نماتد مولد زخم pratylenchus

در مطالعه‌ای ۱۰ نماتد خسارتزا از دیدگاه پژوهشگران این حوزه مشخص شده است، گونه‌های نماتد مولد زخم Pratylenchus پس از نماتدهای ریشه‌گرهی .Meloidogyne spp و سیستی Heterodera و Globodera در جایگاه سوم جای گرفتند (Jones et al., 2013). به‌طور کلی این رتبه‌بندی نشان‌دهنده‌ی میزان خسارت اقتصادی کلی ناشی از این نماتدهاست. در برخی موارد زیان‌های ایجادشده توسط گونه‌های نماتد مولد زخم Pratylenchus، آن‌ها را به مهم‌ترین آفات نماتدی از نظر اقتصادی تبدیل می‌کند.

نماتدهای انگل گیاهی

نماتدهای انگل گیاهی Parasitic Plant Nematods انگل‌های اجباری و آفات خاکی هستند که ریشه‌ی گیاهان را آلوده می‌کنند از این رو دلیل استخراج، شناسایی و ارزیابی خسارت آن‌ها بسیار چالش‌برانگیز است. بسیاری از گونه‌های نماتدهای انگل گیاهی امروزه به‌عنوان گونه‌های مهاجم و با اهمیت در زمینه‌ی امنیت زیستی شناخته می‌شوند  .(Singh et al., 2013).

نماتد مولد زخم .Pratylenchus spp

در مقایسه با مطالعه‌ی نماتدهای ریشه‌گرهی و سیستی نماتدهای مولد زخم در ریشه کمتر مورد بررسی قرار گرفته‌اند یکی از دلایل این موضوع آن است که برخلاف نماتدهای انگل داخلی ساکن ریشه‌گرهی و سیستی گونه‌های Pratylenchus نماتدهای انگل داخلی مهاجر هستند و محل‌های تغذیه‌ی دائمی ایجاد نمی‌کنند. در حالی که گره‌ها یا کیسه‌ها روی ریشه‌های آلوده با چشم غیرمسلح قابل مشاهده‌اند، حضور نماتدهای مولد زخم ریشه کمتر آشکار است و اندازه‌گیری آن دشوارتر است زیرا همه‌ی مراحل متحرک آن‌ها می‌توانند وارد و خارج ریشه‌ی میزبان شوند (Jones and Fosu-Nyarko, 2014).

گونه‌ها و دامنه‌ی میزبانی نماتد مولد زخم

از نظر خسارت اقتصادی، مهم‌ترین گونه‌های نماتد مولد زخم شامل Pratylenchus brachyurus, Pratylenchus coffeae, Pratylenchus goodeyi, Pratylenchus loosi, Pratylenchus neglectus, Pratylenchus penetrans, Pratylenchus pratensis, Pratylenchus scribneri, Pratylenchus thornei, Pratylenchus vulnus و Pratylenchus zeae هستند. این گونه‌ها محصولات مهمی مانند غلات شامل گندم، ذرت، برنج، سیب‌زمینی، محصولات علوفه‌ای، میوه‌ها و سبزیجات، محصولات نقدی مانند پنبه و قهوه و محصولات صنعتی مانند نیشکر و چغندرقند را مورد حمله قرار می‌دهند (Blair and Stirling, 2007; Castillo Vovlas, 2007).

چرخه‌ی زندگی نماتد مولد زخم

طول چرخه‌ی زندگی نماتد مولد زخم

نماتد مولد زخم در ریشه نماتدهای انگل داخلی مهاجر بوده و از نظر دامنه‌ی میزبانی پلی‌فاژ هستند که در داخل سلول‌های ریشه زندگی می‌کنند و چرخه‌ی زندگی آن‌ها بسته به گونه و شرایط، ۳ تا ۹ هفته طول می‌کشد. زمان‌بندی چرخه‌های زندگی گونه‌های Pratylenchus  اغلب زمانی مورد مطالعه قرار گرفته است که در شرایط آزمایشگاهی (in vitro) نگهداری می‌شوند و این زمان‌بندی با توجه به گونه، دما، رطوبت و میزان سازگاری با میزبان گیاهی متفاوت است. وقتی شرایط مساعد باشد و میزبان حساس باشد، چرخه‌ی زندگی کوتاه‌تر است. برای مثال، P. vulnus  می‌تواند چرخه‌ی زندگی خود را در ۲۶ روز روی دیسک‌های هویج در شرایط کنترل‌شده کامل کند، در حالی که چرخه‌ی زندگی P. penetrans  روی شبدر قرمز تا ۹ هفته طول می‌کشد (Turner and Champan, 1972; Chitimbar and Raski, 1985).

مراحل پوست‌اندازی

مانند دیگر نماتدهای انگل گیاهی گونه‌های Pratylenchus  درون تخم تا سن اول (J1) رشد می‌کنند، سپس پوست‌اندازی کرده و به مرحله‌ی سن دوم (J2) می‌رسند و از تخم خارج می‌شود. با این حال برخلاف نماتدهای انگل داخلی ساکن، تمامی سنین لاروی و بالغ کرم‌مانند و متحرک هستند و می‌توانند ریشه‌ها یا اندام‌های ذخیره‌ای گیاه میزبان را آلوده کنند. نماتد در سنین مختلف لاروی و بالغ، متحرک بوده و قادرند وارد ریشه شده و از آن خارج شوند.

اگرچه گونه‌های Pratylenchus  نماتدهای انگل داخلی مهاجر هستند، اما بیشتر چرخه‌ی زندگی خود را در ریشه‌های گیاه میزبان سپری می‌کنند و همچنین می‌توان آن‌ها را روی سطح ریشه و در خاک مجاور یافت.

نماتد ماده‌ی بالغ تخم‌های خود را در داخل ریشه‌های آلوده به‌صورت تک‌تک یا در گروه‌ها و ردیف‌ها، یا در خاک مجاور قرار می‌دهند. نرها در برخی گونه‌ها رایج و در برخی دیگر نادر هستند، هرچند تولیدمثل معمولاً به‌صورت غیر جنسی رخ می‌دهد. در شرایط نامساعد بقای این نماتد می‌تواند در مرحله تخم اتفاق بیفتد، یا از طریق anhydrobiosis (حالتی که برخی موجودات زنده از جمله نماتدها در پاسخ به کمبود شدید آب یا شرایط محیطی نامساعد وارد آن می‌شوند و تقریبا تمام فعالیت متابولیکشان متوقف می‌شود)، گونه‌های Pratylenchus  می‌توانند برای چندین سال در خاک زنده بمانند (Castillo and Volvas, 2007).

تغذیه از ریشه

نماتد مولد زخم دارای یک استایلت کوتاه، ضخیم و توخالی در دهان هستند (با طول متوسط حدود ۱۶ میکرومتر و گره‌های استایلت به‌خوبی توسعه یافته (Castillo & Vovlas, 2007) که با آن می‌توانند به دیواره‌ی سلولی گیاه نفوذ کنند و از طریق آن محتویات غدد حلقی را ترشح و سیتوپلاسم سلولی را مکش کنند.

این نماتدها می‌توانند از ریشه‌چه‌ها، سلول‌های اپیدرمی، قشری و مرکزی ریشه تغذیه کنند و از آنجایی که قادر به ورود و خروج از ریشه هستند، یک نماتد منفرد می‌تواند چندین ریشه را آلوده کند. مسیر اولیه‌ی نفوذ معمولاً توسط سایر نماتدها دنبال می‌شود که احتمالاً به دلیل جذب توسط ترکیبات آزادشده از سلول‌های آسیب‌دیده است. عفونت ریشه با ایجاد لکه‌های قهوه‌ای در نقاط ورود، مهاجرت، تغذیه و خروج مشخص می‌شود. تغذیه آن‌ها باعث کاهش رشد ریشه، کوتوله شدن و تغییر شکل ریشه می‌گردد (Saeed et al., 1998).

نماتد با وارد کردن آهسته‌ی استایلت با ضربه‌هایی با عمق 2 میکرومتر در ریشه‌های مویین، تغذیه می‌کند. پس از آن ترشح بزاق برای چند دقیقه ادامه می‌یابد و تپش حباب میانی (median bulb pulsing) نشان‌دهنده‌ی مکش محتویات سیتوپلاسمی می‌باشد. مراحل سنین J2 و J3 تمایل دارند از ریشه‌های مویین تغذیه کنند، در حالی که مراحل بعدی به داخل ریشه حرکت کرده و به‌صورت انگل داخلی تغذیه می‌کنند. پس از تغذیه کوتاه‌مدت (چند ثانیه تا ۲ دقیقه)، ریشه‌های مویین می‌توانند تا حدود ۱۰ ساعت زنده بمانند، اما پس از تغذیه گسترده‌تر سلول‌ها معمولاً ظرف ۱ ساعت می‌میرند (Zunke, 1990).

برهمکنش نماتد مولد زخم و سایر عوامل بیماریزا

خسارت نماتد مولد زخم بر روی ریشه با تشکیل زخم‌های گسترده، نواحی نکروتیک، قهوه‌ای شدن و مرگ سلولی همراه است که هم ناشی از آسیب مستقیم تغذیه‌ای نماتد و هم عفونت ثانویه توسط قارچ‌ها یا باکتری‌های خاکی می‌باشد. عوامل بیماری‌زای ثانویه ریشه، مانند Verticillium dahliae، می‌توانند از طریق آسیب‌های ایجادشده توسط ورود، مهاجرت و فعالیت‌های تغذیه‌ای نماتدها به ریشه دسترسی پیدا کنند و یک مجموعه بیماری‌زا (disease complex) شکل دهند (Saeed et al., 1998).

مدیریت نماتد مولد زخم

یکی از راهکارهای نوین و پایدار در مدیریت نماتدهای مولد زخم استفاده از فرآورده‌های گیاهی ایمن برای خاک و محیط زیست است. «نماکوب» به‌عنوان یک نماتدکش گیاهی با منشأ طبیعی، بدون ایجاد آسیب به میکروارگانیسم‌های مفید خاک، توانایی مهار و کاهش جمعیت نماتدهای مولد زخم را دارد.

نماتدکش گیاهی نماکوب

نماتدکش گیاهی نماکوب با ایجاد اختلال در فعالیت و چرخه‌ی زندگی نماتد، موجب کاهش خسارت به ریشه و بهبود رشد و عملکرد گیاه می‌شود. استفاده از نماکوب می‌تواند به‌عنوان بخشی از یک مدیریت تلفیقی جایگزینی مناسب برای روش‌های شیمیایی پرخطر محسوب شود.

منابع

Blair, B. L., & Stirling, G. R. (2007). The role of plant-parasitic nematodes in reducing yield of sugarcane in fine-textured soils in Queensland, Australia. Australian Journal of Experimental Agriculture, 47(5), 620-634.

Castillo, P., & Vovlas, N. (2007). Pratylenchus (Nematoda: Pratylenchidae): diagnosis, biology, pathogenicity and management (Vol. 6). Brill.

Chitambar, J. J., & Raski, D. J. (1985). Life history of Pratylenchus vulnus on carrot discs. Journal of Nematology, 17(2), 235.

Jones, J. T., Haegeman, A., Danchin, E. G., Gaur, H. S., Helder, J., Jones, M. G., … & Perry, R. N. (2013). Top 10 plant‐parasitic nematodes in molecular plant pathology. Molecular plant pathology, 14(9), 946-961.

Jones, M. G. K., & Fosu‐Nyarko, J. (2014). Molecular biology of root lesion nematodes (Pratylenchus spp.) and their interaction with host plants. Annals of applied biology, 164(2), 163-181.

Saeed, I. A. M., MacGuidwin, A. E., & Rouse, D. I. (1998). Effect of initial nematode population density on the interaction of Pratylenchus penetrans and Verticillium dahliae on’Russet burbank’potato. Journal of Nematology, 30(1), 100.

Singh, S. K., Hodda, M., Ash, G. J., & Banks, N. C. (2013). Plant‐parasitic nematodes as invasive species: characteristics, uncertainty and biosecurity implications. Annals of Applied Biology, 163(3), 323-350.

Turner, D. R., & Chapman, R. A. (1972). Infection of seedlings of alfalfa and red clover by concomitant populations of Meloidogyne incognita and Pratylenchus penetrans. Journal of Nematology, 4(4), 280.

Zunke, U. (1990). Ectoparasitic feeding behaviour of the root lesion nematode, Pratylenchus penetrans, on root hairs of different host plants. Revue de nématologie, 13(3), 331-337.