قشرة مسحوقية

مرض الجرب المسحوقي هو مرض يصيب درنات البطاطا . ^{[ 1 ]} يسببه طفيل سيركوزوا يُدعى سبونجوسبورا سوبترانيا ، وهو منتشر على نطاق واسع في البلدان المنتجة للبطاطا. ^{[ 2 ] [ 3 ]} تشمل أعراض الجرب المسحوقي ظهور آفات صغيرة في المراحل المبكرة من المرض ، تتطور إلى بثور مرتفعة تحتوي على كتلة مسحوقية. قد تنفجر هذه البثور في النهاية داخل غلاف الدرنة . ^{[ 4 ]} تحتوي البثور المسحوقية على أبواغ كامنة تُطلق أبواغًا لا جنسية (أبواغ لا جنسية ذات سوطين غير متساويين في الطول ) لتصيب الشعيرات الجذرية للبطاطا أو الطماطم. ^{[ 5 ]} يُعد الجرب المسحوقي عيبًا تجميليًا في الدرنات، مما قد يؤدي إلى رفض هذه البطاطا. يمكن تقشير البطاطا المصابة لإزالة القشرة المصابة، ويمكن طهي لب البطاطا المتبقي وتناوله. ^{[ 6 ]}

بشكل عام، لا يُعرف الكثير عن دورة حياة طحلب سبونجوسبورا سوبترانيا ( Sss ). تستند معظم دورة الحياة المقترحة حاليًا إلى دورة حياة بلازموديوفورا براسيكاي ، وهو طحلب أولي وثيق الصلة به وأكثر دراسة . ونظرًا لهذا التشابه، فقد اقتُرح وجود مرحلتين متميزتين يمكن أن يمر بهما طحلب سبونجوسبورا سوبترانيا: المرحلة اللاجنسية والمرحلة الجنسية.

تكون آلية إمراض فطر Spongospora subterranea أكثر فعالية في البيئات الباردة والرطبة، مثل شمال بريطانيا، وحوض كولومبيا في جنوب وسط ولاية واشنطن، وشمال وسط ولاية أوريغون. ^{[ 6 ]} وتُعد الظروف البيئية بالغة الأهمية أثناء إطلاق العوامل المُعدية (الأبواغ المتحركة) في التربة. فبعد إطلاقها من الأبواغ الساكنة، تحتاج الأبواغ المتحركة إلى الرطوبة لتسبح نحو درنة النبات المضيف أو جذوره. ^{[ 9 ]} وقد وجدت إحدى الدراسات أن مرض الجرب المسحوقي أكثر شيوعًا بشكل ملحوظ على النباتات التي تنمو في رطوبة مستمرة مقارنةً بالنباتات التي تنمو في مستويات رطوبة متفاوتة. ^{[ 10 ]} وفي الدراسة نفسها، خُلص إلى أن خطر الإصابة بالمرض يرتبط بالبيئة، أو مستوى الرطوبة، أكثر من ارتباطه بمستوى اللقاح الموجود. فقد يكون اللقاح موجودًا ولكنه غير قادر على الانتشار بسبب الظروف البيئية، وبالتالي لا يصل إلى أنسجة النبات المضيف لإصابته. وهناك عوامل بيئية أخرى تؤثر على عدوى Spongospora subterranea ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالممارسات الزراعية . يؤدي ازدياد استخدام الأسمدة المحتوية على النترات أو نيتروجين الأمونيوم إلى زيادة انتشار وشدة مرض الجرب المسحوقي. ^{[ 11 ]} يُعتقد أن التسميد يُحفز نمو الجذور، مما يوفر المزيد من الأنسجة لحدوث العدوى ودورة المرض. كما أن انخفاض نسبة السليلوز في جدران الخلايا الناتج عن زيادة النيتروجين قد يزيد من قابلية النبات المضيف للإصابة. من الواضح أن البيئة تؤثر بشكل مباشر على كل من قابلية النبات المضيف للإصابة وانتشار العامل الممرض، مما يُحدد في نهاية المطاف وتيرة دورة المرض.

S. subterranea طفيلي إجباري من فصيلة الفطريات المخاطية ^{[ 12 ]} يصيب الأجزاء تحت الأرضية للنبات المضيف. تؤدي العدوى إلى تضخم وتكاثر خلايا المضيف، ثم انفجارها في النهاية. [ ^{13 ] مع} ذلك، لا تزال الآلية الكامنة وراء ذلك غير معروفة. ^{[ 10 ]} تصيب الأبواغ المتحركة الشعيرات الجذرية بالالتصاق بالسطح الخارجي، ثم التكيس ، ثم اختراق البشرة عبر العديسات والثغور . ^{[ 14 ]} بمجرد دخولها، ينقسم البلازموديوم متعدد النوى لينتشر وينتج المزيد من الأبواغ المتحركة. يتسبب البلازموديوم في تكاثر خلايا المضيف المصابة بسرعة وتضخمها لتكوين ورم. ينتج عن هذا التكاثر السريع أيضًا خلايا أحادية النواة تتجمع معًا على شكل أبواغ. ^{[ 13 ]} تبدو الأبواغ ككتلة مسحوقية داخل الورم، ومن هنا جاء اسم هذا المرض. ^{[ 15 ]} في النهاية، يتضخم الورم وينفجر مخترقًا بشرة الدرنة، مُطلقًا الأبواغ عائدةً إلى التربة. تعتمد شدة الورم على مستوى اللقاح، والبيئة، ونوع قشرة البطاطا. تنتشر العدوى بكثرة في المراحل المبكرة من تكوين الدرنة بينما لا يزال نسيج البطاطا غير مُسلفن. ^{[ 13 ]} ولكن، يمكن أن تحدث العدوى في جميع مراحل النمو. تُعد البطاطا ذات القشرة البيضاء والحمراء شديدة الحساسية، بينما تُعد البطاطا ذات القشرة البنية مقاومة إلى حد ما. ^{[ 16 ]} تتميز قشرة البطاطا البنية بسماكتها واحتوائها على مستويات أعلى من بروتين LOX الذي يُستخدم كعلامة للمقاومة . ^{[ 6 ]} لا يُعرف الكثير عن التباين وإعادة التركيب الجنسي داخل S. subterranea، لذلك تُعطى أولوية عالية للبحث في الاختلافات داخل أصناف البطاطا لدراسة علاقات المضيف/الممرض وإدارته. ^{[ 17 ]}

يُعدّ مرض الجرب المسحوقي ذا آثار بالغة الأهمية على الزراعة التجارية. فبالإضافة إلى الضرر الذي يُسببه العامل الممرض نفسه، يُعدّ أيضًا ناقلًا لفيروس تبرقش قمة البطاطا ، وهو عامل ممرض نباتي آخر. ونتيجةً لذلك، يُهدد وجوده بشدة تسويق البطاطا للمزارعين. كما يُمكن أن تُشكّل البثور المُتفجرة جروحًا تُصيب أنواعًا أخرى من الفطريات، مثل فطر Phytophthora erythroseptica وفطر Phytophthora infestans . وبالتالي، قد تُصاب درنات البطاطا المصابة بالجرب المسحوقي بأمراض مُدمرة أخرى، بما في ذلك العفن الوردي، والعفن الجاف، والبقعة السوداء، واللفحة المتأخرة . ^{[ 6 ]} تُشكّل درنات البطاطا بثورًا من الجرب المسحوقي تُعيق بيعها. وترفض العديد من الأسواق شراء البطاطا التي تحمل ندوبًا قبيحة حتى لو كانت صالحة للأكل. ولم يجد البحث حتى الآن طريقة فعّالة لتقشير القشور دون إتلاف البطاطا. ^{[ 6 ]} وتُشكّل البطاطا المرفوضة للبيع عبئًا ماليًا كبيرًا على المزارعين. ^{[ 16 ]} إضافةً إلى ذلك، ولأنّ اللقاح الموجود في التربة يمكن أن يبقى حيًا لسنوات على شكل أبواغ، فإنّ القضاء على العامل الممرض صعب للغاية بمجرد وجوده. في بريطانيا العظمى، كشف مشروع تشخيصي حديث ممول من مجلس البطاطس أنّ ما يصل إلى 82% من الحقول التي تم فحصها كانت إيجابية لوجود لقاح في التربة. ^{[ 6 ]}

لا توجد حاليًا طرق فعالة لمكافحة فطر S. subterranea كيميائيًا. لذا، يجب استخدام تقنيات إدارة زراعية أخرى. يُعد استخدام بذور نظيفة معتمدة وزراعتها في حقول كانت تتمتع بصحة جيدة تاريخيًا أفضل طريقة للمكافحة. ^{[ 18 ]} قد تمنع هذه الطرق الإصابة من خلال الأبواغ الكامنة. ولأن العدوى تنتشر في درجات حرارة التربة المنخفضة ورطوبتها العالية، فإن تأخير الزراعة يُساعد أيضًا في تقليل الآثار السلبية للفطر. يُقلل تأخير الزراعة من فترة النمو في التربة الباردة، مما يُقلل بدوره من إنبات الأبواغ. من عيوب هذه الطريقة انخفاض إضافي في محصول السوق المبكر. ^{[ 16 ]} يُمكن للري الكيميائي قبل الزراعة باستخدام ميتام الصوديوم أن يُقلل من تكاثر الفطر. ^{[ 16 ]} تشمل الوسائل الشائعة الأخرى للمكافحة استخدام البطاطس المقاومة وتناوب المحاصيل. من بين أصناف البطاطس المقاومة: جرانولا، نيكولا، ديتا، وجلادياتور. ^{[ 19 ]} نظرًا لأن اللقاح الموجود في التربة يُمكن أن يبقى حيًا لسنوات عديدة، يجب أن يشمل تناوب المحاصيل أنواعًا بديلة تُعزز دورة حياة جزئية للفطر. بهذه الطريقة، تنبت الأبواغ المتحركة دون إنتاج أبواغ جديدة. ^{[ 20 ]} وقد بحث الباحثون استخدام حمض بيتا-أمينوبيوتيريك (BABA) في تعزيز مقاومة البطاطس. يحفز BABA المقاومة المكتسبة الجهازية (SAR) في النباتات ، وهي آلية دفاعية طبيعية. عند تلقيح البطاطس بـ BABA ثم تلقيحها لاحقًا بمسبب المرض، S. subterranea، فإنها تُظهر انخفاضًا عامًا في الإصابة بالمرض. على الرغم من أن انخفاض مسبب المرض قد تم تأكيده تجريبيًا، إلا أن هناك حاجة إلى إجراء المزيد من التجارب. ^{[ 4 ]} وقد أصبحت البيانات الجينومية، بما في ذلك مسودة الجينوم، متاحة مؤخرًا، والتي قد تحتوي على معلومات يمكن استخدامها لتحسين إدارة الأمراض. ^{[ 21 ]}

• صور لقشرة مجهرية من جامعة كورنيل
• مقاومة مرض الجرب المسحوقي في البطاطس من وزارة الزراعة الأمريكية