تأثير الترب الصحراوية على كثافة الفطريات

جامعة الكوفة كلية الزراعة تأثير الترب الصحراوية على كثافة الفطريات طالب الدكتوراه عبد النبي عبد الامير

مقدمة • فطريات المنطقة الصحراوية • تسلك الفطريات في تلك المنطقة استراتيجية الاجهاد والتي تمثل بالنمو في بيئات مجهدة تتسم بقلة المواد الغذائية الجاهزه والرطوبة المنخفضة او الجفاف والجهود الازموزية او الحرارة المرتفعة • هذه البيئات تظهر ظروف متطرفة لا تفضل النمو فيها اغلب الفطريات او الاحياء الاخرى لكن هذه المجموعة من الفطريات تكيفت مع بيئات كهذه بل اصبحت لا تتمكن من النمو جيدا في البيئات المعتدلة وهكذا تعتبر الفطريات عموما وبعض هذه الانواع التي تسمى محبة للازموزيةOsmoohilic خصوصا من اكثر الاحياء تحملا للٍتراكيز العالية للمحاليل ان الفطر Monascus bisporus والخميره Saccharomyces rouxiiيتمكنا من النمو في بيئة ينخفض فيها جهد الماء الى 0.62و0.61 على التوالي علما ان الحامض النووي DNA يتشوه في جهد ماء اقل قليلا من ذلك .

ان امتلاك هذه الفطريات للكليسرول وغيره من الكحولات المتعددة يساعد على مقاومة فقدان الخلايا للماء وتحمي الانزيمات من تراكم الصوديوم • بالمقابل تتسم هذه الفطريات بمعدلات نمو منخفضة جدا وتضم هذه المجموعة الفطريات المتحملة للبرودة ( تنمو في 00 م ) والفطريات المتحملة للحرارة ( تنمو فوق 400م ) عما ان الحد الادنى لدرجة الحرارة المنخفضة الذي يمكن ان تتحمله بعض الفطريات هو – 30م والحد الاقصى هو 650 م

درجة الحرارة • ان المدى الحراري لنمو الفطريات يقع بين درجة الانجماد و 055م أي انه هنالك فطريات محبة للحرارة واخرى محبة للبرودة . ثمة دراسات تشير الى تحمل بعض الفطريات او ابواغها الى درجات حرارة عالية تصل الى 085م لمدة 10 دقائق كما هو الحال مع الابواغ الكيسية للفطر Byssochlamys flva وتحمل فطريات تعفن الخشب لدرجة حرارة 0105م لمدة تقل عن 12 ساعة . الاحياء المحبة للبرودة ومنها الفطريات تتمكن من البقاء والنشاط في درجات الحرارة الواطئة من خلال زيادة نسبة الاحماض الدهنية غير المشبعة وزيادة مجاميع الاحماض الدهنية ذات الرؤس الدهنية الكبيرة وكذلك البروتينات وصبغات الكاروتين غير المستقطبة في اغشية الخلايا

لزيادة سيولتها وتمكينها من العمل تحت ظروف الانجماد وتكون هذه الاحياء بروتينات مضادة للانجماد وسكر التريهالوز وبعض انواع السكريات المعقدة الخارجية التي تساعد على تحمل الخلايا لدرجات الحرارة الشديدة الانخفاض وتمنع تكوين البلورات الثلجية داخل الخلايا كما تمتلك هذه الاحياء انزيمات فعالة في البرودة هذه البروتينات ذات تركيب يسمح بتخفيض طاقة التنشيط اللازمة للتفاعل وتقاوم التشويه في درجات الحرارة المنخفضة، مما يساعد الفطر على مقاومة ظروف البرودة القاسية تكيف ابواغه على الانبات في الربيع والصيف

