التعفن الأسود في النباتات الصليبية

Black Rot of Crucifers

يعتبر هذا المرض من اهم الأمراض التي تصيب النباتات الصليبية على نطاق العالم. يسبب المرض خسائر كبيرة في المحصول في الأجواء الحارة الرطبة التي تعقب هطول الأمطار في بداية موسم النمو. اما الإصابات المتأخرة فيمكن أن توفر منافذ لمسببات التعفن الأخرى حيث تحدث خسائر مهمة اثناء الخزن.

الممرض (Pathogen)

يتسبب المرض عن البكتريا Xanthomonas campestris pv. campestris البكتريا سالبة لصبغة كرام تعود التي تحت القسم Proteobacteria. تضم أكثر من 141 ضرب إمراضي لكل منها مدى عوائلي معين. استخدمت هذه البكتريا كنموذج لدراسة التأثر بين المسببات الممرضة والنبات كما تم كشف تتابع الجينوم الكامل لها المؤلف من 5 و 148 و 708 زوج قاعدة. إضافة إلى عوامل الضراوة المعروفة فإن الضراوة الكاملة تتطلب بضع مسارات ايضية وأنظمة سيطرة مثل تحليل الأحماض الدهنية والنظام الإفرازي نوع IV ونظام الإشارات الخلوية وأيض الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات (2008 ,.Qian et al).

تضم البكتريا Xanthomonas campestris. pv. campestris مجاميع وراثية ومصلية غير متجانسة تم تمييز 5 سلالات (0 إلى 4) ضمن المجاميع المختلفة على أساس استجابة الأصناف التفريقية من النباتات الصليبية Brassica rapa  و B. juncea من قبل (1992 ,.Kamoun et al).

السلالة 0 توجد في الولايات المتحدة والبرتغال والسلالة 1 في بريطانيا والولايات المتحدة وعلى بذور اللهانة B. oleracea الموردة إلى اليابان وانكلترا. السلالة 2 ممثلة بعزلة واحدة D5202 وهي لا تظهر إمراضيه على أي صنف من اللهانة أو B. napus. أو النبات النموذجي Arabidopsis thaliana. السلالة 3 ممثلة أيضا بعزلة واحدة وتظهر تفاعلا مماثلا لعزلات X. campestris pv. raphani السلالة 4 كانت شائعة في اليابان والبرتغال.

الأعراض (Symptoms)

لا تظهر الأعراض على البادرات المصابة في درجات الحرارة المنخفضة (أقل من 15 - 18 م) لكنها تظهر على البادرات المنقولة إلى الحقل في ظروف درجات الحرارة المرتفعة نسبيا (25 - 35 م) والرطوبة النسبية العالية (80 - 100%) خلال 7 إلى 14 يوما (b1996 ,.Celetti & allow, 2002; Miller et al). في هذه الحالة تتقزم البادرات وتظهر بقع ميتة على الأوراق الفلقية ثم تذبل وتموت أخيرا، أما النباتات النامية في المناطق المعتدلة (المنخفضة درجات الحرارة) فيمكن أن يخرج النز البكتيري من البادرات المصابة غير المظهرة للأعراض من خلال الفتحات أو القروح وتوفر مصدرا لنشر البكتريا إلى النباتات المجاورة.

على النباتات القديمة، تظهر الأعراض بشكل اصفرار أو موت الأنسجة في حواف الأواق تشبه تحرقات النهايات لكنها تتميز باتخاذها شكل حرف V حيث تمتد باتجاه قاعدة الورقة. كما تظهر الأوراق المصابة العرض المميز للمرض والذي اشتق اسم المرض منه وهو اسوداد العروق. إن توسع البقعة ليشمل قاعدة الورقة يؤدي إلى ذبول وموت الورقة من أنسجة الورقة تصل البكتريا إلى الحزم الوعائية لتنتشر جهازيا في النبات بسبب تكاثر البكتريا في الأوعية الخشبية وتكوينها للسكريات المعقدة اللزجة Xanthan تضيق أو تنغلق الأوعية وتسود ثم تنهار هذا يؤدي إلى اصفرار ثم ذبول وموت الأجزاء التي فوق الأوعية المنهارة على القرنبيط تسقط الأوراق من القاعدة تاركة خصلة من الأوراق المشوهة.

اما على النباتات الجذرية مثل الفجل فقد لا تظهر أعراض على الأوراق لكن يحصل اسوداد للحزم الوعائية على الجذر مما يقلل من قيمتها التسويقية وتظهر أعراض مماثلة على قاعدة راس اللهانة وتلون لأزهار القرنبيط.

