2:28 ص
الانتاج النباتي -
رسائل و أطاريج جامعية -
وقاية النبات
مذكرة : آليات التواصل و الدفاع و الاستغاثة عند النباتات : دراسة حالة نبات الطماطم
تمثل النباتات مصدرًا غنيًا بالعناصر الغذائية للعديد من الكائنات الحية بما في ذلك البكتيريا والفطريات والطلائعيات والحشرات والفقاريات. على الرغم من افتقارها إلى جهاز مناعي مماثل للحيوانات ، فقد طورت النباتات مجموعة مذهلة من الدفاعات الهيكلية والكيميائية والبروتينية المصممة لاكتشاف الكائنات الغازية وإيقافها قبل أن تكون قادرة على إحداث أضرار واسعة النطاق. يعتمد البشر بشكل شبه حصري على نباتات الغذاء ، وتوفر النباتات العديد من المنتجات غير الغذائية المهمة بما في ذلك الخشب والأصباغ والمنسوجات والأدوية ومستحضرات التجميل والصابون والمطاط والبلاستيك والأحبار والمواد الكيميائية الصناعية. إن فهم كيف تدافع النباتات عن نفسها من مسببات الأمراض والحيوانات العاشبة أمر ضروري لحماية إمداداتنا الغذائية وتطوير أنواع نباتية شديدة المقاومة للأمراض.
يقدم هذا المقال مفهوم أمراض النبات ويقدم لمحة عامة عن بعض آليات الدفاع الشائعة بين النباتات العليا. يتم تقديم فحص دقيق لتشريح النبات ، بالإضافة إلى بعض العلاقات البيئية التي تساهم في الدفاع عن النبات ومقاومة الأمراض. تم إيلاء عناية خاصة لتوضيح كيفية اشتقاق المنتجات المستخدمة في الحياة اليومية من المواد التي تنتجها النباتات أثناء الاستجابات الدفاعية.
مرض النبات ومقاومته
بشكل عام ، المرض هو أي شذوذ فسيولوجي أو اضطراب كبير في الصحة "الطبيعية" للنبات. يمكن أن يكون سبب المرض عوامل حية (حيوية) ، بما في ذلك الفطريات والبكتيريا ، أو بسبب عوامل بيئية (غير حيوية) مثل نقص المغذيات أو الجفاف أو نقص الأكسجين أو درجة الحرارة الزائدة أو الأشعة فوق البنفسجية أو التلوث. من أجل حماية نفسها من التلف ، طورت النباتات مجموعة متنوعة من الدفاعات التأسيسية والمحفزة. تشمل الدفاعات التأسيسية (المستمرة) العديد من الحواجز سابقة التشكيل مثل جدران الخلايا ، والجلد الجلدي الشمعي ، واللحاء. لا تحمي هذه المواد النبات من الغزو فحسب ، بل تمنح النبات أيضًا قوة وصلابة. بالإضافة إلى الحواجز مسبقة التشكيل ، تمتلك جميع الخلايا النباتية الحية تقريبًا القدرة على اكتشاف مسببات الأمراض الغازية والاستجابة بدفاعات محفزة بما في ذلك إنتاج المواد الكيميائية السامة والإنزيمات المهينة للعوامل الممرضة وانتحار الخلايا المتعمد. غالبًا ما تنتظر النباتات حتى يتم اكتشاف مسببات الأمراض قبل إنتاج مواد كيميائية سامة أو بروتينات متعلقة بالدفاع بسبب ارتفاع تكاليف الطاقة ومتطلبات العناصر الغذائية المرتبطة بإنتاجها وصيانتها.
