام الميكروسكوب يمكن تعريف الفطريات حتى مستوى الجنس وأحيانا حتى مستوى النوع وهو وسيلة سريعة لتشخيص الأمراض النباتية التي تسببها الفطريات خاصة ، ويتم الفحص بالميكروسكوب الضوئي عن طريق عمل التحضيرات المؤقتة أو المستديمة على شرائح زجاجية أو بعمل تشريح مرضى وقطاعات طولية أو عرضية بسمك رقيق للأنسجة المصابة حتى يمكن فحصها بسهولة ووضوح.

عزل المسبب المرضى وافتراضات كوخ:

لتأكيد إصابة نبات بمرض معين لابد من عزل المسبب المرضى في صورة نقية ثم تدرس الخصائص المورفولوجية والفسيولوجية والبيوكيماوية باستخدام المزرعة النقية لهذا المسبب المرضى، وتستخدم تلك الخصائص في التعريف والتفريق بين العزلات والمسببات المرضية المختلفة. وهذه الطريقة تصلح في حالة الكائنات الممرضة للنبات التي يمكن تنميتها على بيئات صناعية مثل الفطريات المتطفلة أو المترممة اختياريا. ويجب مراعاة تطبيق فروض كوخ لعزل المسبب المرضى في هذه الطريقة. ولإثبات أن طفيلا معينًا هو المسبب لمرض معين تطبق فروض كوخ كالتالي:

١. لابد أن تكون الأعراض مصحوبة بوجود طفيل ويجب عزل الطفيل من النسيج المصاب في كل مرة تجرى فيها عملية العزل.

٢. تنمية الطفيل المعزول في مزرعة نقية على بيئة صناعية.

٣. إحداث عدوى صناعية لنباتات سليمة قابلة للإصابة من نفس نوع النبات المصاب، ويجب أن تكون الأعراض الناتجة مطابقة للأعراض الأصلية المعزول منها الطفيل.

٤. إعادة عزل الطفيل من النباتات المصابة صناعيًا ويجب أن يكون الطفيل المعزول مطابقًا للطفيل السابق عزله من الأعراض الأصلية.

أما الفطريات الإجبارية أو الفيروسات الإجبارية فلا تصلح معها هذه الخطوات حيث أنها قد تتغير من خلال عزل الطفيل وزراعته في صورة نقية إما على نبات قابل للإصابة أو على مزارع الأنسجة كما في حالة الأمراض الفيروسية والتي تجرى فيها أيضًا تحورات أخرى في تلك الفروض وذلك تبعًا لطبيعة الفيروس.

رابعا- استخدام طرق التشخيص الكيماوية:

وتعتمد هذه الطريقة من التشخيص على مجموعة من الاختبارات الكيماوية المميزة للنباتات المصابة بالفيروسات أو الفيتوبلازما مثل اختبارات البروتين والكربوهيدرات والإنزيمات والأحماض الأمينية الحرة فوجود الحمض الأميني جلوتامين بتركيز عال في درنات البطاطس يدل على إصابتها بفيروس التفاف الأوراق. وتراكم السكريات في أنسجة النباتات المصابة بالفيروس قد يساعد بدرجة كبيرة في تحديد الإصابات الفيروسية. وكذلك فالكشف عن إنزيمات معينة بالخلية المصابة قد يساعد في التعرف على المرض النباتي.

خامسا- التشخيص بالميكروسكوب الإلكتروني:

يشبه الميكروسكوب الإلكتروني الميكروسكوب العادي من حيث الأساس العلمي إلا أن تكبير الاشياء يتم باستخدام مجالات مغناطيسية تحل محل العدسات العينية والشيئية وباستخدام أشعة إلكترونية بدلا من الأشعة الضوئية حيث أن الأشعة الإلكترونية ذات موجات قصيرة جدا إذا ما قورنت بالأشعة الضوئية فإن قدرة التمييز باستخدامها تزداد مما يمكنها رؤية الأشياء التي تقدر بأقل من الميكرون، واستخدام الميكروسكوب الإلكتروني في الفحص من الوسائل الحديثة المستخدمة في الوقت الحاضر للتعرف على المسببات المرضية الفطرية أو الفيروسية أو البكتيرية أو الفيتوبلازما ، كما يستخدم أيضا في دراسة التغيرات الفائقة الدقة التي تحدث في الخلية المصابة كما يستخدم أيضا لدراسة الاختلافات الموجودة بين الفيروسات المختلفة والفطريات والبكتيريا والفيتوبلازما ليعطي صورة أكثر وضوحا عن المرض النباتي.

سادسا- الاختبارات السيرولوجية:

تستخدم الاختبارات السيرولوجية بكثرة في مجالات عديدة لأمراض الإنسان والحيوان والنبات، وتستخدم لحد كبير في التعرف على المسببات المرضية وخاصة الفيروسات. وتعتمد الطريقة على حقن المسبب المرضى في جسم حيوان مثل الأرنب فيتكون في دمه ما يعرف بالأجسام المضادة كما تتكون هذه الأجسام المضادة في دمه إذا حقن بخلايا ميتة أو مواد بروتينية. وهذه المواد التي تسبب تكوين الأجسام المضادة تعرف بالأنتيجينات ويعرف المصل (السيرم) الذى يحتوى على الأجسام المضادة بالمصل المضاد (انتى سيرم). وتبنى جميع الاختبارات السيرولوجية على التفاعل المتخصص بين الأنتيجين والأجسام المضادة. وتستخدم الاختبارات السيرولوجية في الكشف عن وجود المسببات المرضية الفيروسية والبكتيرية والفطرية في البذور. وتتميز الاختبارات السيرولوجية بأنها تعطى نتائج سريعة وأكثر دقة ولا تحتاج إلى مجهود كبير.

سابعا- الاستشعار عن بعد:

يعتبر التصوير من طبقات الجو العليا من الوسائل الهامة ذات الفائدة الكبيرة للتعرف على نشوء ومدى سرعة انتشار الأوبئة. وقد أمكن باستخدام التصوير الجوي باستعمال الأشعة اللونية تحت الحمراء للتعرف على الإصابة ببعض الأمراض النباتية مثل أصداء القمح واللفحة المتأخرة في البطاطس والطماطم وبعض الأمراض الفيروسية وبعض أمراض الموالح. ويلائم الاستشعار عن بعد وجود الأمراض بصورة وبائية أو في صورة شديدة في مساحات واسعة منزرعة بمحصول واحد وتستعمل بكثرة في كل من الولايات المتحدة الأمريكية وروسيا وأوروبا، وهناك إمكانية الآن لاستخدامها في الوطن العربي مع تطبيق السياسات الزراعية الحديثة وتوسيع نطاق الملكية الزراعية.

ثامنا- اختبارات التكنولوجيا الحيوية المعتمدة على الأحماض النووية:

تعنى التكنولوجيا الحيوية التعامل بكفاءة وبسهولة في التحوير الوراثي للجينات والمادة الوراثية في خلايا الكائنات الحية وبما يؤثر في تكاثر تلك الكائنات الحية. وكل طرق التكنولوجيا الحيوية المستخدمة تعتمد على المادة الوراثية بالخلية الحية والمسماة بالـ DNAاو RNA. وتفيد التكنولوجيا الحيوية في المجال النباتي في إنتاج نباتات خالية من الفيروسات والطفيليات الممرضة كما هو متبع في مزارع الأنسجة، وكذلك يمكن أن تستخدم طرق التكنولوجيا الحديثة في التشخيص السريع للأمراض النباتية المختلفة كما يمكن أن تستخدم أيضا في تعريف وعزل الجينات المرغوب فيها ونقلها إلى نبات آخر والكشف عن تلك الجينات المنقولة كما يحدث في برامج التربية لمقاومة الأمراض وإنتاج نباتات عالية الإنتاجية (مهندسة وراثيا). كما يمكن أيضا استخدام تلك الطرق في دراسة الجينات المسببة لمقاومة أمراض النبات والجينات الموجودة في الطفيل والتي تؤثر على قدرة الطفيل على إصابة ومهاجمة النباتات، وبها أيضا يمكن إضافة جين مقاوم لنبات قابل للإصابة فيجعله مقاوما للمرض. ومن الطرق المستخدمة في اختبارات التكنولوجيا الحيوية طريقة اختبار البلمرة المتسلسل PCR.

المصدر

امراض النبات (2010-2011), تأليف أ.د جهاد محمد الهباء و م. محمود شاكر مصطفى, وزارة التربية والتعليم جمهور مصر العربية.