فيروس نبات

الفيروسات النباتية هي أنواع من الفيروسات تصيب النباتات. تختلف الفيروسات النباتية في شدة الإصابة التي تسببها للعوائل النباتية. يوجد ما يربو على 500 مرض فيروسي يصيب النباتات وذو أهمية اقتصادية.

كيفيـة حـدوث الإصابة

لا تحدث إصابة النبات بالفيروسات إلا عند حدوث الجروح في النبات. يمكن للفيروس أن يصل إلى المادة الحية للخلية ثم يبدأ نشاطه بالتضاعف. 
لا تمتلك الفيروسات القدرة على اختراق الجدر السيليلوزية للخلايا. تحدث الجروح نتيجة لأضرار ميكانيكية متعددة أو نتيجة لتغذية الحشرات أو  الإصابة بالنباتات المتطفلة باستثناء انتقال الفيروسات النباتية عن طريق البذور لبعض المحاصيل أو عن  طريق الحبوب اللقاح فان الجروح تعتبر بالضرورة أساساً لحدوث إصابة النبات بالفيروسات.
عند دخول الفيروس إلى خلايا العائل واستقراره داخلها تنشأ الأعراض الفيروسية نتيجة لتفاعل الفيروس مع خلايا العائل.

أعراض الإصابة بالفيروسات النباتية

تحدث بعض التغيرات في بعض التفاعلات الكيميائية الطبيعية. تختلف الأعراض التي تعزى إلى الفيروسات المختلفة حيث يمتلك كل فيروس جينومه الوراثي الخاص به.

أنواع أعراض الإصابة بالفيروسات النباتية

يمكن تمييز الأعراض الخارجية الآتية على النباتات المصابة بالفيروسات:

أولاً: أعراض موضعية أو محلية (بالإنجليزية: Local infection symptoms)

تنشأ هذه الأعراض نتيجة الإصابة الموضعية للفيروس لمجموعة من الخلايا وتشمل:
1. النقط الميتة أو المحلية (بالإنجليزية: Local lesions)
تنشأ هذه الأعراض بسبب موت الخلايا نتيجة لحساسيتها العالية للإصابة  بالفيروس حيث تموت مجموعة من الخلايا في موضع دخول الفيروس ويمكن تمييز هذه  الأعراض بوضوح على أوراق النبات وذلك بعد دخول الفيروس بيومين إلى ثلاثة  أيام وتظهر النقط بأحجام صغيرة لا تتراوح أقطارها عدة ملليمترات ونتيجة  لموت الخلايا تظهر النقط باللون البني.
2. الحلقات (بالإنجليزية: Ring spots)
تظهر الإصابة على الأوراق في حلقات دائرية متحدة المركز ولا تمتد الإصابة إلى جميع خلايا الورقة وتظهر في مواضع دخول الفيروس وتنشأ الحلقات نتيجة  لتحرك الفيروس من الخلايا قبل موتها.

طرق انتقال الفيروسات النباتية

تختلف الطرق التي تنتقل بها الفيروسات النباتية وكما سبق الذكر لابد من  حدوث جروح في خلايا النبات يصل عن طريقها الفيروس إلى سيتوبلازم الخلايا  الحية حتى يمكنه من إحداث العدوى حيث لاتمتلك الفيروسات القدرة على اختراق  الجدر السيليلوزية للخلايا وقد يلزم أيضاً أن يصل الفيروس إلى خلايا خاصة  كنسيج اللحاء مثلاً حيث يمكنه أن يتكاثر بداخلها. ويمكن تلخيص الطرق التي  تنتقل بها الفيروسات النباتية إلى مايلي:

الانتقال الميكانيكي

يتم النقل بهذه الطريقة عن طريق عصارة النبات المصاب والمحتوي على الفيروس  وتنتقل الفيروسات ميكانيكياً بواسطة الوسائل الطبيعية (النقل الميكانيكي  بالوسائل الطبيعية) من النباتات المصابة إلى النباتات السليمة نتيجة الجروح  التي تحدث في النبات من جراء العمليات الزراعية أو الاحتكاك بين النباتات  نتيجة التيارات الهوائية أو مرور عمال الزراعة، حيث تقع العصارة من  النباتات المصابة وتلامس الجروح في النباتات السليمة فينتقل إليها الفيروس.  والكثير من الفيروسات النباتية تنتقل بهذه الطريقة.
ويمكن إجراء النقل الميكانيكي تجريبياً وذلك بإحداث جروح خفيفة على أوراق  النباتات باستخدام بعض المواد التي تحدث جروح مثل الرمل الناعم أومسحوق  الصنفرة Carborandum بتعفيرها على أسطح الأوراق ثم تمرير العصير النباتي  المأخوذ من النباتات المصابة بالفيروسات على أسطح هذه الأوراق بقطعة من  الشاش ثم تغسل الأوراق المحقونة بالماء وذلك للتخلص من التأثير الحامضي  للعصارة النباتية من على سطح الأوراق المحقونة. ويجب مراعاة أن تكون الجروح  خفيفة على الأوراق حتى لا تموت الخلايا فتفشل العدوى.

الانتقال بالتكاثر الخضري

تعمل أعضاء التكاثر الخضرية مثل الشتلات والبراعم والبصلات والدرنات والكورمات على نقل الفيروسات النباتية فهذه الأعضاء الخضرية إذا كانت مأخوذة من نباتات مصابة بالفيروسات أدت إلى نقله إلى النباتات السليمة أو  الجديدة.
وتنتقل بعض الفيروسات النباتية عن طريق التطعيم Grafting في النباتات التي  يمكن إجراء عملية التطعيم عليها.
ومن ناحية أخرى فإن جميع الفيروسات النباتية يمكن أن تنتقل عن طريق التطعيم  وذلك نتيجة الجروح التي تحدث أثناء التطعيم وتلامس الخلايا المجروحة إلا أن هذه العملية قد لا تنجح في بعض الأحوال لعدم توافق الأصل مع الطعم كما أنها لا تنجح في نباتات الفلقة الواحدة.

الانتقال عن طريق الحامول

الحامول (Cascuta spp.) من النباتات البذرية المتطفلة إلى النباتات فعند  تغذية الحامول على النباتات المصابة بالفيروس ثم امتداد أفرع الحامول  للاتصال والتطفل على النبات السليم نجد أن الفيروس ينتقل من النبات المصاب  إلى النبات السليم عن طريق هذه الأفرع التي تصل بين النباتين كما قد تصاب  النباتات بالفيروسات التي تصيب الحامول نفسه.

الانتقال عن طريق البذور

تختلف الفيروسات النباتية عن بعضها في إمكانية انتقالها عن طريق البذور ومعظم الفيروسات النباتية لا تنتقل عن طريق البذور ولكن يحدث النقل بنسب مختلفة في بعض النباتات البقولية والقرعية لفيروسات معينة وتعرف هذه الفيروسات باسم الفيروسات المنقولة عن طريق البذور (بالإنجليزية: Seed borne viruses) ويفسر عدم انتقال الكثير من الفيروسات النباتية عن طريق البذور بتفسيرات عديدة منها.
1- حالة تأثير مضاد (بالإنجليزية: Antibiotic)
تحدث هذه الحالة فبذور الكاملة النضج لضعف العمليات الحيوية كما تتجمع في  البذور الناضجة بعض المواد التي تؤثر على بعض الفيروسات.
2- عدم وجود نقر (بالإنجليزية: Pits) في جدران الخلايا المرستيمية في جنين الذرة وبالتالي عدم وجود خيوط بلازمية (بالإنجليزية: Plasmodesmata) التي تصل الخلايا ببعضها وهذا يجعل الفيروس غير قادر على الانتقال إليها.
3- عدم تمكن الفيروس من الادمصاص ببروتين البذور يسبب عدم قدرة الفيروس على التكاثر.

الانتقال عن طريق الديدان الأسطوانية (النيماتودا)

تعمل بعض أنواع الديدان الأسطوانية مثل الديدان الأسطوانية الخنجرية على نقل بعض الفيروسات مثل فيروس الكروم المروحي والذي تنقله (باللاتينية: Xiphenema index) كما توجد أنواع من الديدان الأسطوانية التابعة لأجناس (باللاتينية: Longidorous)  تنقل فيروسات أخرى. وتتميز الديدان الأسطوانية الناقلة بأنها ذات رمح طويل كما تفتح الغدد اللعابية بالقرب من اتصال البلعوم والأمعاء وليس من المعروف مدة بقاء الفيروس في أجسام الديدان الأسطوانية أو بقائه بعد الانسلاخ أو الانتقال عن طريق البيض.

الانتقال عن طريق الفطريات

وجد أن فطر (Chytridiales) Olpidium يساعد في نقل فيروسان هما فيروس العرق  المتضخم في الخس Big vein of lettuce وفيروس التقرح في نبات الدخان Tobacco  necrosis ويعتبر الفطر Olpidium من الفطريات الأولية التي تكون داخل خلايا  الجذور للنبات العائل القريبة من منطقة القشرة أكياساً جرثومية  Zoosporangia يخرج منها جراثيم هدبية متحركة Zoospores عن طريق قنوات  وأنابيب تصل إلى خارج أنسجة العائل وتسبح جراثيم هذا النوع ذات الهدب  الواحد وتصيب خلية جذرية ثم تكونكيس جرثومي داخل الخلية وهكذا تستمر دورة  الإصابة بالفطر.
وفي تجربة قام بها كل من  Teakle and Gold في عام 1963م لدراسة انتقال  الفيروسات وخاصة الفيروس المسبب لمرض العرق المتضخم في الخس بواسطة الفطر  Olpidium brassicae وجد أن إضافة مصل مضاد Antiserum  لمعلق الفيروس وتركه  لمدة خمس دقائق قبل إضافة معلق الجراثيم لهذا الخليط ينتج عنه عدم حدوث  إصابة للنباتات السليمة عند عدوى النباتات بهذا الخليط.
أما عند إضافة معلق الجراثيم Spore suspension إلى معلق الفيروس Virus  suspension وتركها لمدة خمسة دقائق ثم إضافة المصل المضاد فقد حدثت عدوى  بهذا الخليط مما يشير إلى إمكانية نفاذ الفيروس داخل الجرثومة ثم إصابة  النباتات السليمة.