يتصرف العديد من مسببات الأمراض النباتية مثل "اللصوص الصامتين" الذين يريدون سرقة الأموال المحجوزة داخل قبو بنك. يستخدم هؤلاء اللصوص أدوات متخصصة مصممة لتعطيل نظام أمان البنك وفتح الخزنة دون أن يتم اكتشافها. بطريقة مماثلة ، تقيم العديد من مسببات الأمراض روابط حميمة مع مضيفيها من أجل قمع دفاعات النبات وتعزيز إطلاق المغذيات. تسمى مسببات الأمراض التي تحافظ على حياة مضيفها وتتغذى على الأنسجة النباتية الحية بالتغذية الحيوية. تشمل الأمثلة على مسببات التغذية الحيوية فطر البياض الدقيقي Blumeria graminis ومُمرِض الأرز البكتيري Xanthomonas oryzae. تلجأ مسببات الأمراض الأخرى إلى القوة الغاشمة مثل اللصوص الذين يفجرون قبو بنك بالمتفجرات.
غالبًا ما تنتج هذه العوامل الممرضة سمومًا أو إنزيمات مهينة للأنسجة تطغى على دفاعات النبات وتعزز الإطلاق السريع للمغذيات. تسمى هذه العوامل الممرضة بـ necrotrophs ، ومن الأمثلة على ذلك فطر العفن الرمادي Botrytis cinerea ومسببات العفن الناعم البكتيرية Erwinia carotovora. بعض مسببات الأمراض تكون ذات تغذية حيوية خلال المراحل المبكرة من العدوى ولكنها تصبح نخرية خلال المراحل الأخيرة من المرض. تسمى هذه العوامل الممرضة بالتغذيات الدموية وتشمل فطر Magnaporthe grisea ، العامل المسبب لمرض انفجار الأرز.
لا يمكن أن تسبب معظم مسببات الأمراض ذات التغذية الحيوية والتغذية الدموية إلا المرض على مجموعة صغيرة نسبيًا من النباتات المضيفة بسبب المجموعة المختلفة قليلاً من الجينات المتخصصة والآليات الجزيئية المطلوبة لكل تفاعل بين مضيف وممرض. يشير نطاق العائل إلى أنواع النباتات التي يكون فيها العامل الممرض قادرًا على التسبب في المرض. على سبيل المثال ، يصيب فيروس البروم الموزاييك (BMV) الأعشاب مثل الشعير ولكن ليس البقوليات. يُشار إلى الأنواع النباتية التي لا تظهر المرض عند إصابتها بمسببات الأمراض على أنها أنواع نباتية غير مضيفة لهذا العامل الممرض. الكائنات الحية التي لا تسبب المرض لأي نوع نباتي ، مثل الأنواع البكتيرية الرخامية Pseudomonas putida ، يشار إليها على أنها غير مسببة للأمراض.
عندما يكون العامل الممرض قادرًا على التسبب في مرض نوع معين من العائل ، فمن الممكن نتيجتين: الاستجابة المتوافقة هي تفاعل ينتج عنه المرض ، بينما الاستجابة غير المتوافقة هي تفاعل ينتج عنه القليل من المرض أو عدم وجود مرض على الإطلاق. على الرغم من أن نوعًا معينًا من النباتات قد يكون مضيفًا حساسًا لممرض معين ، إلا أن بعض الأفراد قد يؤويون جينات تساعد في التعرف على وجود العامل الممرض وتنشيط الدفاعات. على سبيل المثال ، تظهر بعض أصناف الطماطم المرض عند إصابتها بالبكتيريا الممرضة Pseudomonas syringae (استجابة متوافقة) ، لكن البعض الآخر (الصنف Rio Grande ، على سبيل المثال) قادر على التعرف على البكتيريا والحد من المرض عن طريق المقاومة (استجابة غير متوافقة). توجد مقاومة المرض كسلسلة متصلة من الاستجابات تتراوح من المناعة (النقص الكامل لأي أعراض مرضية) إلى المقاومة العالية (بعض أعراض المرض) إلى شديدة الحساسية (أعراض مرضية كبيرة).......
------------------
-----------------------------
ليست هناك تعليقات: