مرکز دانلود خلاصه کتاب و جزوات دانشگاهی

فهرست مطالب

مقدمه ·· 1

نماتدها ··· ··· 3

نماتدهای انگل گیاهی ··· ·· 8

فرآیند بیماری زایی نماتدها · ·· 13

راههای مبارزه با نماتد مولد غده ریشه ··· ·· 19

مبارزه بیولوژیک با نماتدها· ····· 28

باکتری 

صفات مبارزه ی بیولوژیک ···· ··· 44

سیستماتیک Pasteuria penetrans ·· ····· 54

اکولوژی Pasteuria penetrans········· ··· 58

دشمنان طبیعی اندسپورها ·········· ····· 60

بیولوژی Pasteuria penetrans···· ····· 62

مرحله اتصال ····· · 63

نفوذ ····· ········ 66

سیکل زندگی در بدن نماتد ···· ····· 67

اسپورزایی ···· ········ 70

عوامل موثر برچسبیدن باکتری Pasteuria penetrans به نماتد Meloidogyne spp 72

اثر تراکم اندوسپورهای P. penetrans در خاک روی چسبیدن······ 76

اثر بافت خاک روی چسبیدن اندواسپورها ··········································· 79

تأثیر رطوبت خاک روی چسبیدن اندوسپورها ···································· 82

اثر دمای خاک روی چسبیدن اندواسپورها ········································· 85

اثر سن نماتد روی چسبیدن اندواسپور ··············································· 87

اثر PH روی چسبیدن اندوسپورها ····················································· 90

تفاوت عملکرد ایزوله های مختلف Pasteuria penetrans······················· 91

تأثیر دمای ثابت و متغیر در گسترش Pasteuria penetrans در بدن نماتد Meloidogyne spp 96

کشت Pasteuria penetrans·································································· 101

کشت in-vitro··················································································· 103

کشت in-vivo···················································································· 106

تهیه ی پودر ریشه ی پاستوریا ······························································· 108

پودر دتابل پاستوریا (P.W.P)································································· 111

مقایسه ی اثر کنترل بیولوژیک اندوسپورهای in-vivo و in-vito ········ 115

علل عدم استفاده ی وسیع از Pasteuria penetrans به عنوان یک عامل کنترل بیولوژیک 119

منابع ·········································································································· 121

 

مقدمه :

امروزه استفاده از مبارزه بیولوژیک در راستای جلوگیری از خسارت آفات و بیماریها به طور گسترده در حال بررسی است و محققین سعی در گسترش روشهای مورد استفاده در مبارزه بیولوژیک دارند.

در این میان نماتدها جزء گروههایی هستند که می توانند خسارت قابل توجهی به گیاهان وارد کنند که خسارتی که نماتدهای پارازیت گیاهی وارد می کنند به دو صورت است. از طرفی آنها موجب ضعیف شدن گیاه میزبان می شوند و شرایط را برای حمله سایر پارازیتها نظیر قارچها، باکتری ها، ... مساعد می کنند و از طرفی نماتدها که اکثراً به ریشه گیاه حمله می کنند موجب کاهش رشد زایشی گیاه می شوند.

تاکنون در جهان برای مبارزه با نماتدها بیشتر از نماتد کشهای شیمیایی استفاده می شد ولی اخیراً بدلیل آلودگی های زیست محیطی ناشی از استفاده از نماتدکشها ، در بسیاری از کشورها، استفاده از آنها ممنوع شده است و سعی می شود که با استفاده از روشهای دیگر با نماتدها مبارزه کرد. این در حالی است که زارعین استفاده از نماتد کشهای شیمیایی را ترجیح می دهند،زیرا هم به قدرت تأثیر آن اعتقاد دارند و از طرفی هزینه استفاده از نماتدکشهای شیمیایی با هزینه روشهای بیولوژیک برابری می کند.

از جمله روشهای بیولوژیک موثر در کنترل نماتدها، خصوصاً نماتد مولد غده ریشه Melodogyne sp ، استفاده از باکتری
Pasteuria penetrans می باشد که تحقیقات گسترده ای برای عملی کردن استفاده از این باکتری در حال بررسی است، زیرا قدرت بسیار خوبی را در کنترل نماتد نشان میدهد و این باکتری سیستم تولید مثلی نماتد را هدف قرار داده و از ایجاد تخم جلوگیری می کند، لذا دارای پتانسیل بسیار بالایی در کنترل نماتد مولد غده ریشه است.

البته باکتری Pasteuria penetrans یک پارازیت اجباری است و همین امر موجب اعمال محدودیتهای در رابطه با استفاده وسیع از این باکتری شده است، زیرا پاراززیت اجباری بودن، کشف آزمایشگاهی (in vitro) این باکتری را محدود کرده است و دانشمندان سعی در ایجاد محیط کشف مناسب برای تولید آزمایشگاهی این باکتری هستند و در صورت تحقق چنین موضوعی می توان خسارت ناشی از نماتد مولد غده ریشه را تا حد زیادی کاهش داد.

 

 

 

 

 

نماتدها

 

 

نماتدها :

در ابتدای بحث لازم است راجع به نماتدها و نحوه خسارت آنها توضیحی داشته باشیم .

تاریخچه

علم نماتود شناسی، جدیدترین شاخه ی علوم بوده و احتمالاً آخرین رشته ای می باشد که در نیمه ی قرن اخیر از علم مادری جانور شناسی جدا و استقلال خود را برقرار ساخته است. نماتودها، با بیش از 15000 گونه، متنوع ترین جانوران پر سلولی در کره ی زمین بوده و دو سوم از کل جمعیت جانوران را به خود اختصاص داده اند. نماتودها شامل گروههای متفاوتی از آزادزی در دریاها، اقیانوس ها، آب های روان تا انگل جانوران و گیاهان بوده و با قدمت بیش از 3000 سال در گروه جانوران، تا همین اواخر چندان مورد توجه جانوران شناسان قرار نداشتند.

قدیمی ترین گزارش از وجود نماتودها در تمدن قدیم مدیترانه ای یافت شده که در مقاله ای تحت عنوان ابرزپیروس (Ebers papyrus) مربوط به 1550-1553 سال قبل از مسیح بوده و در آن در ارتباط با کرم آسکاریس Ascaris و نیزDracunchus medinensis از انگل انسانی اشاره شده است.

قدیمی ترین مرجع در ارتباط با نماتودها در نوشته ای تحت عنوان «طب بین المللی امپراتور زرد باستان» 2700 سال قبل از مسیح بوده که در تحقیق خود تحت عنوان «سه عامل و یک اثر بیماری» گزارش نموده است که انسان ها از طریق خوردن میوه، سبزیجات و احشاء جانوران به کرم های انگل مبتلا می شوند. این مطلب مورد قبول جهان غرب قرار نگرفت، تا این که لویس پالچر آزمایش را در سال 1846 انجام داد که به رد فرضیه ی خلق الساعه با پیدایش خود به خود منجر شد.

میکروسکوپ، اصلی ترین عامل در توسعه و پیشرفت علم نماتود شناسی بوده است و گونه ی Tubatrix aceti اولین نماتودی بود که در سال 1656 توسط بوره لوس (Borelluss) در زیر میکروسکوپ مشاهده گردید، ولی اولین گزارش در ارتباط با نماتودهای انگل گیاهی توسط ندهام (Needham) در سال 1743 ارایه شد. او مشاهده نمود که فیبرهای مورد تشریح گال گندم زندگی دوباره یافتند. ولی، متوجه ی کشف مهم خود نگردید. این پایان فریضه ی پیدایش خود به خود و شروع نماتود شناسی به عنوان یک علم بود.

مطالعه بر روی نماتودهای انگل ریشه های گیاهی، اولین بار توسط بر کلی (Berkcley) در سال 1955 انجام گردید، کسی که علایم گال ریشه را در اثر نماتودهای مولد غده ی ریشه روی گیاه خیار در گلخانه ای در انگلیس توصیف کرد. پس از کشف نماتودهای گال ریشه، شاکت (Schacht) نماتودهای مولد سیست را روی ریشه های چغندر قند در حال زوال مشاهده نمود. دراواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، نماتود شناسی پیشرفت سریع خود را در لوله ای، تشریح گونه ها، بررسی های زیست شناسی و مبارزه تجربه کرد.

