ميكانيكيات المكافحة الحيوية

* التفاعلات المؤدية للمكافحة الحيوية :

يتمثل الهدف الرئيسي من المكافحة الحيوية في وقاية المزروعات الاقتصادية من الآفات ومسببات الأمراض الميكروبية، ويحدث ذلك عن طريق اختزال أعداد هذه الكائنات الضارة أو نشاطها المؤدى للمرض، حيث تتفاعل بعض الكائنات مع النباتات في علاقة تعاونية أو مع مسببات الأمراض في علاقة تنافسية وهى تفاعلات من شأنها أن تؤثر على صحة النبات، ومن أمثلة هذه التفاعلات التعاون mutualism أو protocooperation والتعايش commensalism والحياد neutralism والتنافس competition والاضرار amensalism والتطفل parasitism والافتراس predation .

والمكافحة الحيوية هي مجرد نتيجة إيجابية للتفاعلات المتخصصة وغير المتخصصة، ومن الأهمية بمكان تصنيف وتحديد المكونات المختلفة للنظم البيئية التي تساهم في المكافحة الحيوية، فالعلاقة التعاونية mutualism هي بمثابة علاقة مفيدة لكائنين أو أكثر، وتفيد هذه العلاقة في مجال المكافحة الحيوية بتوفير تغذية جيدة وبتنشيط دفاعات العائل، كذلك فإن علاقة التعاون protocooperation هي شكل آخر من أشكال العلاقة التعاونية إلا أن الميكروبات المتعاونة لا تعتمد فيه على بعضها من أجل البقاء، وفي علاقة التعايش commensalisms تكون المنفعة لطرف واحد فقط، وتصف علاقة الحياد neutralism التفاعلات الحيوية حال عدم وجود تأثير لكثافة مجتمع نوع ما على نوع آخر مطلقا، وفي علاقة التنافس competition الحادثة داخل أو بين الأنواع في نزاع على الغذاء أو الأكسجين أو المكان يسود نمو نوع على الآخر، وتحدث المكافحة الحيوية عندما يتنافس كائن غير ممرض مع كائن ممرض على المواد الغذائية في وجود النبات العائل، وفي علاقة التطفل parasitism التي يهاجم فيها نوع ما نوع آخر بشكل مباشر فإن تنشيط العوامل التي تتطفل على مسببات أمراض النبات ينتج عنه المكافحة الحيوية، وإصابة العائل بواسطة الميكروبات الممرضة ضعيفة المرضية نسبيًا يؤدى إلى المكافحة الحيوية للمسببات المرضية شديدة المرضية من خلال تنبيه نظم الدفاعات الخاصة بالعائل، وفي علاقة الافتراس predation التي يهاجم فيها نوع ( كالفطر ) نوع أخر ( كالنيماتودا ) أيضًا تحدث المكافحة البيولوجية بأسلوب مشابه.

وتحدث المكافحة الحيوية بدرجات متفاوتة من كل هذه التفاعلات وذلك اعتمادا على الظروف البيئية التي تحدث فيها، ويمكن القول إن المكافحة الحيوية الفعالة تنشأ من تعديل العلاقات التعاونية بين الميكروبات وعوائلها النباتية أو من تعديل التضاد بين الميكروبات والمسببات المرضية.

* ميكانيكيات المكافحة الحيوية :

تنتج المقاومة الحيوية من التفاعلات الحادثة بين الكائنات الحية، ومن ثم فلابد من توصيف آليات المكافحة الحيوية في الحالات المختلفة، وفي كل الحالات يحدث تضاد للكائنات الممرضة بواسطة أنشطة الكائنات الأخرى التي توجد معها.

وتتضمن المكافحة الحيوية للآفات مدخلين هما مدخل الصندوق الأسود black box وفيه يتم إدارة الكائنات القاطنة للمكان الذي تتم فيه عملية المكافحة الحيوية، ومدخل الرصاصة الفضية silver bullet وفيه يتم إدخال كائنات متخصصة للقضاء على المسببات المرضية.

وقد أدت صعوبة فهم التفاعلات المعقدة في مدخل المكافحة الحيوية المعروف بمدخل الصندوق الأسود إلى استبداله بمدخل الرصاصة الفضية - أي إدخال سلالات ميكروبية مفردة كعوامل مكافحة حيوية biocontrol agents - وهو مدخل بسيط يقدم حلولا عملية لمشاكل أمراض النبات ويوفر كثير من المستحضرات الحيوية في السوق التجاري.

وهناك عدة آليات رئيسية توظفها العوامل الميكروبية المستخدمة في المكافحة الحيوية ومنها إنتاج المضادات الحيوية والإنزيمات المحللة وحث المقاومة في النبات العائل ( شكل 1 ).

شكل ( 1 ) آليات المكافحة الحيوية للميكروبات الممرضة للنبات

التضاد الحيوي Antibiosis :

يعتبر التضاد الحيوي آلية هامة لتثبيط inhibition والقضاء على مسببات الأمراض النباتية ( شكل 2)، ويتم في هذه الآلية تثبيط أو القضاء على نمو ميكروب بواسطة مادة أيضية metabolite ينتجها ميكروب آخر، وقد تكون المواد المنتجة مركبات مثبطة للنمو ذات فعالية شديدة تجاه عدد كبير من الميكروبات، ويشار لهذه المواد بالمضادات الحيوية واسعة المجال broad-spectrum antibiotics ، وقد تكون بعض المواد الايضية مثل الترياقات البكتيرية bacteriocins فعالة تجاه مجموعة متخصصة من الميكروبات، فبكتریا آجروبكتيريم رايدوباكترك84  84 Agrobacterium radiobacter K تنتج مركب اجروسین 84 agrocin ( شكل 3 ) وهو بكتيريوسين bacteriocin فعال فقط تجاه البكتريا ذات القرابة مع النوع آجر وبكتيريم رايدوباكتر A. radiobacter مثل بكتريا أجر وبكتيريم تيوميفاسيانز A. tumefaciens المسببة لمرض التدرن التاجي crown gall disease الذي يصيب أشجار التفاح والكمثرى وأشجار الفواكه ذات النواة الحجرية والأعناب بالأورام والتدرنات ويؤدى إلى ضعف نمو الأشجار المصابة وقلة محصولها.

شكل (2) التضاد الحيوى ويلاحظ منطقة التثبيط .

وللميكروبات المنتجة للمضادات الحيوية ميزة تنافسية في احتلال المكان وضمان الغذاء الذى تحتاج إليه إذ تساعدها مضاداتها الحيوية على منع نمو الميكروبات الأخرى، ويعتبر التضاد الحيوي بمثابة آلية فعالة لوقاية البذور فالسلالة البكتيرية سيدوموناس فلوريسنس 87  Pseudomonas fluorescens Q2- المفرزة للمضاد الحيوي 2، 4 داي أسيتيل فلوروجلوسينول 2،4 - diacetylphloroglucinol تقى جذور نبات القمح من الفطر الأسكي الممرض جايومانوميسس رامینیز Gaeumannomyces graminis var. tritici المسبب المرض take all عندما يتم تغطية الحبوب بها (شكل 4)، وعندما تنبت الحبوب تتكاثر البكتريا في منطقة المحيط الجذري للنبات rhizosphere مستخدمة إفرازات الجذور كمصدر للغذاء.

شكل ( 4 ) سلالة سيدوموناس فلوريسنس 87 - P. fluorescens Q2 تنتج مضاد حيوي سام الميكروب جايومانومیسس جرامینیز G. graminis var. tritici المسبب المرض take - all

ويختلف تأثير المضادات الحيوية في التربة لأنها ترتبط بجزيئات الطين بما تحمله من شحنات، كما تتحلل بواسطة الكائنات الحية الدقيقة، أو يتم غسيلها من المحيط الجذري بواسطة الماء.

والمضادات الحيوية عبارة عن سموم تنتجها بعض الميكروبات لتقتل الكائنات الحية الدقيقة الأخرى، ومعظم هذه المضادات فعالة ضد مسببات الأمراض النباتية ( جدول 1 ) .

وفى العادة لا تنتج الميكروبات الكثير من مضاداتها الحيوية لكي تستهدف كائن ممرض متخصص، كما أن الميكروب لا ينتج نفس المضادات الحيوية تحت الظروف البيئية المتباينة، وتنتج بعض الميكروبات الكثير من المركبات النشطة حيويا والفعالة ضد الميكروبات المختلفة الممرضة للنباتات فالسلالة البكتيرية سيدوموناس فلوریسنس Pseudomonas fluorescens PF - S مثلا تنتج الكثير من المضادات الحيوية الهامة مثل البيولوتيورين pyoluteorin والبيرولنيترين pyrrolnitrin و 2 ،4 داى أسيتيل فلورو جلوسينول 2,4 - diacety phloroglucinol ، ويثبط المضاد الحيوي بيولوتيورين pyoluteori

جدول (1) بعض المضادات الحيوية المنتجة بواسطة عناصر المكافحة الحيوية

فطر بيثيوم التيموم Pythium ultimum المسبب لمرض البادرات في القطن، إلا أنه ذو تأثير قليل على ممرضات البادرات الأخرى، كذلك يثبط المضاد الحيوي pyrrolnitrin فطر رایزوکتونیا سولاني    R. solani المسبب لعفن الجذور، والفطر الأسكي تايلافيوبسيس باسيكولا Thelaviopsis basicola المسبب لعفن الجذر الأسود في القطن، وفطر فيرتسليم داهاليا Verticillium dahlia ، إلا أنه غير فعال ضد فطر بيثيم التيموم P.ultimum ، ومن أمثلة فطريات المكافحة الحيوية التي تنتج مضادات حيوية أفراد جنس ترايكودرما Trichoderma وجنس جلايوكلاديوم Gliocladium، أما عوامل المكافحة البيولوجية البكتيرية التي تنتج مضادات حيوية فأهمها بكتيريات جنس باسيلس Bacillus وسيدوموناس Pseudomonas وستربتومیسیس Streptomyces.

وإلى جانب المضادات الحيوية هناك مواد أخرى تسبب التضاد الحيوي كالمواد الطيارة والإنزيمات.

أولاً : المواد الطيارة Volatile compounds:

يلعب عدد من المواد الطيارة دورًا هاما في المكافحة الحيوية لمسببات الأمراض النباتية. ومن أمثلة المركبات الطيارة ما يلي:

أ- الأمونيا ammonia:

تعتبر سلالات بكتيريا انتيروباكتر كلواكا Enterobacter cloacae المثبتة للنيتروجين الجوي من عوامل المكافحة الحيوية الفعالة لأمراض البادرات وأمراض ما بعد الحصاد، وتنتج هذه البكتريا الأمونيا كجزء من آلية التثبيط التي تنتهجها ضد الأنواع الفطرية الممرضة مثل بيثيم التيموم P. ultimum المسبب لمرض ذبول البادرات المفاجئ قبل وبعد ظهور البادرات فوق سطح الأرض، وفطر رایزوکتونیا سولانی Rhizoctonia solani المسبب لعفن الجذور، وفطر فيرتسليم داهاليا V. dahlia الذي يهاجم مئات الأنواع من نباتات الخضروات ونباتات الأزهار ونباتات الزينة وأشجار الفاكهة ومحاصيل الحقل مسببا لها ذبول وعائي وخسائر مختلفة، وتتفاوت حساسية هذه الفطريات الممرضة للنبات للأمونيا ففطر بیثيم Pythium أكثر حساسية للأمونيا عن فطر رايزوکتونیا Rhizoctonia .

ب- الألكيل بيرون alkyl pyrones :

تنتج بعض الميكروبات مثل أفراد جنس ترايكو درما Trichoderma الألكيل بيرون كأداة للمكافحة الحيوية، كما هو الحال في فطر ترايكو درماهارزیانم Trichoderma harzianum الذي ينتج هذه المادة الأيضية ليضاد بها فطر رایزوکتونیا سولانی Rhizoctonia solani.

ج- سيانيد الهيدروجين (hydrogen cyanide (HCN :

ينتج عدد قليل من البكتيريا سيانيد الهيدروجين كناتج أيضي ثانوي ضمن أدوات هذه البكتيريا في المكافحة الحيوية للميكروبات الأخرى، ومن أمثلة الأنواع البكتيرية التي تنتج سيانيد الهيدروجين كل من سيدوموناس ايروجينوزا Pseudomonas aeruginosa وسيدوموناس فلوریسنس Pseudomonas fluorescens وكروموبكتيريم فيولاسم Chromobacterium violaceum .

وتطلق بكتيريا سيدوموناس فلوریسنس P. fluorescens سيانيد الهيدروجين كآلية لمكافحة الفطر الأسكى تايلافيو بسيس باسيكولا Thelaviopsis basicola المسبب لمرض عفن الجذور الأسود في معظم حقول القطن والخضروات، حيث يوقف سيانيد الهيدروجين مسار السيتوكروم أكسيديز cytochrome oxidase بالإضافة لسميته الشديدة للكائنات الحية الدقيقة الهوائية عند التركيزات الطفيفة.

د- ثاني أكسيد الكربون :

يعتبر ثاني أكسيد الكربون من المواد الهامة أيضًا في مجال المكافحة الحيوية، إذ تطلقه بعض عوامل المكافحة الحيوية لتؤثر به على نمو الفطريات، وله تأثير قوى على التجرثم في الفطريات الممرضة.

ثانيًا : الإنزيمات المحللة Lytic enzymes :

مع أن آلية المكافحة الحيوية بالتطفل تتضمن الكثير من الإنزيمات، إلا أنه توجد أيضًا إنزيمات في عملية التضاد الحيوي فقط، فالسلالة الفطرية تالاروميسيز فلافس Talaromyces flavus Tfl المستخدمة في المكافحة البيولوجية فعالة ضد فطر فيرتسليم Verticillium المسبب للذبول في الباذنجان، إذ تنتج هذه السلالة إنزيم الجلوكوز اوكسيديز حيث يتكون بيروكسيد الهيدروجين كناتج لنشاط هذا الإنزيم الذي يقتل الأجسام الحجرية الدقيقة microsclerotia للفيرتيسيليم Verticillium في التربة، وجدير بالذكر أن الإنزيم بمفرده لا يستطيع قتل الأجسام الحجرية الدقيقة.

وتفرز عناصر المكافحة الحيوية الميكروبية عدد من الإنزيمات المحللة lytic enzymes خارج خلاياها extracellular enzymes لتلعب دورا هاما في المكافحة الحيوية بهدم جدر خلايا المسببات المرضية، ومنها إنزيمات الكيتينيز chitinases والجلوكانيز glucanases والبروتييز proteases التي تحلل عدد من البوليمرات مثل الكيتين والسليلوز والهيميسليلوز والبروتين والحامض النووي د.ن.أ DNA.

ثالثًا: التطفل Parasitism:

يمثل التطفل آلية ثانية للمكافحة الحيوية، ويقصد بالتطفل حصول كائن حي ( الطفيل parasite ) على غذائه من كائن حي آخر ( العائل host ) ، ويعتبر التطفل آلية هامة في مجال المكافحة الحيوية ويختزل التطفل بنجاح أعداد الفطريات المكونة للأجسام الحجرية sclerotia أو يمنع أمراض أعفان الجذور root rots ، إلا أنه قد يكون أقل فعالية في وقاية البذور النابتة لأن نشأة علاقة تطفلية بين الميكروب المستخدم في المكافحة الحيوية والميكروب الممرض قد تحتاج لمزيد من الوقت عن الوقت اللازم لإصابة البذرة بالميكروب المسبب للمرض.

وفى حالة الطفيل الفطري mycoparasite التريكو درما Trichoderman spa تبدأ خطوات التطفل بتحديد الهدف detection of target ( العائل الفطري ) أي الفطر المسبب للمرض في النبات، وتنمو هيفات فطر الترايكودرما تجاه منبه كيماوي يكونه العائل Chemotactic growth حيث يتعرف الفطر على عائله Chemical and physical recognition of host ، وتلامس هيفات الترايكودرما الفطر العائل وتلتف حول هيفاته ( شكل 5) ، ويفرز فطر الترايكودرما Trichoderma نظم إنزيمية تحلل الجدر الخلوية الفطرية Stimulation of extracellular enzymes، وقد تعمل الإنزيمات المحللة والمضادات الحيوية معا في عملية المكافحة الحيوية.

شكل (5) هیفات فطر ترايكودرما Trichoderma وقد اخترقت سطح هيفات فطر رایزوکتونیا سولانی R. solani

ومن أمثلة الطفيليات الفطرية أنواع جنس الترايكودرما كالأنواع تريكودرما هاماتم Trichoderma hamatum وتريكودرما هارزیانم T.harzianum وتريكودرما کونینجیای T.koningii وتريكودرما فيرنز T.virens وتريكودرما فيردى T. viride، إلى جانب أنواع جنس البيثيم كالنوع بيئيم مم Pythium mum وبیثیم اولیجاندرم P. oligandrum.

رابعا: التنافس Competition :

تتضمن هذه الآلية التنافس بين عامل المكافحة الحيوية والمسبب المرضى على موارد الغذاء nutrient competition مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين والحديد والأملاح المعدنية... إلخ، وعلى مكان المعيشة بالتربة، وتنجح بعض الكائنات الحية في هذا التنافس حيث يتم استبعاد بعض الكائنات بسبب سرعة النمو والتكاثر والمرونة الأيضية أو الكفاءة العالية في الحصول على الغذاء.

وهناك مثال للمكافحة الحيوية لعفن الجذور في نباتات الصنوبر من خلال آلية التنافس للوقاية من هذا المرض النباتي، ويحدث عفن الجذور في الصنوبر بواسطة الفطر البازیدي هیترو بازیدیون انوسم (Heterobasidion annosum (Fomes annosus = Polyporus annosum الذي يمكنه أن يبقى لعدة سنوات في قواعد النباتات ويسبب ضرر كبير للنباتات في الغابات ولمقاومة هذا المرض تلقح النباتات بالفطر البازيدي فانيروكيتا جيجانتيا Phanerochaete (=Peniophora, Phlebia, Phlebiopsis) gigantea كمبيد حيوي يستخدم في كثير من دول أوروبا منذ عام ( 1970 ) حيث يمنع بشكل طبيعي ميسيليوم هذا الفطر فطر هیتروبازیدیون آنوسم H.annosum من الانتشار على الجذوع stumps التي يستخدمها كغذاء أثناء مهاجمة أشجار الصنوبر.

ويكون النوع البكتيري سيدوموناس فلوریسنس P. fluorescens ما يسمى حوامل الحديد siderophores مثل السيدوباكتين pseudobactin ( C42 H57N12016Fe-13H20) لتخلب عنصر الحديد فيحرم بدوره الكائنات الممرضة مثل الفطر الأسكى فيوزاريم اوكسيسبوروم Fusarium oxysporum ( المسبب لمرض الذبول الفيوزاريومي Fusarium wilt disease في أكثر من (100 نوع نباتي ) من الحديد، وتتكون مركبات حوامل الحديد خارج الخلايا وتتميز بانخفاض وزنها الجزيئي وشدة جذبها لأيون الحديديك، وفى المقابل تحتاج الجراثيم الكلاميدية لمصدر خارجي للحديد لكي تنبت، ومع أن فطر فيوزاريم اوكسيسبوروم F. oxysporum ينتج أيضًا حوامل الحديد فإن حوامل الحديد الخاصة ببكتيريا السيدوموناس Pseudomonas أكبر كفاءة في ربط الحديد، وعندما تكون بكتيريا السيدوموناس نشطة في التربة الزراعية فإن الجراثيم الكلاميدية لفطر الفيوزاريم تبقى ساكنة ولا تنبت بسبب ظروف عنصر الحديد المنخفضة.

وتلعب حوامل الحديد دورًا هامًا في تغذية النبات وحث نموه ومكافحة الأمراض التي تصيبه، وعلى الرغم من أن عنصر الحديد يعتبر أحد العناصر الغذائية الصغرى الأساسية لنمو معظم الكائنات الحية الدقيقة في التربة، إلا أن هذا العنصر غالبًا ما يوجد في كميات محدودة جدا بسبب انخفاض ذوبانه في الأوساط المائية الهوائية، ولذلك تفرز الميكروبات حوامل الحديد لتوفر الحديد الذي تحتاجه في أنشطتها الأيضية، ومن صفات عامل المكافحة الحيوية المثالي إفراز حوامل الحديد القوية التي تخلب عنصر الحديد في منطقة المحيط الجذري للنبات النامي بشكل تنافسي، كما تقلل من إتاحة الحديد للميكروبات الأخرى في منطقة المحيط الجذري للنبات.

وتحث بعض ميكروبات المكافحة الحيوية تغيرات معينة في النبات مثل زيادة مقاومته للإصابة بالأمراض، وهي الظاهرة المعروفة باسم ( المقاومة المحثة )، ويعتبر حث المقاومة للأمراض بمثابة عملية دفاعية نشطة يقوم بها النبات ويتم تنشيط هذه العملية الدفاعية بواسطة كثير من عوامل الحث غير الحيوية والحيوية والتي تعتمد على الموانع barriers الطبيعية أو الكيميائية للعائل، ومن هذه العوامل حوامل الحديد وحامض الساليسيليك اللذان تنتجهما الريزوبكتيريا سيدوموناس ايروجينوزا Pseudomonas aeruginosa.

وثمة حقيقة مؤكدة تتمثل في أن عنصر الحديد هو عامل فسيولوجي لا غنى عنه، إذ يؤدى غيابه إلى انخفاض المواد الأيضية المختلفة التي تنتجها الميكروبات كالمضادات الحيوية وسيانيد الهيدروجين، وتساعد حوامل الحديد في إنتاج الحديد عن طريق جعل هذا العنصر متاحا بالكمية المطلوبة.

ويعزى ضعف مكافحة مرض عفن الجذور الأسود black root rot في نبات الطباق بواسطة طفرات سيدوموناس فلوریسنس Pseudomonas flourescens إلى نقص تخليق سيانيد الهيدروجين بسبب عدم مقدرة الميكروب على تخليق حوامل الحديد ومن ثم الحرمان من الحديد، وتستخدم كثير من الميكروبات المنتجة لحوامل الحديد في المكافحة الحيوية للكثير من الميكروبات الممرضة للنبات ( جدول 2 ) .

وقد عرفت أهمية تكوين حوامل الحديد بواسطة كثير من السلالات الميكروبية كآلية للمكافحة الحيوية منذ عام ( 1980 ) ، بحيث أصبح دورها الآن .

جدول ( 2 ) بعض الميكروبات المنتجة لحوامل الحديد والمستخدمة في المكافحة الحيوية.

مقبولا في توفير عنصر الحديد في مجال التغذية والمكافحة الحيوية للأمراض، وتنبني آلية المكافحة الحيوية المتضمنة استخدام حوامل الحديد على دورها في التنافس على الحديد وحث المقاومة.

خامسا: ميكانيكيات أخرى:

1 - المرضية المضعفة Hypovirulence:

تحدث المكافحة البيولوجية بهذه الآلية عندما تندمج سلالة فطر ضعيفة المرضية مع سلالة أخرى ممرضة لنفس الفطر وتنقل ظروف السلالة الضعيفة للسلالة الأخرى وتعنى هذه الآلية التحام الهيفات anastomosis وهي نوع من التوافق الخضري، وتحدث المرضية المضعفة على أثر إصابة الفطر الممرض بواحد أو أكثر من الحامض النووي مزدوج الخيط ( Double - stranded RNA ( RNA من أصل فيروسي.

ومثال ذلك المكافحة الحيوية لمرض اللفحة الكستنائية chestnut blight الذي يسببه الفطر الأسكى كرایفونيكتریا باراسیتيكا Cryphonectria parasitica ( الذي كان يعرف سلقا باسم اندوثيا باراسيتيكا Endothia parasitica ) بواسطة سلالات مضعفة من نفس الفطر تم إصابتها بالفيروس، والآلية التي تتم بها المكافحة الحيوية هنا هي آلية المرضية المضعفة hypovirulance، وتعطى هذه الآلية للأشجار شكل من المرض أقل فاعلية مع فرصة للأشجار أن تقاتل من أجل البقاء فينحصر الفطر في القلف الخارجي.

2- المقاومة المحثة Induced Systematic Resistance:

في آلية المقاومة المحثة يتم دفع النبات لتكوين المواد المسئولة عن المقاومة قبل حدوث الإصابة والتي يقع على عاتقها السرعة في رد الفعل عند حدوث الإصابة بالفعل، وتتميز آلية حث المقاومة بأن تأثيرها يمتد طوال حياة النبات ولها مردود إيجابي على نمو النبات ومحصوله، كما أنها غير متخصصة إذ تقى من معظم الأمراض.

ويتم تنظيم المقاومة المكتسبة acquired resistance بواسطة حامض السليسيليك salicylic acid ذلك الحامض الذي ينتج عادة عقب حدوث الإصابة بالمسبب المرضى، وينجم عن إنتاجه إفراز بعض الإنزيمات التي تحفز تفاعلات تحلل الجدر الخلوية وتؤدى لموت خلايا المسبب المرضى، وبعض البروتينات التي تقوى الجدر الخلوية للعائل في مواجهة الإصابة، أو تستحث الموت الموضعي لخلايا العائل.

ويؤدى تلقيح النبات بالبكتيريا المشجعة لنموه إلى حث دفاعات المقاومة بالنبات، وتعتبر المقاومة المحثة induced resistance بمثابة آلية للمكافحة الحيوية لا يلتقى فيها عامل المكافحة الحيوية والميكروب الممرض معا، وتحفز آلية المقاومة المحثة دفاعات النبات العائل لحمايته، وينظم حامض الجاسمونيك والإثيلين jasmonic acid (JA) and/or ethylene - المنتجة عقب تلقيح النباتات ببعض البكتيريات غير الممرضة - مستوى استجابة دفاعات العائل، ويحدث تضاد في المسارات الدفاعية المعتمدة على حامض السليسيليك وحامض الجاسمونيك، وتستفيد بعض أنواع البكتيريا المرضية من هذه الميزة للتغلب على المقاومة المكتسبة. ومن المعروف أن معظم البكتيريا المحثة لنمو النبات تنتج مضادات حيوية أو حوامل تخلب الحديد أو نظم إنزيمية محللة ولذلك فإن قدرتها على مكافحة المرض تتضمن أكثر من آلية، وهكذا فإن البكتيريا المشجعة لنمو النبات تنظم نمو النبات أو تقيه من الميكروبات الممرضة أو تلعب الدورين معا، ويتوفر من البكتيريا المحثة لنمو النبات كثير من السلالات التجارية في السنوات الأخيرة.

3- زيادة استجابة النمو Increased Growth Response:

تعمل الميكروبات المستخدمة في المكافحة الحيوية لمسببات الأمراض النباتية - سواء الميكروبات المشجعة لنمو النبات (plant - growth - promoting rhizobacteria (PGPR أو بعض عوامل المكافحة الحيوية من الفطريات - بالاشتراك لتحسين نمو النبات، وفي بعض الحالات يعزى زيادة نمو العائل النباتي إلى نقص الأعداد الحية من الميكروبات الممرضة كأنواع جنس بيثيم Pythium التي تصيب جذور النباتات وتحدث نقص طفيف في نمو أو محصول النبات أو بمعنى آخر يعزى زيادة نمو النبات - في غياب الميكروبات الممرضة بصفة خاصة - إلى المركبات ذات الأصل الميكروبي المشجعة لنمو النبات.

اعتبارات استخدام الميكروبات كعوامل مكافحة حيوية للميكروبات الممرضة :

ثمة عوامل كثيرة تؤثر في فعالية العوامل الميكروبية، ويعتمد نجاح هذه العوامل في المكافحة الحيوية على مدى كونها صديقة ومتوافقة مع النظم البيئية، وانتشارها بكفاءة، وتنافسها الحيوي، وكفاءتها في البحث عن الآفات وقدرتها على زيادة المحصول، ودورة حياتها المتزامنة مع الآفة، وكفاءتها التكاثرية، وعدم مرضيتها، وثباتها الوراثي، وتخصصها تجاه العائل وثباتها في البيئة لفترة طويلة، وسهولة إنتاجها بكميات ضخمة، وقدرتها على التنافس مع المبيدات الكيميائية، ومقدرتها على إنتاج مواد ضارة، وقدرتها على المقاومة resistance والبقاء survival والتطفل hyperparasitism والقضاء على مسببات الأمراض (جدول 3).

تأثير العوامل غير الحيوية والحيوية على عوامل المكافحة الميكروبية :

ثمة عوامل بيئية كثيرة بعضها حيوي والآخر غير حيوي تؤثر في مدى الضراوة المرضية لعوامل المكافحة الحيوية من الميكروبات وفى ثباتها وانتشارها وبقائها، وكذلك في مقاومة وتأثر الآفة المستهدفة من عملية المكافحة، وأيضًا التفاعل بين عنصر المكافحة الحيوية والآفة.

وهناك عوامل بيئية كثيرة تؤثر على المبيدات الحيوية، فالرطوبة ودرجة الحرارة تؤثر في مدى ضراوة الميكروب ومقدرته على إحداث الإصابة، ويعتبر ضوء الشمس أحد العوامل الفيزيائية التي قد تقضى على فعالية ونشاط عنصر المكافحة الحيوية، وقد تساعد الرياح والأمطار في انتشار الميكروب إلا أنها في المقابل قد تقلل من كثافته في المنطقة المستهدفة للمقاومة.

وتؤثر الخصائص المظهرية للنباتات النامية وكثافة الغطاء الخضري على البلل والالتصاق والتغطية للميكروب، فقد يؤدى النمو السريع للنباتات إلى تقليل أعداد الميكروب، كما أن المواد التي تنتجها النباتات وتركيز الأس الهيدروجيني لسطح النبات قد يقضى على فعالية الميكروب، ويغير كل من القيمة الغذائية وتركيز الأس الهيدروجيني للنسيج النباتي والنواتج النباتية من حساسية الآفة المستهدفة للميكروب.

جدول ( 3 ) العوامل المؤثرة في نجاح عوامل المكافحة الحيوية في مكافحة الميكروبات الممرضة للنبات.

وقد تتداخل المبيدات الحيوية أو تدعم المكافحة بواسطة الكائنات الأخرى مثل المفترسات والطفيليات والميكروبات الممرضة المتواجدة طبيعيا، وفى المقابل تساهم الطفيليات والمفترسات في توزيع وانتشار المبيدات الحيوية الميكروبية.

ويؤثر اختيار الكائن الحي الممرض وطريقة إكثاره وتركيب المستحضر الحيوي واستخدام عوامل الانتشار والبلل وغيرها في فعالية العامل الميكروبي، ومن الصعوبة بمكان الوصول إلى المواصفات القياسية للمستحضرات التجارية المحتوية على الميكروبات الممرضة، كما أنه من الصعوبة تثبيت الفاعلية عند مستوى معين، كذلك تؤثر مبيدات الآفات الكيميائية على عناصر المكافحة الحيوية بشكل مباشر عند استخدامها في آن واحد، وقد تؤثر بشكل غير مباشر إذا استخدم المبيد الكيماوي على المناطق المعاملة بالمبيد الحيوي.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

المجمَع العلمي يقيم دورة في أحكام التلاوة وفنون القراءة بقضاء الهندية

المجمع العلمي يحيي ذكرى شهادة الإمام الجواد (عليه السلام) في كربلاء

جمعية كشافة الكفيل تدعو للمشاركة في مجلس عزاء ذكرى استشهاد الإمام الجواد (عليه السلام)

عبر مجلس عزاء.. المجمع العلمي يحيي ذكرى شهادة الإمام الجواد (عليه السلام) في النجف الأشرف

المزيد

الآخبار الصحية

طريقة مبتكرة للكشف المبكر عن أمراض القلب والشرايين

منظمة الصحة تحذر من خطر إدمان الشباب لأكياس النيكوتين

خبراء يحذرون من عادة شائعة تهدد صحة الملايين

خبير يكشف 5 حقائق طبية صادمة وغير معروفة

المزيد

الآخبار التكنلوجية

الأولى في العالم.. الصين تجري تجربة رائدة في الفضاء باستخدام "جنين اصطناعي"

دراسة حديثة تفند ربط التستوستيرون بالمخاطرة لدى الرجال

ميتا تضيف وضع "المحادثة المخفية" إلى تطبيق "واتساب"

فوبيا المرتفعات ليست من الدماغ.. دراسة تكشف السبب

المزيد

مواضيع ذات صلة

ميكروبات الاندوفايت

ماهية المبيدات الحيوية؟ وماهي اقسامها؟ What are Biopesticides؟

لماذا نضع البدائل الحيوية في الاعتبار في موضوع مكافحة الآفات؟

صون المكافحة الحيوية

آليات مكافحة الأمراض بالريزوبكتيريا والريزوفطريات

المكافحة الحيوية باللقاحات

المكافحة الحيوية بالإغراق

المكافحة الحيوية الكلاسيكية

المقاومة للمبيدات الحيوية وإسرار البيئات إدارة المقاومة

المشكلات الناجمة عن استخدام المبيدات الكيميائية

المشاكل الصحية للتعرّض للمبيدات الحيوية

المبيدات الفيروسية المستخدمة في مكافحة النيماتودا