الانتقال عن طريق الحشرات

تعتمد معظم الفيروسات النباتية على الحشرات في انتقالها ويرجع ظهور الأوبئة بالأمراض الفيروسية إلى نشاط الحشرات في نقل الفيروسات، والحشرات  ذات الكفاءة العالية في نقل الفيروسات النباتية تكون في الغالب من الحشرات  ذات الفم الثاقب الماص كما أن هناك القليل من الفيروسات التي تنتقل بواسطة  الحشرات ذات أجزاء فم قارضة.
والحشرات ذات الفم الثاقب الماص التي تنقل الأمراض الفيروسية هي حشرات المن Aphids – نطاطات الأوراق Leaf hoppers – الذباب الأبيض White  flies – بق النبات Sap succing bugs – الحشرات القشرية Scale insect وبق  النبات Mealy bugs ومن الحشرات الخادشة والماصة حشرات التربس أما الحشرات  ذات أجزاء الفم القارض التي تنقل الفيروسات النباتية فأهمها الخنافس وقد  تقوم الحشرات بنقل الفيروسات ميكانيكياً لتلوث أجزاء الفم عند التغذية على نبات مصاب أو أن الفيروس يدخل جسم الحشرة أو يتكاثر بداخلها.
علاقة الفيروسات بالحشرات الناقلة:    Relationship between viruses and  insect vectors
هناك نوعان من العلاقات بين الفيروس والحشرة الناقلة:
1- الانتقال بالطريقة الميكانيكية
تتغذى الحشرة على النبات المصاب ثم عند تغذيتها على نبات سليم  تنقله إلى النبات السليم وتحدث له العدوى مباشرة نتيجة لتلوث أجزاء الفم  الخارجية بالفيروس وتفقد الحشرة القدرة على النقل والعدوى خلال ساعات أو  دقائق من تركها للنبات المصاب، وبعد التغذية على نبات واحد أو عدة نباتات  سليمة. وتعرف هذه المجموعة من الفيروسات والتي سرعان ما تفقد الحشرة القدرة  على نقلها باسم الفيروسات الغير باقية  Non persistent viruses  أوالفيروسات الخارجية External وهي التي تنقل على أطراف أجزاء الفم Stylet  tips وقد عرفت منذ عام 1972 وإلى وقتنا الحاضر باسم الفيروسات المحمولة  بأجزاء الفم Stylet borne viruses وتقوم الحشرات ذات أجزاء الفم القارض أو  الثاقب الماص بنقل الفيروسات التابعة لهذه المجموعة.
2- علاقة بيولوجية
توجد علاقة بيولوجية بين الفيروس والحشرة الناقلة فعندما تكتسب Acquire  الحشرة الفيروس بعد أن تتغذى الحشرة على النبات المصاب فإنها لاتنقله  مباشرة ولكنها تظل محتفظة به لفترة قد تصل إلى طول حياتها وتعرف هذه  الفيروسات بالفيروسات الداخلية Internal viruses حيث تدخل جسم الحشرة وتضم المجموعتين الآتيتين:
الفيروسات العابرة: (بالإنجليزية: Circulative viruses)
يطلق عليها أحياناً بالفيروسات الباقية Persistent viruses أو الداخلية  Internal viruses ولا تتمكن الحشرة من نقل الفيروس مباشرة بعد تغذيتها على  نبات مصاب ولكن يجب أن تمر فترة من الزمن بعد التغذية على النبات المصاب  حيث تظل الحشرة محتفظة بالفيروس من عدة ساعات إلى عدة أيام تسمى بفترة  الحضانة تكتسب فيها الحشرة القدرة على نقل الفيروس إلى نبات سليم. وحينما  تصبح الحشرة قادرة على النقل فإنها تحتفظ بقدرتها على النقل لفترة طويلة  ولا تتضاعف هذه الفيروسات داخل جسم الحشرة حيث وجد أن تركيز الفيروس في جسم  الحشرة يقل تدريجياً بتكرار تغذيتها على نباتات سليمة وبعد أن تفقد الحشرة  القدرة على إحداث الإصابة وذلك لفقدان الحشرة الفيروس من جسمها فإنها لا  تستعيد القدرة على النقل حتى تتغذى على نبات مصاب مرة أخرى.
الفيروسات المتكاثرة: (بالإنجليزية: Propagative viruses)
هي من الفيروسات الداخلية والتي تبقى داخل جسم الحشرة لفترات طويلة (بالإنجليزية: Persistent) قد تصل إلى طول عمر الحشرة. كما يمكن أن تنتقل عن طريق الأجيال  بالإضافة إلى عن طريق بيض الحشرة الناقلة. ويوجد الكثير من الأدلة التي  تثبت أن الفيروسات التابعة لهذه المجموعة تتضاعف داخل جسم الحشرة الناقلة  حيث لاتفقد الحشرة القدرة على نقل الفيروس طول حياتها وبتكرار تغذيتها على  النباتات السليمة كما تمر الفيروسات المتكاثرة بفترة حضانة داخل جسم الحشرة  قبل أن تصبح الحشرة قادرة على نقل الفيروس. ومن المعروف أن معظم الفيروسات  العابرة أو المتكاثرة لا تنتقل نقلاً ميكانيكياً صناعياُ (الحقن الميكانيكي) كذلك فأنه من المعروف أن العلاقات البيولوجية بين الفيروسات  والحشرات الناقلة لها تتعرض إلى درجة عالية من التخصص فهناك الفيروسات أو  السلالات من الفيروسات لاتنتقل إلا عن طريق حشرات خاصة أو سلالات هذه الحشرة. وتلعب فترات التغذية للحشرات لاكتساب الفيروس من النباتات المصابة وحقنه في النباتات السليمة دوراً هاماً في كفاءة النقل
فترة التغذية للحشرة على النباتات المصاب Acquisition feeding period
فترة حقن الفيروس في النباتات السليمة Inoculation feeding period

دراسات معملية للفيروسات النباتية

تأثير درجة الحرارة (بالإنجليزية: Thermal inactivation point) هي درجة الحرارة الموقفة لنشاط الفيروس عند التعرض لها لمدة عشر دقائق.
فترة التعمير (بالإنجليزية: Longevity in vitro)  هي فترة تعمير أو بقاء الفيروس خارج الخلايا الحية ويظل  محتفظاً بقدرته على إحداث العدوى وذلك عند حفظه على درجة حرارة المعمل 22°م.