الفيروسات النباتية: التصنيف، دورة الحياة، آليات الإمراض، وطرق الانتقال مع أمثلة وبائية
3. الأمراض الفيروسية (Viral Diseases):
نوع الحمض النووي الوراثي (Genome Type): DNA viruses: فيروسات ذات حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) كالمادة الوراثية. قد يكون DNA ذو شريط مفرد (ssDNA) أو شريط مزدوج (dsDNA).RNA viruses: فيروسات ذات حمض نووي ريبوزي (RNA) كالمادة الوراثية. قد يكون RNA ذو شريط مفرد موجب الاتجاه (+ssRNA)، أو شريط مفرد سالب الاتجاه (-ssRNA)، أو شريط مزدوج (dsRNA).معظم الفيروسات النباتية هي فيروسات RNA ذات شريط مفرد موجب الاتجاه (+ssRNA).
شكل الجسيم الفيروسي (Virion Morphology): عصوية (Rod-shaped): جسيمات فيروسية طويلة ونحيلة تشبه العصا.كروية (Isometric or Spherical): جسيمات فيروسية متساوية الأبعاد أو كروية تقريبًا.خيطية (Filamentous): جسيمات فيروسية طويلة ومرنة تشبه الخيوط.رصاصية (Bullet-shaped): جسيمات فيروسية تشبه الرصاصة.
وجود أو عدم وجود الغلاف (Envelope): فيروسات مغلفة (Enveloped viruses): تحتوي على غلاف خارجي دهني بروتيني يحيط بالجسيم الفيروسي.الفيروسات النباتية المغلفة نادرة .فيروسات غير مغلفة (Non-enveloped or Naked viruses): لا تحتوي على غلاف خارجي، والجسيم الفيروسي يتكون فقط من الحمض النووي الوراثي والغلاف البروتيني (Capsid).معظم الفيروسات النباتية غير مغلفة .
العائل النباتي (Host Range): مدى أنواع النباتات التي يمكن للفيروس أن يصيبها. بعض الفيروسات لها نطاق عائلي واسع وتصيب العديد من العائلات النباتية المختلفة، بينما البعض الآخر له نطاق عائلي ضيق ويصيب فقط أنواعًا قليلة أو حتى نوعًا واحدًا من النباتات.طريقة الانتقال (Mode of Transmission): الوسائل التي ينتقل بها الفيروس من نبات مصاب إلى نبات سليم (مثل الحشرات، البذور، التلامس الميكانيكي).التركيب الجيني (Genetic Makeup): تسلسل الجينوم الفيروسي، العلاقات التطورية (Phylogenetic relationships) مع فيروسات أخرى.
عائلة :Potyviridae أكبر عائلة من الفيروسات النباتية ، تضم أجناسًا مثلPotyvirus (فيروسات الموزايك)،Begomovirus (فيروسات تجعد الأوراق). تتميز بفيروسات RNA ذات شريط مفرد موجب الاتجاه (+ssRNA)، جسيمات خيطية، تنتقل غالبًا بواسطة المن.عائلة : تضم أجناسًا مثلBromoviridae Bromovirus (فيروسات الموزايك البرومية)،Cucumovirus (فيروسات موزايك الخيار)،Alfamovirus (فيروسات ألفا موزايك). تتميز بفيروسات RNA ذات شريط مفرد موجب الاتجاه (+ssRNA)، جسيمات كروية، تنتقل غالبًا بواسطة المن والبذور.عائلة : تضم جنسGeminiviridae Begomovirus (فيروسات تجعد الأوراق). تتميز بفيروسات DNA ذات شريط مفرد (ssDNA)، جسيمات مزدوجة (Twin or Gemini particles)، تنتقل غالبًا بواسطة الذبابة البيضاء.عائلة : تضم أجناسًا مثلTombusviridae Tombusvirus (فيروسات نخر الطماطم)،Carmovirus (فيروسات الكارنيشن موزايك). تتميز بفيروسات RNA ذات شريط مفرد موجب الاتجاه (+ssRNA)، جسيمات كروية، تنتقل غالبًا بالتلامس الميكانيكي والتربة.عائلة : تضم جنسLuteoviridae Luteovirus (فيروسات الاصفرار). تتميز بفيروسات RNA ذات شريط مفرد موجب الاتجاه (+ssRNA)، جسيمات كروية، تنتقل غالبًا بواسطة المن بشكل مستمر (Persistent-circulative transmission).عائلة : تضم أجناسًا مثلRhabdoviridae Cytorhabdovirus وNucleorhabdovirus . تتميز بفيروسات RNA ذات شريط مفرد سالب الاتجاه (-ssRNA)، جسيمات رصاصية الشكل ومغلفة، تنتقل غالبًا بواسطة الحشرات (نطاطات الأوراق).الفيروسات النباتية المغلفة نادرة، ومعظمها في هذه العائلة .