الاس الهيدروجيني ( PH ) • الاس الهيدروجيني او درجة الحموضة او القاعدية او ال PH هي مقياس لتركيز ايونات الهدروجين اوالهيدروكسيل للوسط حيث ان PH تساوي لوغارتم تركيز ايونات الهدروجين ويمكن ان تساوي 1الى 14 لاي محلول • جميع الاحياء الدقيقة تجد نفسها ملزمة للتكيف مع PH الوسط المحيط او البيئة من بين اهم اوجه هذا التكيف وخصوصا للاحياء التي تنمو على واسع من Ph كما هو الحال مع الكثير من الفطريات هو القدرة على التعبير عن الجينات التي يكون غاية عملها مرتبطا بوظائف على سطوح الخلايا او البيئة هذه الجينات تشمل تلك المشفرة لآنزيمات والانزيمات الخارجية والانزيمات المشتركة في اخراج الايضات من داخل الخلايا وطرحها الى الخارج كالسموم والمضادات الحيوية والانزيمات المشتركة في تحوير مابعد الترجمة للبروتينات المفرزة الى الخارج . ثمة نظام مسؤل عن تنظيم نسخ الجينات من اجل ان يتم التعبير عنها فقط عندما يكون PH الوسط يسمح بتحقيق عملها لابد للخلية من تحسسس الPH وتوصيل الاشارة الى عامل النسخ الذي يتضمن مكون اندوسومي واحد على الاقل . في الفطر الكيسي الخيطي Aspergillus nidulans يعاني عامل النسخ PacC الذي يعمل كمنشط للتعبير الجيني في الظروف القاعدية وككابح لها في الظروف الحامضية .

الضوء تظهر البحوث المنشورة ان ثمة استجابات مختلفة يعكسها نمو الفطريات لتأثير الضوء المرئي (400 - 800ملكف ) ففي حين يحفز الضوء نمو بعض الانواع فانه يثبط نمو البعض الاخر . ان استجابة نمو بعض انواع الفطريات لفترة التعرض للضوء تتعتمدعلى شدة الضوء فعند تعريض الفطريات للضوء بشدة منخفضة 160او 300 قدم شمعة / انج المربع لم يتاثر نمو الفطرين Myrothecium verrucaria و Pestalotiagracilis باطالة فترة التعريض للضوء في حين تحدد نموالفطر Pleurotus ostreatus بينما في شدة الاضاءة العالية 950قدم شمعة/ الانج المربع لم يتأثر نمو الفطر Myrothecium لكن نمو الفطرين Pestalotia gracilis و Pleurotus ostreatus انخفض مع زيادة مدة التعريض اليومي للضوء. تشير الدراسات ايضا الى ارتباط تاثير الضوء بحث تكوين بعض الصبغات كالكاروتينات او الميلانين في بعض الفطريات ويبدو ان الطيف الازرق منه هو الاكثر تأثيرا. تم اكتشاف الاوبسينات ( Opsins ) وبعض البروتينات المرتبطة بالاوبسين في الفطر Neurospora crassa ان هذه المواد تعمل في منظومة تحسس ونقل اشاري للضوء ينعكس على النمو وعدد من الفعاليات الفسلجية ان الاطوال الموجية القصيرة للاشعة فوق البنفسجية تؤدي الى احداث طفرات وراثية قاتلة بينما تستخدم الاطوال الموجية الاعلى لاحداث طفرات غير قاتلة تستخدم كمصدر للتغاير يمكن من الحصول على سلالات مقاومة للظروف البيئية القاسية

الرطوبة الرطوبة تشير الى الماء الموجود في الوسط وكذلك الموجود في الهواء بشكل بخار ( رطوبة نسبية ) يوجد الماء في الوسط بعدة اشكال فهناك الماء المرتبط في تركيب جزيئات بعض المواد وهو غير جاهز للاستغلال من قبل الفطر وهناك الماء المقيد او المدمص على سطوح الجزيئات الغروية كما يوجد الماء الحر وهو الجزء القابل للانتشار الحر والاستقلال من قبل الفطر من اجل تخفيض جهد الماء او الفعالية المائية aw او رفع الجهد الازموزي تقوم الفطريات بزيادة تركيز جزيئات الكحولات المتعددة خاصة الكيلسرول وهذا مختلف عما تقوم به البكتريا المحبة للملوحة التي تدخل KClمقابل طرد +Na لتحقيق الهدف نفسه يتميز الكليسترول بانخفاض معامل تثبيطه لعمل الانزيمات بحيث انه يستخدم لحفظ الانزيمات ولهذا العامل اهمية بيئية حيث يؤثر في قدرة الفطر على اختيار بيئة النمو الاخرى

الاوكسجين • الاوكسجين بتركيزه الاعتيادي في الهواء حوالي 20 % تأثير ايجابي على نمو الفطريات فمن المعروف ان معظم الفطريات احياء هوائية مع وجود فطريات لاهوائية اختيارية مثل بعض انواع الخمائر وانواع قليلة لاهوائية اجبارية مثل بعض انواع الكتريدات ان هذا العامل ربما يكون محددا لعمق بيئية الفطر في التربة . تكون نسبة الاوكسجين في غازات التربة 15 – 20 % بعمق 30 سم من سطح التربة وتختلف هذه النسبة في الترب الرملية حيث تزداد نسبة الاوكسجين وتتناقص مع زيادة العمق وانخفاض درجة الحرارة في فصل الربيع ولكنها ترتفع في فصل الصيف . • المستنبتات الفطرية Endophytic fungi • عرفت المستنبتات الفطرية على انها الاحياء الدقيقة التي تستعمر الانسجة الحية للنباتات دون ان تسبب تأثيرات سلبية واضحة ومع ان المستنبتات تشمل بالاساس الفطريات والبكتريا لكن من غير المستبعد ان تشمل احياء دقيقة اخرى كالمايكوبلازما والاركيبكتريا مع عدم توفر دليل على ذلك في الوقت الحاضر علما ان معظم النبتات لم يتم استكشافها . وهذه العلاقة التعايشية مكنت الفطريات و النباتات من مقاومة عوامل الاجهادبالاضافة الى الجفاف

من الامور المهمة التي اهلت الفطر المستنبت لتطوير التعايش مع النبات هونموه المنضبط مابين المسافات البينيةفي انسجة النبات الخيوط الفطرية لاتتفرع ابدا خلال جدران الخلايا النباتية ولا يكون الفطر تراكيب تغذوية مثل الممصات كما في العديد من الفطريات الممرضة ولا تراكيب شجيرية كما في فطريات المايكورايزا علما ان بعض الفطريات يمكن ان تستعمر الحزم الوعائية دون احداث الضرر في النبات الضرر الوحيد الذي يسببه الفطر المستنبت للنبات هو عند تكوينه الحشية الكيسية حيث تنهار خلايا البشرة مسببة زيادة معدل النتح وزيادة جريان المواد الغذائية في الفرع الذي تتكون عليه الحشية الفطرية كما يمكن ان يتحمل النبات المصاب بالمستنبتات الجفاف من خلال • 1 – مراكمة ونقل نواتج البناء • حيث ان محتويات افرع بعض انواع النباتات البرية المصابة بالمستنبتات بالمواد السكرية غير البنائية تكون اعلى من غير المصابة تحت ظروف الرطوبة الطبيعية كما ان تراكم الكلوكوز والفركتوز اكثر من النباتات غير المصابة تحت ظروف الاجهاد

2– ضبط الجهد الازموزي • في النباتات المصابة بالمستنبتات يمكن ان يتم التحكم بزيادة الجهد الازموزي من خلال تراكم السكريات الذائبة وايضات الفطر من المانتول والارابيتول والحامض الاميني برولين وغيره من الاحماض الامينية وكذلك القلويدات من نوع Loline • 3 – المحافظة على مرونة جدران الخلايا • وذلك من خلال زيادة وزن الامتلاء نسبة الى الوزن الجاف والذي يعني قدرة النبات على امتصاص كميات اكبر من الماء دون تمزق الخلايا مما يدل على زيادة مطاطية جدران الخلايا .

شكرا لاصغائكم

تأثير الترب الصحراوية على كثافة الفطريات