المبيدات الحيوية والسيطرة الحيوية

تعيش النباتات مع الاحياء المجهرية منذ زراعتها، لذلك تهدف الدراسات معرفة العلاقة بين النبات والاحياء المجهرية المسببة للأمراض لاستغلالها في المكافحة الحيوية. وتتداخل الاحياء المجهرية المفيدة لكبح الامراض وزيادة النمو والاستفادة في تثبيت النتروجين واذابة الفوسفات ومواد اخرى. وهناك العديد من الجينات النباتية التي تشجع العلاقة الايجابية مع الاحياء المجهرية، ولكن يمكن ان تكون العلاقات ذات جوانب سلبية وهي التي استغلت في فكرة استعمالها في السيطرة الحيوية الميكروبية Microbial biocontrol وتعني استعمال بعض الاحياء المجهرية المفيدة في كبح الامراض في النباتات من قبل الاحياء الممرضة.

ان عملية السيطرة الحيوية الميكروبية تنتج من تداخل عددا من العوامل منها المضيف النباتي، الفلورا الطبيعية المفيدة، والممرضات والبيئة والظروف الاخرى. والآليات التي تستعمل للسيطرة على الآفات يمكن ان تكون :

• التضاد الحيوي.
• التنافس على المواد الغذائية.
•  
• حث المقاومة في المضيف.

ويمكن ان تستغل هذه العلاقات وكذلك استعمال الهندسة الوراثية لإنتاج سلالات أو تحوير النباتات لكبح زيادة توليد الامراض. وعوامل السيطرة الحيوية الميكروبية يمكن ان تؤدي الى كبح الامراض ولكن بشكل متغاير، مثل استعمار المضيف وطرد الباقي، حث المقاومة وحث استجابة النمو في النبات، وحصول هذه الحالات يشير الى حدوث تغيرات وراثية. ويلعب النمط الجيني للمضيف دورا أساسياً في انجاح السيطرة الحيوية على الامراض والآفات وذلك بالتداخل مع عوامل السيطرة الميكروبية.

وقد وجد ان هناك بعض المناطق المتخصصة في جينومات النباتات يمكن ان تحدد امكانية الاصابة بالأمراض واخرى تساهم في كبحها، كما ان الحالة الفسلجية للنبات تكون مهمة، اذ ان تغذية النبات الجيدة وصحة النبات تساهم في دفع الاخطار، ويصل النبات الى الحالة الفسلجية الجيدة بواسطة تداخلات مهمة مثل العلاقات الجذرية Mycorrhizae والعلاقة مع البكتريا المثبتة للنتروجين  Rhizobium والتداخلات الاخرى مع الميكروبات. ولذلك فالميكروبات الطبيعية المفيدة تزاحم الاحياء المرضية على المكان والغذاء، كما ان الفعاليات الايضية الجيدة في النبات تكبح اصابته بالأمراض، ويمكن للأحياء المتعايشة مع النباتات السليمة ان تنتج عوامل كبح Suppressive factors تمنع الممرضات من التأثير على النبات فمثلا البكتريا Bacillus cereus UW 85 تنتج المضادات المعروفة جيدا في كبح الامراض لذلك تستعمل في السيطرة الحيوية.

ان الجينات المشجعة لعلاقة النبات مع الاحياء المفيدة قد تكون موجودة في بعض النباتات غير المستعملة او ذات صفات غير مرغوب فيها، لذلك فان التحليل الوراثي وتحديد التواليات يفيد في التعرف على الجينات الملائمة ودسها في النباتات الاقتصادية، ولذا فالحاجة ماسة لوضع الخرائط الكروموسومية للنباتات الاقتصادية ودراستها من الناحية الوراثية وتأثيرها على الاحياء المفيدة، كل هذا سيؤدي الى خلق وسائل ملائمة للبيئة ومكافحة الأمراض النباتية.

كل هذه الأسباب أدت الى التوجه الى المبيدات الحيوية Biopesticides التي تشتق من الاحياء الطبيعية مثل الحيوانات والنباتات والفطريات والفيروسات والبكتريا لاستعمالها في مكافحة الآفات. وقد سجل في نهاية عام 2001 حوالي 195 من المبيدات الحيوية. ويمكن ان تقسم المبيدات الحيوية الى عدة أقسام اعتمادا على عدد من المؤشرات ومنها :

• المبيدات الميكروبية وتتكون من الاحياء المجهرية مثل البكتريا، الفطريات، الفيروسات، الابتدائيات وغيرها كمواد فعالة، والمبيدات الميكروبية يمكن ان تسيطر على أنواع من الآفات فمثلا توجد فطريات تقضي على أدغال معينة واخرى تقضي على حشرات معينة وكذا الحال مع المبيدات المحضرة من البكتريا مثل (Bt) Bacillus thuringiensis التي تقضي على أنواع مختلفة من الحشرات.

• المواد الموجودة في النبات (PIP) Plant – incorporated protectants وهي المواد التي تنتجها النباتات، واطئة الوزن الجزيئي أدخلت إليها بعمليات الهندسة الوراثية.
• المبيدات الكيموحيوية Biochemical pesticides وهي مواد طبيعية تسيطر على الآفات بآلية غير السمية وتشمل الفرمونات الجنسية للحشرات Insect sex pheromones التي تتداخل مع عمليات تزاوج الحشرات، والعطور النباتية التي تجذب الحشرات الى المصائد، وهي ضمن المجموعة التي يطلق عليها الكيمياء السليمة Green chemistry .

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .