مرض التفحم المغطى على القمح

Covered Smut or Bunt of Wheat

يعتبر هذا المرض من أول الأمراض التي تعرف عليها الإنسان مع بدء الزراعة بسبب العلامة المميزة له وهي الأبواغ التيلية ورائحتها غير المحببة التي تملأ حبوب القمح المصابة وتكسبها منظر التفحم وخروج الأبواغ بشكل غبار أسود متطاير عند سحق الحبوب. "هذا الغبار الأسود" هو ما جلب انتباه العالم الفرنسي M. Tillet سنة 1755 الذي أرجع اليها القدرة على إحداث المرض مع انه تصور أنها تحمل مادة سامة تسبب المرض. كان المرض واسع الانتشار في حقول القمح الشتوي خاصة حيث تصل نسب الإصابة به في بعض الولايات الأميركية الى 25 - 50 % في نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين. وأستمر المرض بالانتشار في الولايات المتحدة الى ثلاثينات القرن العشرين قبل استخدام وسائل تعفير البذور وهو مستمر في الانتشار في مناطق مختلفة. من العالم حيث لا تتم المعاملة المناسبة للبذور ضد الإصابة.

إن غبار الأبواغ الأسود يسبب الشحنات الكهربائية المستقرة التي تتراكم على الآت الحصاد كان يسبب الحرائق الكبيرة في الحقول حيث حصل اكثر من 160 حريقا في حقول القمح سنة 1915 في ولاية واشنطن وحدها (2005-2000،Mathre).

أمراض التفحم المغطى على القمح والتي تسمى أيضا بانت ( Bunt ) أو التفحم النتن ( Stinking Bunt ) تكون على 3 انواع التفحم العادي ( Common Smut) الذي تسهل السيطرة عليه بالمعاملة بالمبيدات الكيميائية والتفحم القزمي (Dwarf Bunt) وتفحم كارنال ( Karnal Bunt ) الذين تصعب السيطرة عليهما ويسببان خسائر كبيرة. ينتشر المرض الأخير في الهند وأفغانستان والعراق والمكسيك والنيبال ومناطق أخرى (Babadoost & Mathre. 1998).

الأعراض (Symptoms)

من أولى اعراض الإصابة بمرض التفحم المغطى هو قصر النباتات المصابة بالتفحم العادي ببضعة سنتمترات بينما يصبح طول النباتات المصابة بالتفحم القزمي الى نصف أو ربع طول النباتات السليمة. كما تظهر النباتات المصابة تفرعا زائدا عن الطبيعي وتكون سنابل النباتات المصابة أكثر انتصابا من سنابل النباتات السليمة. والسنابل المصابة تكون أرفع ولونها أخضر مزرق مقارنة بالسنابل الخضراء المصفرة والقنابع تظهر متباعدة (شكل 1 و 2). الحبوب تكون أقصر واكثر سمكا ولونها بني رمادي مقارنة باللون الأصفر الذهبي الى الأحمر. أما عند كسر الحبوب السهلة التكسر أصلا فتظهر مليئة بمسحوق أسود عبارة عن أبواغ الفطر وهي تكون ذات رائحة كريهة شبيهة برائحة السمك المتعفن (شكل 3 ) (1987 .Agrios، 1997 Anonymous).

شكل 1: منظر حقل القمح المصاب بالتفحم المغطى

(Mathre 2000-2005)

شكل 2: سنابل مصابة بمرض تفحم كارنال (يمين) وسنبلة مصابة بالتفحم المغطى نظر غياب الحبوب (يسار)

عن:  (Mathre.2000-2005), R. Duran

http://www.forestryimages.org/browse/detail.cfm?imgnum-0177041

الفطريات الممرضة (Pathogens):

تتسبب أمراض التفحم المغطى المختلفة عن فطريات متقاربة من انواع مختلفة. حيث يتسبب مرض التفحم العادي عن الفطرين