مشتقات از لغت یونانی نما (nema) از جمله نماتود شناسی، نماتود شناسان و نماتود کش ها توسط کاب (Cobb) پیشنهاد گردیده که به طور گسترده ای توسط متخصصین این رشته مورد قبول واقع شد.

انتشار جهانی نماتودهای انگل گیاهی حایز از اهمیت از نظر اقتصادی، نشان می دهد که آنها یک فاکتور مهم در اقتصاد تمدن قدیم بوده اند. احتمالاً ، خسارات فراوانی را به محصولاتی وارد ساخته که موجب قحطی یا مهاجرت انسان ها می شده است.

بیماریهایی که توسط نماتودها در محصولات ایجاد می گردند، به طور یقین از مدت ها پیش شناخته شده می باشند، ولی ارتباط بین گیاه و انگل ناشناخته بوده که به علت عدم حظور علایم آشکار بوده است. زوال گیاه در اثر آلودگی به نماتودهای خاص، تا همین اواخر به سایر فاکتورها از جمله عدم حاصلخیزی خاک، شرایط آب و هوایی یا سایر پدیده ها نسبت داده می شد. خسارات فاقد توجیه در محصولات و زوال باغات مسن، به ترشح مواد سمی توسط ریشه ی درختان نسبت داده شده است.

 

در طول عمر طویل باغات، نماتودهای انگل گیاهی مشخص قادر به گسترش جمعیت خود هستند. در برخی از مزارع متروکه و مورد کشت فعلی تنباکو در ویرجینیا، ممکن است رشد بیش از حد گیاهچه و درختان جنگلی موجب تجدید ساختار در جمعیت نماتودهای مولد غده ی ریشه، نماتودهای مولد زخم و سایر نماتودهای شناخته شده باشد. به ظاهر، آنها با خسارات محصولات همراه بوده و شاید به اندازه ی فرسایش و تهی شدن خاک، مالکان را مجبور به ترک مزرعه برای چند دهه ی قبل نموده باشند(Thorne, 1961).

بیشترین مشکل نماتودها در جایی ایجاد می شود که میزبان مناسب آنها به طور متناوب برای چندین سال متوالی در یک مزرعه کشت گردد.

بذور آلوده، مناسب ترین ناقل در انتشار نماتودها از کشوری به کشور دیگر است و ممکن است گونه های مختلف از این طریق انتشار یابند تا اینجا که در همه جا فراگیر شوند.

 

 

 

 

نماتودها به عنوان انگل گیاهی

نماتود ها به عنوان انگل گیاهی :

نماتودهای انگل گیاهی در کلیه ی نقاط کشاورزی جهان یافت شد و هر محصولی مورد حمله و خسارت آن ها قرار می گیرد. نماتودها اثرات نامطلوبی در گیاه ایجاد نموده که بسته به نحوه ی تغذیه ی آن ها دارد. اکثر آن ها ریشه ی گیاه را مورد حمله قرار داده و هم زمان نماتودهای متفاوتی یک گیاه را مورد حمله ی خود قرار می دهند. ممکن است، اثر سایر بیمار گرها شامل قارچ و باکتری ها را با مستعد کردن میزبان نسبت به حمله ی آن ها افزایش دهند.

برخی از نماتودها، ناقل ویروس ها بوده که در مواردی بیمار گر اصلی، ویروس است. شواهد کافی وجود دارد در این که ترکیب چند فاکتوردر ایجاد خسارت محصول کفایت می نماید و در بیان ان که خسارت وارده صرفاً در اثر نماتودها می باشد، کاری بس مشکل است.

اثر آلودگی نماتودها یک کاهش عمودی را در رشد و نمو گیاهان ایجاد می نماید. لکه های موضعی کم رشد در یک محصول به نظر سالم، اغلب اولین شواهد آلودگی در اثر نماتودها است.

سایر اثرات تغذیه ی نماتودها روی گیاهان، توسعه ی شعبات زیاد در ریشه، توقف در طویل شدن و کاهش رشد ریشه ها شده می باشد. خسارت ناشی از نماتودهای تغذیه کننده ی قسمت های هوایی گیاه پیچیدگی برگ ها و کم رشدی ساقه نیز از علایم آلودگی نماتودها است. کم رشدی گیاه ممکن است در اثر کاهش نقل و انتقال، جذب مواد غذایی و تولیدات غیر طبیعی متابولیست سمی و غیره می باشد.

تعیین میزان خسارت دقیق، کاری بس دشوار است، چون عوامل متعددی در آلودگی گیاه دخیل هستند.

 

هر چند که مشکل نماتودها یک مسئله ی جهانی است، ولی بیشترین کاهش محصول در مناطق گرمسیری رخ می دهد. دمای بالا و طولانی بودن فصل زراعی موجب تعداد نسل بیشتر نماتود و هم چنین افزایش جمعیت آن ها می گردد.

گونه های نماتودهای مولد غده ی ریشه Meloidogyne spp. نمونه ی بارز نماتودهای انگل گیاهی در اغلب محصولات به ویژه سبزیجات هستند. چهار گونه ی M.incognita, M.javanica, M.arernaria , M.hapla انتشارات جهانی داشته و ظاهراً به طیف وسیع آب و هوایی سازگاری دارند.

به عنوان مثال در زراعت گوجه فرنگی، وقتی که آلودگی گونه ی M.incognita رخ دهد، 50 درصد از محصول کاهش می یابد (Lamberti, 1979). در مناطق گرمسیری نماتودهای مولد غده ی ریشه موجب 24 در صد خسارت در زراعت سیب زمینی شده است(Sasser, 1979).

ساختار خاک، ممکن است یک گونه نسبت به گونه ی دیگر باشد.

گزارشات و مشاهدات زیادی وجود دارد در این که شدت بیماری در اثر نماتودهای مولد غده ی ریشه در خاکهای شنی شدت بیشتری دارد. در صد پوره های گونه ی M.incognita که قادر به نفوذ و حرکت در ریشه های گیاه هستند، نسبت به ازدیاد میزان رس و سیلت کاهش می یابد. میزان آب، گاز کربنیک و اکسیژن خاک، رفتار نماتودها را تحت تأثیر قرار می دهندو مشاهده گردیده است که یک رابطه ی خطی بین انتشار اکسیژن و فعالیت نماتودها در خاک وجود دارد. تهویه با غلظت بیش از ده در صد گاز کربنیک در ایجاد آلودگی، حرکت و تفریخ گونه M.hapla در خاک های آلی، رابطه ای معکوس داشته است. در شرایط خشک، لایه ی ژلاتینی کیسه ی تخم گونه ی M.incognita، ظاهراً رطوبت زیادی را جذب نموده تا به عنوان سدی از کاهش رطوبت تخم ها جلوگیری به عمل آورد. پوره ها، قادرند به مدت یک ماه در خاک های مربوط دوام آورند، بدون اینکه چندان تغییری در سن فیزیولوژی آن ها ایجاد شود که با تعیین میزان ذخیره ی غذایی آن ها مشخص می گردد. پوره های نماتودهای مولد غده ی ریشه در تجمع ذرات مربوط با شرایط تقریباً غیر هوازی قرار دارند که نشان دهنده ی آن است که نماتودها می توانند وارد مرحله ی دشوار بی آبی شده و در شرایط خشکی خاک، مدت ها دوام آورند (Van Gundly. 1985) در مجموع، دارای یک شرایط بسیار پیچیده از نظر اکولوژیکی است. مقاومت یک عامل بسیار مهم و مؤثر در کنترل اقاصادی نماتودهای مولد غده ی ریشه می باشد اخیراً نیز گونه ی M.chitwoodi از مزارع سیب زمینی در کلیمبیا گزارش گردیده است (Szalanski et al., 2001).

 

 

 

 

فرآیند بیماری زایی نماتودها و توسعه ی بیماری

فرآیند بیماری زایی نماتودها و توسعه ی بیماری

نماتودها انگل گیاهی را می توان بر حسب نوع تغذیه به گروهها متفاوتی تفکیک نمود.

توسعه ی نحوه ی بیماری زایی در نماتودها، احتمالاً در دو طیف انگلی داخلی و خارجی خلاصه می گردد. نماتودهای انگل خارجی، بیانگر ابتدایی ترین شکل انگلی بوده که شامل نماتودهایی می شود که به ظاهر فقط قادر به نفوذ در بافت های ریشه به وسیله ی تغذیه ی خود هستند. این نماتودها، خارج از ریشه قرار داشته و تغذیه کنندگان اپیدر می و یا لایه ی زیرین آن می باشند. تغذیه ی گروهی نماتودهای انگل خارجی شامل لانگیدوریدها (Longidiridae) موجب کاهش رشد ریشه می شود.

رأس ریشه را مورد حمله قرار داده که معمولاً موجب توقف رشد ریشه و تبدیل آن به گال های انتهایی می گردند. نماتودهای انگل داخلی مهاجر، وارد ریشه شده و درون آن حرکت نموده و شروع به تغذیه از بافت های متفاوت کرده و موجب تخریب شده که معمولاً در واکنش، از بین رفتن سلول در بافت ریشه را در بر دارد. محدوده ی تغذیه ای، ساختارهای دایمی هستند و شامل تغییرات سلول ها بوده که همراه با فعالیتهای منسجم سوخت و ساز می باشد. مشخصات ساختمان سلول های سین کیتیا و بزرگ شده ی غیر عادی در اثر نماتودهای انگل داخلی متفاوت در واکنش به ترکیبات خاصی ایجاد که از طریق تیغه ترشح می گردند. در اثر حمله ی نماتود، تغییرات ساختمانی و متابولیکی در گیاه رخ می دهد (Wyess, 198; Jones, 1981.; Dropkin, 1979; Webster.1985) .

در میان نماتدها می توان بیان کرد که نماتد مولد غده ی ریشه Meloidogynespp آلودگی های شدیدی را ایجاد می کنند.

 

 

 

 

نماتد های مولد غده ی ریشه Meloidogynespp
نماتد های مولد غده ی ریشه Meloidogynespp :

دارای دو شکل جنسی، نماتود ماده ی کیسه ای تاکروی شکل به طول 3/1-4/0 میلی متر، اغلب فرو رفته در بافت ریشه که به صورت متورم و یا گال است (شکل 4-3 ، M-Q). بدن نرم، سفید رنگ و تشکیل سیست نمی دهد. گردن از سمت جلویی توسعه یافته و منفذ ترشحی در جلوی حباب میانی مری، اغلب نزدیک پایه ی تیغه، منفذ تناسلی ماده و مخرج، انتهایی، تشکیل یک حالت تفکیکی به نام اثر انگشت می دهد که در اثر توقف انتهای دم به وجود می آید.

اثر انگشت، اغلب یک ویژگی تفکیکی برای گونه های می باشد.

نماتودهای نر، کرمی شکل شبیه به جنس Heteriodera ولی ناحیه سردارای یک برجستگی ویژه دیسک لبی بوده که توسط لبهای جانبی و میانی احاطه شده است.

پوره های آلوده کننده سن دو، اغلب به صورت آزاد و خاک بوده و طول آن ها 5/0-2/0 میکرون است.

گونه های مهم : M.javanica, M.incognita, M.halpa, M.chitwoodi, M.arenaria, M.naasi و 55 گونه ی دیگر :

از خصوصیات کلی که می توان برای نماتدهای موجود در این گروه نام برد، عبارتست از :

1- نماتدها این گروه انگل داخلی هستندو درون ریشه گیاه فعالیت می کنند.

2- این نماتدها گال زا هستند و ایجاد گالهایی روی سطح شیشه گیاه می کنند.

3- گونه های مختلف Meloidogyne دارای طیف وسیع میزبانی هستند و می توانند به گونه های مختلف گیاهی حمله می کنند. این نماتدها حتی به علفهای هرز هم حمله کرده و روی بسیاری از گیاهان هرز بسر می برند. همین خصوصیت باعث شده که مبارزه با نماتدهای Meloidogyne کار شکلی باشد.

4- گونه های مختلف Meloidogyne به به طیف وسیعی از شرایط آب و هوایی سازگاری دارند و می توان از شرایط مختلف جغرافیایی آنها را پیدا کرد ولی انتشار آنها در مناطق گرمسیری بیشتر است.لذا با توجه به خساراتی که نماتدها خصوصاً نماتد مولد غده ی ریشه می تواند به گیاه میزبان بزند لزوم مبارزه با نماتدها احساس می شود.