مرض الأركوت

Ergot Disease

يضم الجنس Claviceps حوالي 30 - 40 نوعا ذات توزع جغرافي واسع وأنواعها تسبب أمراضا على حوالي 600 نوعا من نباتات ذوات الفلقة الواحدة بضمنها الجاودار ( Rye ) الذي يمثل العائل الرئيس والقمح والشعير والرز والدخن والشوفان والحشائش. إن أنواع Claviceps محدودة المدى العائلي باستثناء C. purpurea الذي يتطفل على أكثر من 200 نوعا من النباتات.

تهاجم هذه الفطريات أزهار النباتات العائلة حيث تحول محتويات كل مبيض الى جسم حجري (Sclerotium). تميز انواع الجنس Claviceps على اساس خواص الحشية الفطرية بضمنها لون وترتيب الثمار الكيسية الدورقية وأبعادها والأكياس والأبواغ الكيسية وخواص السويق ومظهر الأجسام الحجرية والكونيدات وكذلك بواسطة الاختبارات الجزيئية (2004 .Alderman et al).

يسبب الفطر Claviceps purpurea (الشكل الكونيدي: Sphacolia sogetum) مرض الأركوت خسائر مباشرة في محصول الجاودار بحدود 5 % ويمكن ان تصل الى 10 %. لكن المرض يمكن أن يؤثر على نوعية الحبوب بسبب وجود الأجسام الحجرية السامة. وهكذا تعتبر حبوب القمح " أركوتية " عندما تحتوي على أكثر من 0.05 % وزنا من الأجسام الحجرية وحبوب الجاودار إذا احتوت على ما يزيد عن 0.3 % والشوفان والشعير إذا احتوت على 0.1% (شكل 1). ومع ان الأجسام الحجرية يمكن ان تزال بفضل تقنيات الفصل الحديثة في المطاحن إلا ان المسألة تكون صعبة ومكلفة عندما يقترب حجم الجسم الحجري من حجم حبوب المحصول أو عند تكسر الأجسام الحجرية (2002، McMullen & Stoltenow).

وعلى الرغم من الخسائر المباشرة التي يسببها المرض في محاصيل الحبوب والأضرار المادية والصحية التي تتسبب عن وجود الأجسام الحجرية، إلا ان المواد القلوية الموجودة في الأجسام الحجرية كانت تستخدم في الطب الشعبي في اوربا حتى قبل اكتشاف المرض المتسبب عن تناول الدقيق الملوث بالأجسام الحجرية، وهي لازالت تستخدم حتى الوقت الحاضر في علاج أمراض الشلل الإرتعاشي ( مرض باركنسون ) والزهايمر وداء الشقيقة والعديد من الأمراض النفسية والمواد المساعدة على الطلق أثناء الولادة وغيرها ( 2001 .Menge et al).

شكل 1: حقل جاودار ( Rye ) ( يمين ) وحبوب قمح مختلطة مع الأجسام الحجرية (الداكنة) للفطر Claviceps purpurea

عن: (McMullen & Stoltenow.2002), (Partridge.2003.b)

الفطر الممرض (Claviceps purpurea : Pathogen

يعتبر الفطر C. purpurea طفيلي إجباري في الطبيعة حيث يستحصل مواده الغذائية من الأنسجة الحية دون ان يقتلها خلال غزوه لها إلا قرب نهاية نموه وهذا ما تفعله الفطريات المجبرة التطفل الأخرى ولكن يمكن تنميته على الأوساط الزرعية في المختبر. لكن تكوين الطور الجنسي لا يتم إلا على النبات العائل حيث يتم تلقيح نباتات الجاودار والحصول على الأجسام الحجرية بعد شهرين من الإصابة ولا تنبت الأجسام الحجرية إلا بعد بضعة أسابيع من الخزن المبرد . وهكذا يمكن إكمال دورة حياة الفطر في 4 أشهر. إن الفطر متماثل الثالوس حيث يمكن للبوغ الكيسي إتمام دورة حياة الفطر بأكملها، لكن تلقيح النبات يتم بكميات من الكونيدات التي يمكن ان تضم طرازين تزاوجيين. وهكذا استقطب هذا الفطر اهتمام الباحثين وأتخذ كنموذج ممتاز لدراسة العلاقات التأثرية بين المسبب المرضي والنبات ( 1978 Tudzynski & Esser & TudzynskiScheffer 2004).

تطور المرض (Development of Disease)

يشتي الفطر بهيئة اجسام حجرية على سطح التربة أو مختلطة مع البذور، وفي الحالة الأخيرة فأنها ستلوث الحقل عند زراعة البذور الملوثة بها.

تنبت الأجسام الحجرية (شكل 2) في الربيع مع تكوين النباتات العائلة للأزهار. الجسم الثمري يكوّن عددا من السويقات (1 - 60) اللحمية اللون بارتفاع 5 الى 25 ملم والتي يحمل كل منها حشية فطرية تتكون في محيطها ثمار كيسية دورقيه تحتوي على الأكياس التي يكون كل منها 8 أبواغ كيسيه متعددة الخلايا ابرية الشكل تمثل اللقاح الأولي الذي يبدأ الإصابات الأولية. تنتقل هذه الأبواغ الكيسية بواسطة الرياح ورشاش المطر لتسقط على مياسم الأزهار عند تفتحها. يتم الاختراق مباشرة دون تكوين العضو اللاصق وبطريقة تحاكي اختراق حبوب الطلع في تلقيح المبيض بحيث يموه الفطر دفاعات العائل وهكذا لا يتم رد فعل دفاعي من قبل العائل إلا بعد تحقيق الإصابة وتمكن الخيوط الفطرية من غزو انسجة المبيض. تستقر الخيوط الفطرية في قاعدة المبيض بعد ان تصل الى الحزم الوعائية لتكون حشية من الخيوط الفطرية. إن هذا الفطر أحيائي التغذية يغزو الأنسجة بينيا وفي حالة اختراق الخيط الفطري للخلايا ( نموا خلويا ) فانه لا يمزق غشاء خلية العائل بل يحاط به وبذلك يعمل كممص للفطر. تتكون كونيدات الفطر في كتل تخرج مع سائل سكري يستحصله الفطر من لحاء النبات العائل وتخرج من فوهة الثمار الكيسية الدورقية بشكل ندوة عسلية تجتذب الحشرات. هذا يتم بعد 7 أيام من بدء الإصابة ويعتبر خروج الندوة العسلية مؤشرا على نجاح الإصابة. تنتقل الكونيدات التي تمثل اللقاح الثانوي بواسطة رشاش المطر والحشرات التي تقوم بإيصالها إلى أهدافها وهي تتنقل من زهرة الى أخرى بحثا عن الرحيق وهكذا تتحقق الإصابات الثانوية التي يمكن ان تسبب الوباء. يتوقف تكوين الندوة العسلية بعد 7 أيام أخرى ويبدأ تكوين الأجسام الحجرية. تنضج الأجسام الحجرية في غضون 5 اسابيع وهكذا تستبدل محتويات المبيض بالجسم الحجري. وفي حال فشل الفطر في تكوين الجسم الحجري فإن الزهرة تصبح عقيمة لا تكون بذورا ( 2004 Tudrynski & Scheffer).

شكل 2 : إنبات الجسم الحجري للفطر C. purpurea بتكوين حشية فطرية تتكون فيها الأجسام الثمرية الدورقية للفطر

عن: (1983 zillinsky)

الأجسام الحجرية تكون متطاولة يتراوح طولها بين 2 الى 20 ملم، زرقاء الى سوداء اللون من الخارج لكن داخلها يكون أبيض الى دباغي مبيض (شكل 3). إن الأجسام الحجرية التي يكونها الفطر على الحشائش تكون أصغر وأرفع من تلك التي يكونها على نبات القمح وبذلك تكون أخطر في تلويث حبوب المحاصيل التي تنمو بينها (2002،Partridge 2003 McMullen & Stoltenow).

شكل 3 : الأجسام الحجرية على سنبلة الجاودار (يمين) وسنابل قمح مصابة تظهر الأجسام الحجرية للفطر Claviceps purpurea (يسار)

عن: (2002) McMullen & Stoltenow)

في الشكل 4 مخطط دورة المرض.

شكل 4: دورة مرض الأركوت المتسبب عن الفطر Claviceps purpurea

عن: (2002، McMullen & Stoltenow)

السيطرة على المرض (Control)

1. الحراثة العميقة حيث تؤدي الى طمر الأجسام الحجرية حيث انها لا تنبت إذا ما وجدت على عمق يزيد عن 2.5 ملم.

2. استخدام الدورة الزراعية بزراعة محاصيل غير عائلة. وهذا يستند الى كون الأجسام الحجرية تفقد قدرتها على الإنبات بعد سنة واحدة من تكونها.

3. استخدام بذور خالية من الأجسام الحجرية.

4. التخلص من الأدغال وعدم تمكينها من الأزهار.