تشير الأبحاث إلى وجود مجموعة إمراضيه ضمن البكتريا X. capestris pv. campestris ممثلة بالسلالة النموذجية Xcc528T تسبب أعراض اللفحة حيث يحصل انهيار مفاجئ للأنسجة ما بين العروق يؤدي إلى نخر وعدم ظهور العروق السوداء والاصفرار في المراحل المبكرة من الإصابة. هذه المجموعة اعتبرت أكثر عدوانية من غيرها في الحقل ويمكن أن يكون لها أهمية وبائية خصوصا في المشتل ( Shigaki et al.,2001 ).

يعزى الفرق بين أعراض تبقع الاوراق المتسبب عن ضروب إمراضيه أخرى من البكتريا X. campestris وأعراض التعفن الأسود المتسبب عن .X. campestris pv campestris إلى التعبير عن جينات قليلة تنتج عددا من العوامل الإمراضية هذه العوامل تشمل بروتينات تحفز من قبل النبات تنتج من جينات الإمراضية وتوجه نحو نواة خلية العائل وبعض الإنزيمات والسكريات المعقدة الخارجية، بينما لم يكشف عن مركبات عالية السمية لها علاقة بالإمراضية.

تطور المرض (Development of Disease)

تدخل البكتريا عن طريق الفتحات الطبيعية خاصة الغدد المائية في حواف الأوراق (2006 ,.Wallis et al, 1973; Siciliano et al) أو الجروح المتسببة عن الأذى الميكانيكي على الجذور أو الأوراق كما تصيب البكتريا الشتلات الصغيرة النامية من بذور ملوثة بالبكتريا حيث تدخل من فتحات في حواف الأوراق الفلقية وتنتشر جهازيا خلال البادرة بينت تجارب رش نباتات القرنبيط بخلايا البكتريا .X. campestris pv campestris أن البكتريا تتواجد على سطوح أوراق النبات بمجموعتين من الأهلات، الأولى منابتات (Epiphyte) يمكن أن تزال من السطح بسهولة بواسطة الاهتزاز الصوتي (Sonication) وتكون حساسة للمعاملة بالمحلول المعق Hypochlorite وتسمى بكتريا منابتة سهلة الإزالة Easily Removable Epiphytic Bacteria, EREB وهذه تسود في البداية. والثانية التي تسود بعد أسبوعين تكون مقاومة للإزالة بواسطة الاهتزاز الصوتي وغير حساسة للمعاملة بمحلول Sodium Hypochlorite. الجين pigB مطلوب من قبل هذه البكتريا من أجل إنتاج السكريات المعقدة الخارجية (EPS) وصبغات Xanthomonadin والجزيئة الإشارية القابلة للانتشار Xanthomonadin) DF). إن الجزيئة الأخيرة قادرة على حفظ إنتاج EPS وصبغات Xanthomonadin في السلالات الطافرة بالجين pigB. وتشير النتائج إلى أن الجين الفعال pigB مطلوب من أجل البقاء على سطح النبات والإصابة الطبيعية تحت ظروف التجربة. كما أن DF و Xanthomonadin و EPS يمكن أن تكون مهمة لبقاء الممرض وتحقيق الإصابة (1998 Poplawsky & Chan).

وسيلة الانتشار الرئيسة لبكتريا Xanthomonas campestris pv. compestris تكون على البذور الملوثة حيث ان نسبة التلوث بالبذور حتى بمستوى 0.03% يكفي لإحداث وباء البكتريا تعيش في متبقيات النباتات المصابة لحين تفسخها لكنها لا تتمكن من المعيشة الحرة في التربة أكثر من 60 يوما (1996,.Miller et al). وتتمكن البكتريا من البقاء عن طريق إصابة العديد من نباتات الأدغال من العائلة الصليبية. وفي بعضها تتمكن من إحداث الإصابات غير الأعراضية. ويمكن للبكتريا الانتشار بوسائل أخرى كمياه الأمطار والتماس وتلوث أيدي العاملين والحشرات (2002,Celetti & Callow).

السيطرة على المرض (Control)

1- استخدام البذور الخالية من الإصابة أو التلوث بالبكتريا. يمكن معاملة البذور بالماء الحار بدرجة 50 م لمدة 25 - 30 دقيقة للتخلص من البكتريا لكن إنبات بذور بعض الأنواع مثل القرنبيط يمكن أن يتأثر.

2- التخلص من بقايا النباتات.

3- مكافحة الخنافس والحشرات والأدغال.

4- اعتماد الأصناف المقاومة (2002,Celetti & Callow).