الدخول (Entry): يدخل الفيروس إلى الخلية النباتية.الفيروسات النباتية لا تستطيع اختراق جدار الخلية النباتية السميكة بمفردها ، وتحتاج إلىمساعدة للدخول إلى الخلية.طرق الدخول الرئيسية تشمل :الحشرات الناقلة: تحقن الحشرات الفيروس مباشرة في الخلايا النباتية أثناء التغذية.التلامس الميكانيكي: الجروح الميكانيكية (ناتجة عن العمليات الزراعية أو الرياح أو الحيوانات) توفر مداخل للفيروس للدخول إلى الخلايا.النيماتودا: تحدث النيماتودا جروحًا في الجذور وتساعد في دخول الفيروسات.التطعيم (Grafting): تطعيم نبات مصاب على نبات سليم ينقل الفيروس.البذور واللقاح (Pollen): في حالات نادرة، يمكن للفيروس أن ينتقل عن طريق البذور أو اللقاح.
فك الغلاف (Uncoating): بعد الدخول إلى الخلية النباتية، يتمإزالة الغلاف البروتيني (Capsid) الذي يحيط بالحمض النووي الوراثي للفيروس، ليصبح الحمض النووي الفيروسي حرًا داخل الخلية.التضاعف (Replication): يستغل الفيروسآليات الخلية النباتية (مثل الريبوسومات والإنزيمات) لتصنيعنسخ من الحمض النووي الوراثي الفيروسي (Genome Replication) وبروتينات الغلاف الفيروسي (Capsid Proteins) . تعتمد آلية التضاعف على نوع الحمض النووي الوراثي للفيروس (DNA أو RNA، مفرد أو مزدوج، موجب أو سالب الاتجاه).في حالة فيروسات RNA ذات شريط مفرد موجب الاتجاه (+ssRNA) (الأكثر شيوعًا في النباتات)، يعمل RNA الفيروسي مباشرة كـ mRNA (الرسول الرنا) ويتم ترجمته في الريبوسومات النباتية لإنتاج بروتينات الفيروس. التجميع (Assembly): يتمتجميع نسخ الحمض النووي الفيروسي الجديد وبروتينات الغلاف الفيروسي لتكوينجسيمات فيروسية جديدة (Virions) . تحدث عملية التجميع في مناطق محددة داخل الخلية النباتية، مثل السيتوبلازم أو النواة.الحركة داخل الخلية (Intracellular Movement): تنتقل الجسيمات الفيروسية الجديدةداخل الخلية المصابة إلى مناطق أخرى من الخلية، غالبًا بمساعدةبروتينات الحركة الفيروسية (Movement Proteins) التي تسهل مرور الفيروس عبر الروابط البلازمية (Plasmodesmata) بين الخلايا النباتية المتجاورة.الحركة الجهازية (Systemic Movement): تنتقل الجسيمات الفيروسية الجديدةمن خلية إلى أخرى عبر الروابط البلازمية ، ثم تدخلالأوعية الناقلة (Phloem) وتنتشرجهازيًا (Systemically) في جميع أجزاء النبات ، لتصيب خلايا جديدة في الأوراق والسيقان والجذور والأزهار والثمار.الانتشار (Transmission): تنتقل الفيروسات النباتيةمن نبات مصاب إلى نبات سليم بوسائل مختلفة (سيتم شرحها لاحقًا)، لتبدأ دورة إصابة جديدة في النبات السليم.
تثبيط تخليق البروتين النباتي (Inhibition of Host Protein Synthesis): تستغل الفيروسات آليات تخليق البروتين في الخلية النباتية لتصنيع بروتيناتها الخاصة، مما قد يؤدي إلىتثبيط تخليق البروتينات النباتية الطبيعية ، وبالتاليتعطيل وظائف الخلية النباتية وإحداث الأعراض المرضية.تثبيط التمثيل الضوئي (Inhibition of Photosynthesis): يمكن أن تؤثر الفيروسات علىالبلاستيدات الخضراء والكلوروفيل ، مما يقلل من كفاءة عملية التمثيل الضوئي. يؤدي ذلك إلىنقص في إنتاج الغذاء في النبات وظهور أعراض مثل الاصفرار (Chlorosis) والتبرقش (Mottling) في الأوراق .تغيرات في منظمات النمو النباتية (Alterations in Plant Growth Regulators): يمكن أن تؤثر الفيروسات علىتوازن منظمات النمو النباتية (مثل الأوكسينات، السيتوكينينات، الإيثيلين) في النبات، مما يؤدي إلىتشوهات في النمو مثل التقزم، التجعيد، التورد، التشوهات الزهرية، وتكاثر الأفرع الجانبية.تلف الأنسجة الوعائية (Vascular Tissue Damage): تستطيع بعض الفيروسات التكاثر فيالأوعية الناقلة (Phloem) ، مما يؤدي إلىتلف الأوعية وسدها (Phloem blockage) ، وبالتاليإعاقة نقل الماء والمواد الغذائية في النبات وظهور أعراض مثل الذبول والتقزم والاصفرار .تنشيط موت الخلايا المبرمج (Programmed Cell Death - PCD): في بعض التفاعلات بين الفيروس والنبات، يمكن للفيروس أنيحفز موت الخلايا المبرمج (PCD) في الخلايا النباتية المصابة كآلية دفاعية للنبات للحد من انتشار الفيروس. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي موت الخلايا المبرمج الواسع النطاق إلىتكون بقع نخرية (Necrotic lesions) على الأوراق والأنسجة الأخرى .التآزر مع مسببات مرضية أخرى (Synergism with other Pathogens): يمكن أنتتفاعل الفيروسات مع مسببات مرضية أخرى (مثل الفطريات والبكتيريا) في النبات، مما يؤدي إلىتفاقم الأعراض المرضية وزيادة شدة المرض بشكل عام.العدوى المختلطة (Mixed infections) بالفيروسات والفطريات أو البكتيريا شائعة في النباتات .
الحشرات الناقلة (Insect Vectors): تعتبر الحشرات الناقلة هي الطريقة الأكثر شيوعًا وأهمية لانتقال الفيروسات النباتية .المن (Aphids)، الذبابة البيضاء (Whiteflies)، نطاطات الأوراق (Leafhoppers)، التربس (Thrips)، الخنافس (Beetles) هي من بين أهم الحشرات الناقلة للفيروسات النباتية.طرق نقل الحشرات للفيروسات متنوعة وتشمل :نقل غير مستمر أو غير ثابت (Non-persistent or Stylet-borne transmission): يحمل الحشرة الفيروس على أجزاء فمها (Stylets) وينقله إلى النبات السليم أثناء التغذية القصيرة.يكون الفيروس مرتبطًا بشكل سطحي بأجزاء فم الحشرة ويفقد قدرته على الانتقال بسرعة (خلال دقائق أو ساعات) .شائع في فيروسات الموزايك المنقولة بالمن .نقل شبه مستمر أو ثابت (Semi-persistent transmission): يحمل الحشرة الفيروس في مقدمة القناة الهضمية أو المريء وينقله إلى النبات السليم أثناء التغذية الأطول.يكون الفيروس مرتبطًا بأجزاء داخلية من فم الحشرة ويبقى قادرًا على الانتقال لفترة أطول (ساعات أو أيام) .نقل مستمر أو دوراني (Persistent or Circulative transmission): يدخل الفيروس إلى جسم الحشرة (القناة الهضمية ثم الدم ثم الغدد اللعابية) ويحتاج إلىفترة حضانة داخل جسم الحشرة قبل أن يصبح الحشرة قادرًا على نقل الفيروس إلى النبات السليم أثناء التغذية.يبقى الحشرة حاملًا للفيروس وقادرًا على نقله طوال حياته (أو لفترة طويلة) .شائع في فيروسات الاصفرار المنقولة بالمن، وفيروسات تجعد الأوراق المنقولة بالذبابة البيضاء .نقل تكاثري (Propagative transmission): يتكاثر الفيروس داخل جسم الحشرة بالإضافة إلى نقله إلى النبات.نادر في الفيروسات النباتية .
