ماهي الطريقة التي تخترق بها جرثومة « MILDIOU » و تسبب في أمراض النبتة

العلماء يكتشفون كيف يدخل جرثوم MILDIOU إلى النبات

في القرن التاسع عشر، تسببت جراثيم « PHYTOPHTHORA INFESTANS » في مجاعة كبيرة في أيرلندا وأجزاء أخرى من أوروبا الغربية. حتى يومنا هذا لا يزال يشكل تهديدًا كبيرًا لإنتاج الغذاء العالمي و السؤال المهم هو كيف يستطيع هذا الكائن الصغير مجهريًا وأعضاء آخرين من جنس « PHYTOPHTHORA » أن يخترق ميكانيكيًا الغطاء الواقي لأوراق المحصول؟وقد ظل هذا السؤال لغزا.

و قد وجد خبراء من جامعة « WAGENINGEN » قسم الأبحاث في أمراض النبات وبيولوجيا الخلية والفيزياء. إجابة لهذا السؤال و يوفر اكتشافهم أيضًا طرقًا جديدة أكثر فعالية و مستدامة و دقيقة من أجل السيطرة على « PHYTOPHTHORA » و قد تم نشر النتائج التي توصلوا إليها في مجلة « NATURE MICROBIOLOGY ».

تتعرض النباتات باستمرار لأنواع من المخاطر الجرثومية حيث يتسبب عدد من هذه الجراثيم المعروفة باسم « PHYTOPHTHORA » (حرفيا: قاتل النبات) في أضرار جسيمة لجميع أنواع المحاصيل كل عام، مثل البطاطس والطماطم والباذنجان والكاكاو والفلفل وفول الصويا وأشجار النخيل.

لا تشكل جراثيم « PHYTOPHTHORA » تهديدًا كبيرًا لأمننا الغذائي فحسب، بل تتسبب أيضًا في أضرار اقتصادية ضخمة و كذالك يتسبب في أضرار سنوية لقطاع البطاطس بحوالي 6 إلى 7 مليار يورو و يتم استثمار موارد ضخمة في تطوير زراعة مقاومة بهدف تقليل الإعتماد على حماية المحاصيل باستعمال مواد كيميائية هناك أيضًا اهتمام متزايد بأشكال جديدة من الزراعة المختلطة.

تم استعمال حل لمنع « PHYTOPHTHORA » من الإختراق الكامل للنبتة, تم غطاء النباتات بطبقة واقية تعمل على إبعاد المتسللين مثل « PHYTOPHTHORA » ومع ذلك فإن هذه الحشرة المجهرية (أقل من عُشر سمك شعرة الإنسان) قادر على اختراق هذه الطبقة وبدء عملية التعفن في النباتات.

على الرغم من طول مدة الأبحاث العلمية لم يعروف كيف تخترق ميكانيكيًا هذا الغطاء. لفهم هذا الإستفسار تعاون علماء أمراض النبات وعلماء الأحياء الخلوية من جامعة WUR مع علماء الفيزياء من WUR و متخصصون في الميكانيك وهو فرع من فروع الفيزياء يدرس كيفية تتحرك الأشياء والمواد وتفاعلها تحت تأثير القوى المطبقة عليها من الممكن لخبرتهم المشتركة وأدوات البحث الجديدة التي تم تطويرها بالتعاون أن تحل هذا اللغز أخيرًا.

« وجدنا أن « PHYTOPHTHORA » تستخدم الحيل لتهييج العدوى الأنبوبي ثم تقطع سطح غطاء النبات بأدة حاد باستخدام هذه الإستراتيجية فإن « PHYTOPHTHORA » قادرة على إصابة حاملها بدون قوة شديد وبأقل استهلاك للطاقة. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف هذه الآلية وهي حقًا اكتشاف أساسي » كما يقول جوريس سبراكيل JORIS SPRAKEL أستاذ الكيمياء و الفيزيائية و ترى أستاذة علم الأمراض النباتية فرانسين غوفرز « FRANCINE GOVERS » العديد من السبل لجعل السيطرة على PHYTOPHTHORA أكثر فعالية وكفاءة واستدامة على المدى الطويل. « تخبرنا قوانين الميكانيك أن PHYTOPHTHORA غير قادرة على دخول النبات دون أن تتشبث أولاً بإحكام على سطح الورقة. « 

لاختبار هذه الفكرة و تكون أول دليل على فعاليتها، قام فريق البحث برش أوراق نباتات البطاطس بمادة غير سامة وغير مكلفة تزيل التصاق الأوراق. أدى ذلك إلى انخفاض بنسبة 65% تقريبًا في مستوى الإصابة. وزاد التأثير حتى 100% في اختبار على غطاء اصطناعي.

أسفر هذا البحث عن منهجية جديدة و هي نوع من طرق الإختبار السريع و التي يمكن أن تكشف عن مدى تأثير وفعالية المبيدات بسرعة ودقة وبتكلفة زهيدة كما يمكن أن تسهم هذه الأدوات الجديدة أيضًا بشكل كبير في الكفاح المستمر ضد أمراض النبات.

GOVERS : « بفضل التزام JORIS SPRAKEL وفريقه، بما في ذلك طالب الدكتوراه JOCHEM BRONKHORST نعلم الآن أن هناك عددًا من القواعد الفيزيائية الأساسية التي يمكن أن تعطي تطورًا جديدًا لسباق التسلح بين العوامل و الجراثيم مسببات الأمراض والنباتات. بشكل عام، يعد هذا البحث مثالًا رائعًا حقًا على كيف يمكن أن يؤدي التعاون عبر الحدود إلى اكتشافات غير مسبوقة »

المصدر: WUR.NL و Freshplaza