وبائية البكتريا الممرضة للنبات

Epidemiology of Plant Pathogenic Bacteria

توجد البكتريا الممرضة للنبات في الطبيعة على متبقيات النباتات الميتة في التربة وعلى أو بداخل البذور ومصاحبة لسطوح النباتات وعلى سطوح الحشرات والطيور أو بداخلها وحتى على الأشياء غير الحية كالأغلفة وصناديق التعبئة والمكائن الزراعية الخ.

يقدر عدد الخلايا البكتيرية على سطح ورقة النبات بين 1 إلى 10 ملايين خلية، كم يبلغ العدد الكلي للبكتريا على مجموع السطوح النباتية؟ توجد البكتريا السطحنباتية أو المنابتة (Epiphytes) والتي تضم بكتريا ممرضة وغير ممرضة على سطوح الأوراق (Phylloplane). وتوجد البكتريا في المسافات البينية (Apoplasty) حيث تكون مكانا ملائما للبكتريا الممرضة أكثر منها للبكتريا المآكلة (Commensale). كما تتواجد البكتريا المستنبتة (Endophytes) داخل الأوعية.

البكتريا المرافقة للأوراق سواء على السطوح أو بين أنسجة الورقة أي بكتريا محيط الورقة (Phyllosphere) تضم أنواع سالبة أو موجبة لصبغة كرام غير مكونة للأبواغ بعض أنواعها أو سلالات منها متكيفة جيدا للبقاء على سطوح الأوراق يمكن أن تكون متميزة عن الأنواع أو السلالات المستوطنة في التربة (Upper & Hirano 2000). في الجدول التالي أنواع البكتريا ونسب عزلها من أوراق نوعين من النباتات.

جدول يبين المجمتمعات البكتيرية على اوراق الجاردار المعمر (Lolium perenne) والزيتون (Olea europea)

تتواجد البكتريا في التربة بأعداد كبيرة حيث ان ملعقة شاي واحدة من التربة النشطة تحتوي على 100 إلى 1000 مليون خلية بكتيرية (شكل 1) البكتريا في التربة تقسم إلى 4 مجاميع حسب فعالياتها التغذوية. المجموعة الأولى تمثل البكتريا المحللة للمواد العضوية وتقوم باستغلال إفرازات الجذور الذائبة وتحويلها إلى مواد خلوية تزيد في النهاية من المحتوى العضوي للتربة. كما تقوم بتحليل المواد العضوية المعقدة وتشمل الفطريات الشعاعية (Actinomycetes) التي تكسب التربة رائحتها "الأرضية" المميزة. المجموعة الثانية تمثل المتعايشات التي تقيم علاقات تعايشيه مع جذور النباتات مثل البكتريا المثبتة للنتروجين أو بكتريا العقد الجذرية (شكل 2 و3). والمجموعة الثالثة هي المسببات المرضية للنبات. اما المجموعة الرابعة فهي التي تعتمد التغذية الكيميائية اللاعضوية ولها دور في دورة النتروجين (2000,Ingham).

شكل 1 خلايا البكتريا على الخيوط الفطرية في التربة (يمين) والفطريات الشعاعية من Streptomyces في التربة (يسار)

عن: (2000,Ingham)

شكل 2: العقد الجذرية المتسببة عن بكتيريا من انواع Rhizobium على جذور النباتات البقولية (يمين) ومقطع عرضي في عقدة جذرية تظهر اعداد كبيرة من البكتيريا منظورة بمجهر الحالة المقابلة (يسار)

عن: (Webb, 2007)

شكل 3: مقطع عرضي يظهر الكثير من الخلايا البرنكيمية للجذر تحتوي على بكتريا مثبتة للنتروجين

عن: (Webb, 2007)

تنتشر البكتريا الممرضة للنبات بسهولة بواسطة الرياح المحملة بالغبار ودقائق الرمل خصوصا اثناء المطر والتي يمكن أن تحدث جروحا تكفي لتلقيح البكتريا في خلايا النبات، وحتى تيارات الهواء الناتجة عن الفروقات في درجات حرارة الهواء خلال اليوم يمكن أن تحمل وتنقل البكتريا.

وتبقى النباتات أو اجزائها المصابة بالبكتريا مصدرا مهما لإنشاء البكتريا الممرضة.

إن معرفة وسيلة الانتشار الرئيسة للبكتريا الممرضة للنبات تساعد كثيرا في فهم دورة المرض والسيطرة عليه 2004 Vidaver & Lambre

النباتات أو الأجزاء النباتية المصابة تمثل مصدرا رئيسا للبكتريا الممرضة. هناك بكتريا ممرضة تستوطن التربة حيث تكون أهلات كبيرة تبقى في التربة رغم انخفاض أعدادها لحين توفر نباتات عائلة جديدة. بعض الأنواع البكتيرية الممرضة تدخل التربة مع الدرنات أو الشتلات المصابة وتتكاثر داخل أنسجة النبات وبعد موت النبات يمكن أن تعيش على الأجزاء النباتية الميتة.

شكل 4: صورة بالمجهر الإلكتروني لبكتريا Pseudomonas marginalis التي تسبب أمراض التعفن الطري على الخضروات تظهر الأسواط

عن: (Vidaver & Lambrecht, 2004)

تنتشر البكتريا الممرضة للنبات بواسطة الغبار الذي يحمل معه البكتريا المحمولة على دقائق التربة وعلى بقايا المواد النباتية المتحللة خصوصا مع الرياح التي تحمل معها دقائق الرمل التي تحدث جروحا مختلفة في الأوراق وغيرها من السطوح النباتية والتي تمثل منفذا رئيسا لدخول البكتريا الممرضة إلى أنسجة النبات. كما تنتشر البكتريا بواسطة مياه الأمطار من نبات إلى نبات وضمن اجزاء النبات المختلفة وتغسل اعداد مهمة من خلايا البكتريا من السطوح النباتية إلى التربة ومياه الري يمكن أن تنشر البكتريا ضمن الحقل وتسهم في إيصالها إلى اعماق الجذور.

تتمكن البكتريا المتحركة التي تمتلك اسواط من الحركة الانتقالية في غشاء مائي ولكن لمسافات محدودة (شكل 4).

تقوم الحشرات بأدوار مهمة في نقل البكتريا خلال تنقلها بين النباتات المختلفة. كما ان بعض البكتريا تبقى داخل الحشرة متخطية الظروف غير الملائمة وتنتشر البكتريا بواسطة الحيوانات الأخرى، كما يعتبر الإنسان عنصرا فعالا في نشر المسببات المرضية على النبات ومنها البكتريا من خلال تعامله مع النباتات المصابة ونقله للنباتات أو المنتجات النباتية المصابة أو الملوثة (1997,Agrios).