( Tilletia laevis ( = Syn T. foetida و ( T. tritici ( = Syn T. caries بينما يتسبب مرض التفحم القزمي الفطر T. contraversa ومرض تفحم كارنال عن الفطر T. indica . تختلف الأبواغ التيلية لهذه الفطريات في زخرفة جدرانها ووجود أو غياب الأشواك عليها (شكل 4 و 5). تمتلك هذه الفطريات غزلا فطريا شفافا مقسما تتحول معظم خلاياه الى أبواغ تيلية. وعند إنبات البوغ التيلي تتكون بازيدة تحمل في نهايتها 8 - 16 بوغ بازيدي في حالة الفطرين T. laevis, T. tritici بينما تكون 14 - 30 بوغ في حالة الفطر T. contraversa و 32 - 128 بوغ في حالة الفطر T. indica . الأبواغ البازيدية التي تسمى عادة بالسبوريدات الأولية تتحد في أزواج متوافقة جنسيا من خلال تكوين أنابيب تزاوج عرضية حيث يشكل كل زوج ما يشبه حرف H (شكل 6). تنقسم نواة كل سبوريدة اولية وتنتقل أحد النواتين الى الخلية الأخرى وهكذا تصبح السبوريدات ثنائية النواة (1993 1993 ،Agrios، 1997 Maloy & Inglis)

شكل 3 : كتل الأبواغ التيليتية من الحبوب المصابة

(Mathre 2000-2005)

شكل 4: الأبواغ التيلية للفطر 200 Tilletia indica X (يمين فوق) والبوغ التيلي النابت وتكوين البازيدة والسبوريدات (وسط) والسبوريدات الثنائية المنواة (يسار)

عن : R. Duran

http://www.forestryimages.org/browse /detail.cfm?imgnum-0177041

شكل 5 : أبواغ الفطر ( Tilletia tritici (syn. T. caries (أعلى يمين ويسار) و (أسفل يمين) و T. contraversa (أسفل بسار)

عن (2005-2000، Mathre) و

D:plant diseasesSMUTSystematics of Tilletia.htm

شكل 6 : إنبات البوغ التيلي (البوغ الكلاميدي) لفطر التفحم المغطى Tiletics .

البويغات أو السبوريدات (Sporidia) وهي أبواغ بازيدية أحادية التضاعف تتكون على طرف انبوب الإنبات (الغزل الفطري الأولي Promycelium) عندما تنبت السبوريدة الأولية تكوّن سبوريدات ثانوية ثنائية النواة وهذه الأخيرة تكون غزلا فطريا خلاياه ثنائية النواة قادر على إصابة العائل. الخيط الفطري الثنائي النواة يخترق نسيج بادرة القمح النامية وتتركز الإصابة خلف القمة النامية لنبات القمح. ثمة سباق بين رغبة الفطر في الوصول الى القمم النامية لكل فرع من فروع النبات قبل تمدد السلاميات ودفاعات العائل التي تحاول إفشال الإصابة وتطورها. إذا كانت الظروف البيئية ملائمة لنمو الممرض سيتمكن من الوصول الى معظم القمم النامية ومن ثم ستصبح معظم السنابل مصابة. أما إذا كانت الظروف البيئية ليست ملائمة للممرض أو أن دفاعات العائل كانت فعالة فإن الإصابة ستفشل أو تقتصر على عدد قليل من السنابل (2005-2000،Mathre).

يخضع الفطر T. controversa لإجراءات الحجر الزراعي وعليه يجب تفريقه عن فطريات التفحم المغطى العادي. إن أبواغ الفطر T. controversa ذات زخرفة شبكية سمكها 1.5 - 3 مكم مقارنة بأقل من 1.5 مكم في أبواغ الفطرين الآخرين. كما أن أبواغ الفطر تكون مغطاة بطبقة من غلاف جيلاتيني شفاف سمكه 1.5 - 5 مكم. كذلك تنبت أبواغ الفطر T. tritici على 2 % وسط ماء - اكار في 18 م بعد 3 - 5 أيام من الحضانة بينما لا تنبت أبواغ الفطر T. controversa إلا بعد 3 - 6 أسابيع وبدرجة حرارة مثلى 5 م مع توفر الإضاءة. أما إنبات أبواغ الفطر T. indica فيكون في درجة حرارة مثلى 15 - 25 م (.Fuentes-Dávila et al).