البذور (Seeds): يمكن لبعض الفيروسات النباتية الانتقال عن طريق البذور (Seedborne viruses) .يكون الفيروس موجودًا داخل البذرة (في الجنين أو الأندوسبيرم أو الغلاف الخارجي) وينتقل إلى الجيل التالي من النباتات عند زراعة البذور المصابة.معدل الانتقال عن طريق البذور يختلف بين الفيروسات والنباتات العائلة، وقد يكون منخفضًا أو مرتفعًا .أمثلة على الفيروسات المنقولة بالبذور: فيروس موزايك الفاصوليا الشائعة (Bean Common Mosaic Virus)، فيروس موزايك الخيار (Cucumber Mosaic Virus) في بعض العوائل .اللقاح (Pollen): يمكن لبعض الفيروسات النباتية الانتقال عن طريق اللقاح (Pollen-borne viruses) .يحمل اللقاح الملوث بالفيروس الفيروس إلى البويضات أثناء التلقيح ، مما يؤدي إلى إصابة البذور الناتجة بالفيروس.أقل شيوعًا من الانتقال عن طريق البذور .التلامس الميكانيكي (Mechanical Transmission): يمكن للعديد من الفيروسات النباتية الانتقال بالتلامس الميكانيكي (Mechanically transmissible viruses) .ينتقل الفيروس عندما يتم نقل عصارة النبات المصاب (التي تحتوي على الفيروس) إلى نبات سليم من خلال الجروح أو الاحتكاك .يمكن أن يحدث التلامس الميكانيكي طبيعيًا (بسبب الرياح أو الحيوانات) أو بشكل صناعي (بسبب العمليات الزراعية مثل التقليم، التطعيم، العزق، الحصاد، استخدام الأدوات والمعدات الزراعية الملوثة) .شائع في الفيروسات المستقرة نسبيًا خارج الخلية النباتية، مثل فيروس موزايك التبغ (Tobacco Mosaic Virus - TMV) .النيماتودا (Nematodes): يمكن لبعض النيماتودا المتطفلة على النباتات أن تنقل الفيروسات النباتية .تحمل النيماتودا الفيروس على أجزاء فمها أو داخل جسمها وتنقل الفيروس إلى النبات السليم أثناء التغذية على الجذور .عادة ما تنقل النيماتودا الفيروسات التي تصيب الجذور .الفطريات (Fungi): يمكن لبعض الفطريات التي تعيش في التربة أن تنقل الفيروسات النباتية .تحمل الفطريات الأبواغ الفيروسية وتنقل الفيروس إلى النبات السليم أثناء الإصابة الجذرية .أقل شيوعًا من الحشرات والنيماتودا .النباتات الطفيلية (Parasitic Plants): يمكن للنباتات الطفيلية (مثل الحامول والهالوك) أن تنقل الفيروسات النباتية بين النباتات العائلة المختلفة .تتصل النباتات الطفيلية بالأوعية الناقلة للنبات العائل وتمتص العصارة النباتية، ويمكن أن تنقل الفيروسات أثناء هذه العملية .
تورد القمة في الموز (Banana Bunchy Top Virus - BBTV): المسبب: فيروس BBTV (جنسBabuvirus ، عائلةNanoviridae )، فيروس DNA ذو شريط مفرد (ssDNA).الأهمية الوبائية: من أخطر الأمراض الفيروسية التي تصيب الموز على مستوى العالم . يهدد إنتاج الموز في العديد من المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية.يمكن أن يؤدي إلى خسائر كاملة في المحصول وتدمير مزارع الموز .الأعراض: تورد القمة (Bunchy Top): تظهر الأوراق الجديدة متجمعة في قمة النبات (بشكل وردة) ومتقزمة وقصيرة وضيقة وهشة وذات لون أخضر داكن .الخطوط الداكنة (Dark green streaks): تظهرخطوط خضراء داكنة على الأعناق الرئيسية للأوراق والأوراق الكاذبة (Pseudostems) .توقف النمو (Stunted growth): يتوقف نمو النبات المصاب ويصبح متقزمًا ولا ينتج ثمارًا أو ينتج ثمارًا صغيرة وغير قابلة للتسويق.
طريقة الانتقال: المن (Aphids) هو الناقل الرئيسي للفيروس ( .Pentalonia nigronervosa )غير منتقل ميكانيكيًا أو بالبذور .ينتشر بشكل رئيسي عن طريق الشتلات المصابة (الموز يتكاثر خضريًا بالخلفات أو الأجزاء الجذرية) .المكافحة المتكاملة: استخدام شتلات موز سليمة وخالية من الفيروس (Certified disease-free planting material) ،إزالة وتدمير النباتات المصابة بالكامل (Eradication) ،مكافحة المن الناقل (باستخدام المبيدات الحشرية أو المكافحة البيولوجية)،الحجر الصحي لمنع انتشار الفيروس إلى مناطق جديدة ،البحث عن أصناف موز مقاومة أو متحملة للفيروس (محدودة التوفر) .
موزايك الخيار (Cucumber Mosaic Virus - CMV): المسبب: فيروس CMV (جنسCucumovirus ، عائلةBromoviridae )، فيروس RNA ذات شريط مفرد موجب الاتجاه (+ssRNA).الأهمية الوبائية: من أكثر الفيروسات النباتية انتشارًا على مستوى العالم ، يصيبأكثر من 1200 نوع نباتي من أكثر من 100 عائلة نباتية ، بما في ذلك الخضروات (الخيار، الطماطم، الفلفل، الكوسا، القرعيات)، الفواكه (الموز، البابايا)، المحاصيل الحقلية (الفول، العدس، الفول السوداني)، نباتات الزينة.يسبب خسائر اقتصادية واسعة النطاق في العديد من المحاصيل .الأعراض: الأعراض متنوعة جدًا وتختلف حسب نوع النبات العائل وسلالة الفيروس والظروف البيئية . تشمل الأعراض الشائعة:الموزايك (Mosaic): تظهر مناطق خضراء فاتحة أو صفراء متداخلة مع مناطق خضراء داكنة على الأوراق (نمط الموزايك أو التبرقش) .تشوهات الأوراق (Leaf malformation): تجعيد الأوراق، تقزم الأوراق، خيطية الأوراق (Shoestringing) .التقزم (Stunting): تقزم النباتات المصابة وتوقف النمو .تشوهات الثمار (Fruit distortion): تشوه شكل الثمار، تغير لون الثمار، تقليل حجم الثمار، تدهور جودة الثمار .
طريقة الانتقال: المن (Aphids) هو الناقل الرئيسي للفيروس (أكثر من 60 نوع من المن) ،نقل غير مستمر أو غير ثابت (Non-persistent transmission) .ينتقل ميكانيكيًا بسهولة (Mechanically transmissible) .ينتقل بالبذور في بعض العوائل (Seedborne in some hosts) .ينتقل عن طريق النباتات الطفيلية (Parasitic plants) .المكافحة المتكاملة: مكافحة المن الناقل (باستخدام المبيدات الحشرية أو المكافحة البيولوجية)،إزالة الأعشاب الضارة التي تعتبر عوائل بديلة للفيروس والمن ،زراعة أصناف مقاومة أو متحملة للفيروس (محدودة التوفر) ،تجنب الزراعة الكثيفة لتحسين التهوية وتقليل انتشار المن ،الحجر الصحي للشتلات والمواد النباتية ،تدمير النباتات المصابة بشدة .
تجعد أوراق الطماطم الأصفر (Tomato Yellow Leaf Curl Virus - TYLCV): المسبب: فيروس TYLCV (جنسBegomovirus ، عائلةGeminiviridae )، فيروس DNA ذو شريط مفرد (ssDNA).الأهمية الوبائية: من أخطر الأمراض الفيروسية التي تصيب الطماطم على مستوى العالم ، خاصة في المناطق الدافئة والمعتدلة وشبه الاستوائية.يمكن أن يسبب خسائر كبيرة في محصول الطماطم تصل إلى 100% في الحالات الشديدة . يصيب أيضًا محاصيل أخرى من العائلة الباذنجانية (مثل الفلفل والباذنجان).الأعراض: تجعد الأوراق الأصفر (Yellow leaf curl): تظهر الأوراق الجديدة صغيرة الحجم ومتجعدة وملتوية إلى الأعلى ولونها أصفر أو شاحب .تقزم النباتات (Stunting): تصبح النباتات المصابة متقزمة وقصيرة وقليلة التفرع .توقف الإزهار والإثمار (Flower and fruit drop): يقل الإزهار والإثمار بشكل كبير أو يتوقف تمامًا ، وإذا تكونت ثمار تكون صغيرة الحجم ومشوهة وغير قابلة للتسويق.
طريقة الانتقال: الذبابة البيضاء (Whitefly) هي الناقل الرئيسي للفيروس ( ،Bemisia tabaci )نقل مستمر أو دوراني (Persistent-circulative transmission) .غير منتقل ميكانيكيًا أو بالبذور .ينتشر بشكل رئيسي عن طريق الشتلات المصابة والذبابة البيضاء .المكافحة المتكاملة: استخدام أصناف طماطم مقاومة أو متحملة للفيروس (الأكثر فعالية) ،مكافحة الذبابة البيضاء الناقلة (باستخدام المبيدات الحشرية الجهازية أو المكافحة البيولوجية أو المصائد اللاصقة الصفراء)،زراعة شتلات طماطم سليمة وخالية من الفيروس والذبابة البيضاء (Certified disease-free transplants) ،إزالة وتدمير النباتات المصابة مبكرًا (Rogueing) ،تغطية المشاتل والمزارع بشباك مقاومة للحشرات لمنع دخول الذبابة البيضاء ،تطبيق الدورة الزراعية (تجنب زراعة الطماطم أو المحاصيل العائلة الأخرى بشكل متكرر في نفس الأرض) ،تجنب الزراعة المبكرة جدًا أو المتأخرة جدًا للطماطم في المناطق المعرضة للذبابة البيضاء .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق