نبات ستريغا هيرمونتيكا
نبات ستريغا هيرمونثيكا ، المعروف باسم عشبة الساحرة الأرجوانية [ 1 ] أو عشبة الساحرة العملاقة ، هو نبات شبه طفيلي [ 1 ] ينتمي إلى الفصيلة الهالوكية . يُلحق أضرارًا بالغة بالمحاصيل الرئيسية مثل الذرة الرفيعة ( Sorghum bicolor ) والأرز ( Oryza sativa ). [ 2 ] في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ، بالإضافة إلى الذرة الرفيعة والأرز، يُصيب أيضًا الذرة ( Zea mays ) والدخن اللؤلؤي ( Pennisetum glaucum ) وقصب السكر ( Saccharum officinarum ). [ 3 ]
خضع نبات الستريغا هيرمونثيكا لانتقال جيني أفقي من الذرة الرفيعة إلى جينومه النووي. يُشبه جين الستريغا هيرمونثيكا ، ShContig9483 ، جينًا من الذرة الرفيعة ثنائية اللون ، كما يُظهر تشابهًا ملحوظًا، وإن كان أقل، مع جين من الأرز المزروع . ولا يُظهر أي تشابه مع أي جين معروف من ثنائيات الفلقة . [ 2 ]
المضيف والأعراض
يُصيب نبات الساحرة الأرجوانية أنواعًا مختلفة من الأعشاب والبقوليات في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، بما في ذلك الأرز والذرة والدخن وقصب السكر واللوبيا. تُشابه أعراضه أعراض الجفاف أو نقص العناصر الغذائية. وينتج اصفرار الأوراق وذبولها وتقزمها عن قدرة هذا النبات على استخلاص العناصر الغذائية من النبات المضيف. يصعب تشخيص أعراض ما قبل الإنبات نظرًا لتشابهها مع أعراض نقص العناصر الغذائية بشكل عام. وبمجرد ظهور النبات، يصبح الضرر بالغًا لدرجة يصعب معها التخفيف من آثاره. [ 4 ]
دورة الطفيليات
تقضي بذور نبات الساحرة فصل الشتاء في التربة بعد أن تنتشر بفعل الرياح أو الماء أو الحيوانات أو الآلات البشرية. [ 5 ] عندما تكون البيئة مناسبة، وإذا كانت البذرة على بُعد بضعة سنتيمترات من جذر النبات المضيف، فإنها تبدأ بالإنبات. ينمو النبات النابت باتجاه هرمونات تُسمى الستريغولكتونات ، والتي يُفرزها جذر النبات المضيف. [ 6 ] [ 7 ] ينمو النبات باتجاه تدرج تركيز هذه الستريغولكتونات. في غياب الستريغولكتونات، لا تنبت البذرة. وقد استُخدمت نباتات مُعدلة وراثيًا خالية من الستريغولكتونات في محاولة لمنع العدوى عن طريق تجنب الإنبات. [ 7 ] بمجرد ملامسة الجذر، يُنتج نبات الساحرة ممصًا يُقيم علاقة تطفلية مع النبات. يبقى تحت الأرض لعدة أسابيع بينما يستخلص العناصر الغذائية. يكون الساق تحت الأرض مستديرًا وأبيض اللون. بعد هذه المرحلة، يخرج من الأرض ويُزهر بسرعة ويُنتج البذور. تُلقح الأزهار ذاتيًا قبل أن تتفتح. بعد ظهورها، يمكن للنبات أن يقوم بعملية التمثيل الضوئي لزيادة احتياجاته الأيضية. [ 6 ]
بيئة
تتراوح درجة الحرارة المثالية لإنبات بذور نبات الساحرة بين 30 و35 درجة مئوية. أما عند انخفاض درجة الحرارة عن 20 درجة مئوية، فلا تنبت البذور. ويمكن للبذور أن تتحمل درجات الحرارة المتجمدة. [ 8 ] ومع ذلك، فإن مدة صلاحية البذور محل جدل. ويشير معظم الباحثين إلى أنه في الظروف المثالية، يمكن للبذور أن تبقى قابلة للإنبات لمدة تصل إلى 14 عامًا، لكن التربة الرطبة تقلل بشكل كبير من قدرتها على البقاء. ففي غضون عام واحد، فُقد 74% من البذور القابلة للإنبات نتيجةً للتربة الرطبة. [ 9 ]
إدارة

المكافحة البيولوجية
يُعدّ نبات الستريغا من أصعب النباتات الطفيلية التي يصعب مكافحتها تاريخيًا. يُمكن استخدام فطر الفيوزاريوم أوكسيسبوروم كعامل مكافحة بيولوجية محتمل للستريغا، وتجعله خصوصيته تجاه العائل مرشحًا جيدًا. يُعتقد أن هذا الفطر يُصيب الأوعية الدموية المبكرة لنبات الستريغا . [ 10 ] لم يُظهر استخدام السلالات المحلية من الفيوزاريوم أوكسيسبوروم نتائج كافية في استعادة المحاصيل. مع ذلك، أظهر استخدام سلالات مُنتقاة لقدرتها على إنتاج كميات زائدة من أحماض أمينية مُحددة [ 11 ] [ 12 ] نتائج فعّالة للغاية. تم الحصول على بيانات من 500 مزرعة مُصابة بالستريغا في تجارب قطع أرضية مُزدوجة على مدار موسمين زراعيين في 2014-2015، باستخدام بذور هجينة وسماد مُقارنةً بالبذور الهجينة والسماد وسلالة FoxyT14 (ثلاث سلالات مُعززة الضراوة من الفيوزاريوم ). حقق معظم المزارعين (99.6%) إنتاجية مساوية أو أعلى في حقولهم المزروعة بتقنية Foxy T14 مقارنةً بحقولهم التقليدية غير المزروعة بهذه التقنية. وقد زاد متوسط إنتاج الذرة في موسم الأمطار (مارس - يونيو) بنسبة 56.5% في حقول Foxy T14 مقارنةً بالحقول التقليدية (قيمة p < 0.0001، اختبار t ثنائي ). وضاعف ما يقارب ثلث المزارعين إنتاجيتهم في هذه التجربة. [ 13 ] يُطلق على هذا التطوير التقني اسم "مشروع عود الأسنان " [ 14 ]، ويعتمد على آلية توصيل سلالات الفطريات إلى صغار المزارعين باستخدام عود أسنان، حيث يمكن للمزارع تحضير لقاح فطري طازج في مزرعته عن طريق زراعة سلالات الفطريات على الأرز المطبوخ. ويجري إطلاق المشروع في كينيا، ويعمل فريق من العلماء في إحدى عشرة دولة أخرى على عزل سلالات محلية لتطويرها.
تحضير الجسم بمبيدات الأعشاب
يُعدّ استخدام مبيدات الأعشاب قبل الزراعة حلاً محتملاً آخر لمكافحة نبات الستريغا الأرجواني في محاصيل الدخن والذرة الرفيعة. فعند نقع البذور المقاومة لمبيدات الأعشاب في مواد كيميائية مبيدة للأعشاب قبل الزراعة، انخفضت الإصابة بنسبة تصل إلى 80%. [ 15 ] كما يُقلل استخدام الأسمدة الغنية بالنيتروجين من معدل الإصابة بالستريغا. ورغم أن الآلية الكامنة وراء ذلك غير مفهومة تماماً، يُعتقد أن وفرة النيتروجين تُعطّل نشاط إنزيم اختزال النيتروجين. وهذا بدوره يُحدث تأثيراً متتالياً، مما يؤدي إلى اضطراب دورة الضوء والظلام في النبات، وبالتالي موت الستريغا. [ 16 ]
في عام 2018، تم اكتشاف أن بروتينًا أساسيًا لإنبات نبات الستريغا يرتبط باستمرار بجزيئات المنظف تريتون إكس-100 ، والذي يبدو أنه يثبط إنبات بذور الستريغا، ويمنع الستريغولكتونات الطبيعية من الارتباط بركائزها المعتادة. [ 17 ]
الزراعة المختلطة
أثبتت الزراعة المختلطة مع نباتات الدسموديوم ، كما في الزراعة الجاذبة، فعاليتها العالية في كبح نمو نبات الستريغا . [ 18 ] وتؤدي المواد الكيميائية التي تفرزها جذور الدسموديوم إلى "إنبات انتحاري" لنبات الستريغا ، مما يقلل من مخزون البذور في التربة. [ 19 ] وقد اقتُرح أيضًا استخدام الستريغولكتونات الاصطناعية في الزراعة لتحفيز الإنبات الانتحاري لبذور الستريغا. [ 20 ]
تأثير
في أواخر التسعينيات، قُدِّر أن 21 مليون هكتار من الحبوب في أفريقيا مصابة بـ S. hermonthica ، مما أدى إلى خسارة سنوية في الحبوب تُقدر بنحو 4.1 مليون طن. [ 3 ]
مراجع
- 1 2 NRCS . " Striga hermonthica " . قاعدة بيانات النباتات . وزارة الزراعة الأمريكية (USDA) . تم الاطلاع عليه في 4 ديسمبر 2015 .
- 1 2 يوشيدا، ساتوكو؛ ماروياما، شينشيرو؛ نوزاكي، هيسايوشي؛ كين شيراسو (28 مايو 2010). "نقل الجينات الأفقي بواسطة النبات الطفيلي Stiga Hermonthica ". علوم . 328 (5982): 1128. دوى : 10.1126/science.1187145 . بميد 20508124 . S2CID 39376164 .
- 1 2 أبشر، أ.ع. هيس، DE. سويربورن، J. (1998). "المسببات المرضية الفطرية للمكافحة البيولوجية لفطر Striga Hermonthica على الذرة الرفيعة والدخن اللؤلؤي في غرب أفريقيا". مجلة علوم المحاصيل الأفريقية . 6 (2): 179-188 . دوى : 10.4314/acsj.v6i2.27814 .
- ↑ جونسون، آني. نيو ساوث ويلز. عشبة الساحرة. 2005. http://www.wyong.nsw.gov.au/environment/Weeds_category_one_Witchweed.pdf
- ↑ ساند، بول، روبرت إيبلي، وراندي ويستبروكس. أبحاث ومكافحة نبات الساحرة في الولايات المتحدة. شامبين، إلينوي: جمعية علوم الأعشاب الضارة الأمريكية ، 1990.
- 1 2 أغريوس، جورج ن. علم أمراض النبات. الطبعة الخامسة. لندن: دار النشر الأكاديمية إلسيفير، 2005
- 1 2 ماتوسوفا، رادوسلافا؛ راني، كومكوم؛ فيرستابين، فرانسيل دبليو إيه؛ فرانسين، موريس CR؛ بيل، مايكل هـ. بوميستر، هارو J. (2005). "إن منشطات إنبات الستريجولاكتون للنباتات الطفيلية Striga و Orobanche spp. مشتقة من مسار الكاروتينويد".
- ↑ لين، جيه إيه، مور، تي إتش إم، وتشايلد، دي في 1996. توصيف ضراوة وتوزيع فطر ستريغا جيسنيرويدس الجغرافي على اللوبيا في غرب أفريقيا. أمراض النبات 80: 299-301
- ↑ غبيهونو، ج.، أ. هـ. بيترس، وج. أ. س. فيركليج. "إعادة النظر في عمر بذور نبات الستريغا: نتائج دراسة ميدانية على نبات الستريغا الأرجواني (Striga Hermonthica) في بنين." علم الأعشاب الضارة 51.6 (2003): 940-946. بروكويست. موقع إلكتروني. 11 نوفمبر 2014.
- ^ أبشر، أأ؛ هيس، DE. سويربورن، J. (1998). "المسببات المرضية الفطرية للمكافحة البيولوجية لفطر Striga Hermonthica على الذرة الرفيعة والدخن اللؤلؤي في غرب أفريقيا". مجلة علوم المحاصيل الأفريقية 6 (2): 179-188.
- ^ بيلجرام ، أليس إل. Sands، David C. (2010-08-12)، “Bioherbicides”، التطبيقات الصناعية ، Springer Berlin Heidelberg، الصفحات من 395 إلى 405، دوى : 10.1007 / 978-3-642-11458-8_19 ، ISBN 9783642114571
- ↑ ساندز، ديفيد سي؛ بيلغرام، أليس إل (مايو 2009). "طرق اختيار عوامل المكافحة البيولوجية شديدة الفتك للأعشاب الضارة: لماذا وكيف". مجلة علوم إدارة الآفات . 65 (5): 581-587 . doi : 10.1002/ps.1739 . PMID 19288472 .
- ↑ نزيوكي، هنري س.؛ أويوسي، فلورنس؛ موريس، سيندي إي.؛ كايا، إيلول؛ بيلغرام، أليس ل.؛ بيكر، كلير س.؛ ساندز، ديفيد س. (2016-08-08). "المكافحة البيولوجية لنبات الستريغا باستخدام عود أسنان: طريقة سهلة التطبيق وغير مكلفة لصغار المزارعين" . مجلة فرونتيرز إن بلانت ساينس . 7 : 1121. doi : 10.3389/fpls.2016.01121 . ISSN 1664-462X . PMC 4976096. PMID 27551284 .
- ↑ "مشروع أعواد الأسنان" . مشروع أعواد الأسنان . تم الاسترجاع في 25-05-2019 .
- ↑ ديمبيلي، ب.، ديمبيلي، د.، وويستوود، ج. (بدون تاريخ). معالجة بذور مبيدات الأعشاب لمكافحة نبات الساحرة الأرجوانية (ستريغا هيرمونثيكا) في الذرة الرفيعة والدخن. تكنولوجيا مكافحة الأعشاب الضارة، 629-635.
- ↑ إغبينوسا، آي.، وثالوارن، ب. أ. "أنشطة إنزيمات استيعاب النيتروجين في نبات الستريغا (Striga) في وجود وغياب العائل". علم الأعشاب الضارة 44.2 (1996): 224-32. بروكويست. موقع إلكتروني. 11 نوفمبر 2014.
- ↑ عمر شاهول حميد، عمران حيدر، محمد جميل، بوبكر أ. كونتشي، شيانرونغ غو، راندا أ. زربان، دونغجين كيم، سليم البابلي، وستيفان ت. أرولد. "الأساس البنيوي للتثبيط النوعي لمستقبل ShHTL7 شديد الحساسية". تقارير EMBO (2018) e45619. DOI 10.15252/embr.201745619 http://embor.embopress.org/content/early/2018/07/18/embr.201745619
- ↑ خان، ز. ر.، ميدجا، س. أ. أ.، أمودافي، د. م.، حسن علي، أ.، وبيكيت، ج. أ. 2008. التقييم الميداني لتقنية "الدفع والسحب" لمكافحة حفارات السيقان ونبات الستريغا على الذرة في غرب كينيا. بحوث المحاصيل الحقلية 106: 224-233
- ↑ خان، ز.، كاو ميدغا، أ. هوبر، وج. بيكيت. 2016. الدفع والجذب: تقنية الإدارة المتكاملة للآفات القائمة على علم البيئة الكيميائية. مجلة علم البيئة الكيميائية 42: 689-697.
- ^ زوانينبورج، بين؛ موكابوكو، ألينانوسوي إس؛ كنان ، تشيناسوامي (نوفمبر 2016). "الإنبات الانتحاري لمكافحة الحشائش الطفيلية". علوم إدارة الآفات . 72 (11): 2016-2025 . دوى : 10.1002/ps.4222 . ISSN 1526-4998 . بميد 26733056 .
روابط خارجية
- الفصيلة الهالوكية
- النباتات الطفيلية