تطور المرض (Development of Disease)

تشتي الفطريات المسببة لمرض التفحم المغطى العادي كأبواغ تيلية على الحبوب او ربما في التربة لمدة قد تصل الى سنتين. بينما تبقى مسببات التفحم القزمي وتفحم كارنال لمدة 3 الى 10 سنوات. عند زراعة الحبوب الملوثة أو عند زراعة حبوب سليمة في تربة ملوثة بأبواغ الفطريات المسببة للتفحم العادي تنبت الأبواغ التيلية بسهولة في الظروف الملائمة لإنبات بذور القمح نفسها تنبت الأبواغ بتكوين بازيدة تحمل في نهايتها السبوريدات الأولية ثم تكوّن السبوريدات الثانوية كما سبق ذكره بعد ذلك تنبت السبوريدات الثانوية مكونة غزلا فطريا ثنائي النواة يقوم بإصابة البادرات الحديثة. أما الأبواغ التيلية لمسبب التفحم القزمي فإنها يمكن ان تنتشر أيضا عن طريق البذور الملوثة او التربة الملوثة (1999 ،Goates & Peterson لكنها بطيئة الإنبات حيث تحتاج الى 3 - 10 أسابيع من اجل تحقيق أعلى نسبة إنبات في درجات الحرارة المثلى (3 - 8 م) ، علما ان الثلج الذي يغطي سطح التربة يجعل درجة حرارة سطح التربة بحدود - 2 الى 2 م ويترافق ذلك مع نسبة إصابة عالية. عند إنبات السبوريدات الثانوية يقوم الغزل الفطري الناتج عنها بإصابة بادئات أفرع النبات النامي بعد خروجه من التربة وعادة تتناسب شدة الإصابة مع زيادة تفرع النبات في حين تكون البادرات النامية والأفرع القديمة مقاومة للإصابة. وبعد اختراق النبات يقوم الغزل الفطري بالنمو ما بين الخلايا ويغزو انسجة الأوراق النامية والأنسجة المرستيمية في قمة النمو. يبقى الغزل الفطري ساكنا خلال الشتاء ثم يستعيد نشاطه في الربيع مع زيادة نمو النبات. وعند تكوين النبات للسنابل يقوم الغزل الفطري بغزوها حتى قبل خروجها، وعند نضج الحبوب يزداد نمو الغزل الفطري مستهلكا المواد الغذائية في الحبوب ومكونا الأبواغ الكلاميدية تاركا غلاف البذرة سليما ليكون غلافا لكتل الأبواغ لا تخرج الأبواغ إلا بعد تمزق الغلاف أثناء عمليات الحصاد ومعالجة الحبوب وتعرضها للتأثيرات الميكانيكية خلالها. تنتقل الأبواغ المتحررة بواسطة الهواء كما تلوث الحبوب السليمة (1997، Agrios).

السيطرة على المرض (Control)

1. لفطريات التفحم المغطى المختلفة سلالات ممرضة وتوجد في نباتات القمح جينات مقاومة تخضع لآلية جين - جين وإن جينات المقاومة ضد احد المسببات المرضية التي يمتلكها النبات تعمل ايضا ضد المسببات الأخرى (1994 .Goates et al). وعليه فإن استخدام الأصناف المقاومة متطلب أولي في برنامج الوقاية.

2. إن طريقة المكافحة المتكاملة تتضمن استخدام بذور من اصناف مقاومة وخالية من التلوث بأبواغ الفطريات الممرضة ومعاملة بالمبيدات الكيميائية.