دورة المرض المتسببة عن الفطريات ( Disease Cycle )

دورة المرض هي مجموع الأحداث المتتالية التي تؤدي الى إحداث المرض. يمكن تمييز المراحل التالية التي تشكل دورة المرض:

1. التلقيح ( inoculation )

اللقاح ( Inoculum ) هو الممرض أو أي جزء منه قادر على إحداث المرض. بالنسبة للفطريات فإن الغزل الفطري أو الخيوط الفطرية والأبواغ أو الأجسام الحجرية أو اشكال الجذور يمكن ان تمثل اللقاح.

اللقاح الكامن في بقايا النباتات المصابة أو في التربة والذي قاوم الظروف البيئية غير الملائمة لموسم او مواسم النمو السابقة يسمى اللقاح الأولي ( Primary Inoculum ). وعادة يتمثل اللقاح الأولي بالأبواغ الجنسية والأبواغ الكلاميدية التي تكون سميكة الجدران وكذلك الأجسام الحجرية او الخيوط الفطرية الحية الكامنة في الأنسجة أو المتبقيات النباتية المصابة. هذه اللقاحات غالبا ما تكون بأعداد ليست كبيرة جدا، لذلك لا نتمكن من تحقيق إصابات واسعة وإنما إصابات محدودة تسمى الإصابة الأولية

( Primary Infection ) . أما اللقاح الناتج عن الإصابة الأولية والذي يكون في الغالب بشكل كونيدات أو انواع مختلفة من الأبواغ او الخيوط الفطرية وبأعداد كبيرة جدا فيسمى باللقاح الثانوي ( Secondary Inoculum ) . الإصابات التي تتحقق باللقاح الثانوي تسمى إصابة ثانوية ( Secondary Infection ) . في الكثير من الحالات يمكن ان تتكرر الإصابات الثانوية لعدة مرات في موسم النمو الواحد مما يزيد من وفرة اللقاح.

تشمل عملية التلقيح عدد من الخطوات المتتالية هي:

أ - وصول اللقاح ( Arrival of Inoculum )

وتعني انتقال الوحدات اللقاحية من مصادرها من النباتات المصابة أو التربة أو المياه او الهواء وسقوطها على سطح النبات الحساس والتماس المباشر معه. في معظم الحالات تصل الوحدات اللقاحية بطرق سلبية بواسطة الرياح والهواء أو مياه الري أو نثار قطرات المطر أو من خلال احتكاك أجزاء النبات او بواسطة الحشرات والحيوانات أو الإنسان. في بعض الحالات يمكن ان يصل اللقاح بصورة فعالة تعتمد على قذف الأبواغ الكيسية من الأكياس او التراكيب الثمرية البازيدية، كما يمكن للأبواغ المتحركة لبعض الفطريات الوصول الى سطح الجذور بالحركة الذاتية والمسافات محدودة.

ب - تنشيط اللقاح ( Activation of Inoculum )

الخيوط الفطرية لا تحتاج الى هذه المرحلة لكن الأبواغ والأجسام الحجرية تحتاج الى الإنبات من اجل ان تعمل كلقاح فعال تنبت أبواغ اغلب الفطريات بوجود قطرات الماء او الغشاء المائي. كما ان احتواء سطح النبات على مواد سكرية وأحماض أمينية وعضوية يمكن أن يشجع عملية الإنبات في ظل هذه الظروف وتحت درجات الحرارة المناسبة تنبت أبواغ معظم الفطريات خلال ساعات تبدأ عملية الإنبات بامتصاص كميات مهمة من الماء تؤدي الى تنشيط العمليات الأيضية وانتفاخ البوغ ثم خروج خيط فطري قصير يسمى أنبوب الإنبات ( Germ Tube ) أو تكوين أبواغ متحركة ثانوية من قبل الأبواغ المتحركة. واعتمادا على المخزون الغذائي المحدود في البوغ أو توفره في الوسط، سرعان ما يبدأ أنبوب الإنبات بالنمو والتفرع ليكون خيوط فطرية فعالة. إن نجاح عملية إنبات الأبواغ ونسبة الإنبات ومعدل نمو أنبوب الإنبات يعتمد على توفر الرطوبة ودرجة الحرارة المناسبة لمدة معينة وخلو سطح النبات من المواد السامة أو الأحياء الدقيقة المنافسة والمضادة.

ج - الوصول الى نقاط الاختراق ( Arrival to Penetration point )

الخطوة التالية في عملية التلقيح تتضمن وصول خيوط الإنبات او الخيوط الفطرية الناشئة عنها الى نقاط معينة من سطح النبات تمثل مواقع الاختراق وتشمل الفتحات الطبيعية (الثغور، العديسات، الغدد المائية والرحيقية) والجروح أو نقاط التماس. إن ذلك يتم بواسطة عدد من العوامل منها الرطوبة الزائدة او المحفزات الكيميائية المصاحبة لهذه النقاط او الاستجابة لتحفيز تضاريس سطح النبات المتمثل بحواف الأدمة حيث تنمو أنابيب الإنبات بخطوط عمودية على سطوح اوراق نباتات ذوات الفلقة الواحدة تمكنها من العثور السريع على الثغور، بدل النمو بموازاتها.

د - الالتصاق بسطح النبات ( Adhesion to Plant Surface )

يعتبر الالتصاق بسطح النبات العائل متطلب أولي من اجل مقاومة الانجراف بفعل المطر أو جريان الأغشية المائية أو الرياح والنجاح في تحقيق عملية التلقيح. ويبدو ان هذه العملية تتم بسرعة حيث تلتصق السبورات المتحركة للفطر Phytophthora cinnamoni على سطح الجذر في التربة المشبعة بالماء خلال 3 - 4 دقائق من تكيسها ثم يضعف التصاقها بعد 5 دقائق. وتلتصق كونيدات فطر الأنثراكنوز Colletotrichum graminicola على أوراق الذرة خلال دقائق من تماسها. وتلتصق كونيدات الفطر Botrytis cinerea على السطوح الكارهة للماء فور تميئها لكنها تمسك بقوة بعد تكوينها المواد لاصقة (2006 Struck).

تحتوي جدران الأبواغ الفطرية بما فيها الأبواغ المتحركة وكذلك الخيوط الفطرية أو نهاياتها على خليط من مواد كاربوهيدراتية معقدة وبروتينات سكرية وليفية يؤدي تميئها الى نشوء مادة هلامية لزجة تساعد على الالتصاق بسطح النبات حيث تطابق تضاريس شمع الأدمة، مثلما يتوضح مع أبواغ الفطر Colletotrichum subtineolum والفطر Wharton et al. 2001 ) Phoma macdonaldin؛2000 .Roustaee et al) . يتبع الالتصاق السلبي هذا بمرحلة تالية فعالة ايضا تتمثل بإنتاج مواد خارج أنبوب الإنبات وتحيط به مكونة غمد غشائي كما في حالة أبواغ فطريات Botrytis cinerea وUromyces Bipolaris sorokiniana, Puccinia sorghis viciae-fabae والعديد غيرها. يبدو ان مواد الالتصاق هذه تكون بروتينات بضمنها Hydrophobins او بروتينات سكرية في بعض الأنواع وسكريات معقدة في أنواع أخرى. هذه المواد تتوضح في الشكل التالي حيث تبقى على سطح النبات بعد إزالة التراكيب الفطرية. كما ان وجود بعض الإنزيمات المحللة مثل Cutinases و Esterases في المادة الهلامية يساعد على تخديش طبقة الأدمة للمساعدة على الالتصاق وربما في الاختراق ايضا Jones et al,2001; Mendgen on 2006 Struck : 2/1996). في الفطريات البيضية اشير الى تكوين الأكياس النابتة لبروتينات خارجية شبيهة بالميوسين ( Mucin ) ولبروتينات رابطة للسليلوز ( CBEL ) وجدت انها ضرورية للالتصاق بالسطوح السليلوزية في حالة الفطر Phytophthora infestans 2003،Kamoun). إن الالتصاق يمهد للتفاعل الجزيئي بين الممرض والنبات ويمكن من استخدام القوة الميكانيكية في الاختراق.

شكل يبين تكوين العضو اللاصق لفطر البياض الدقيقي على الطماطة Oidium neolycopersici على بشرة ورقة نبات الطماطة بعد 10 ساعات من التلقيح (C) والبصمة التي تركت على سطح الورقة بعد إزالة خيط الإصابة والعضو اللاصق بواسطة الجيلاتين حيث تنبين المواد البينية خارج الخلايا التي تكونها والتي تساعد على الالتصاق (D)

هـ - التعرف ( Recognition )

هذه العملية تمثل أولى خطوات التفاعل الجزيئي بين الممرض والعائل حيث يستلم الممرض جزيئات أو يواجه تراكيب مصدرها النبات العائل تعمل كإشارات ( Signals ) تؤثر على نشاطه اللاحق، كما يستلم النبات العائل جزيئات مصدرها الفطر الممرض وتعمل كمثيرات ( Elicitors ) تحدد ردود الفعل اللاحقة له. إن آلية التعرف بالضبط غير معروفة لحد الآن لكن توجد عدد من المواد أو التراكيب التي ينتجها النبات وتعمل كإشارات وتشمل: طوبوغرافية سطح النبات وبعض المواد الكيميائية عليه والتي تحفز إنبات أبواغ بعض الفطريات الممرضة ونمو أنابيب الإنبات وتكوين العضو اللاصق كما في حالة الفطر Colletotrichum حيث يعمل غاز الأثيلين على تحفيز إنبات أبواغ الفطر ليوقت نموه ومن ثم الإصابة مع نضج النبات (1995 .Kolattukudy et al). بعض الأحماض الدهنية والتي تنشط تكوين إنزيمات الكيوتينيز المحللة للكيوتين في أدمة النبات. وجزيئات كالاكتورونان (Galacturonan) المكونة للبكتين والتي تحفز تكوين إنزيمات Pectin lyaser من قبل الممرض بعض المركبات الفينولية مثل Strigol تحفز إنبات الوحدات اللقاحية لبعض الممرضات وبعض الفينولات والسكريات في الجروح تنشط سلسلة جينات في بعض الممرضات تقود الى تحقيق الإصابة.

في المقابل، فإن المثيرات المحفزة لردود فعل النبات الدفاعية تشمل: بعض مكونات سطوح خلايا الممرض مثل ꞵ-glucans والكابتين أو الكيتوسان (Chitosan) التي تتحرر نتيجة لنشاط إنزيمات النبات مثل ꞵ-glucanase و/ أو Chitinase او تنتج من قبل الممرض بتحفيز من إشارات العائل. كما تشمل المثيرات بعض الشحوم الهيدروكسيلية والببتيدات والكاربوهيدرات التي تحفز بعض دفاعات العائل مثل تكوين الفايتوالكسينات. ذكر 2003 .Dickman et al أن الفطر Colletotrichum trifolii يتمكن من تحسس واستخدام كيمياء سطح العائل لحث مسار يعمل بواسطة Protein kinase لغرض تكشف الأمراضية. وأشار (2003 .Gomes et al) الى ان الأركسترول وهو سترول بنائي خاص بالفطريات ومادة بروتينية تعمل كمثيرات للتراكم القوي والسريع لبروتينات ناقلة للشحوم غير خصوصية ( nsLTPs) من الفطر الممرض Botrytis cinerea لها دور في مقاومة نبات العنب. وهكذا تعتبر المثيرات مؤشرات الجينات اللاضراوة ( Averulent Genes ) في الممرض لأنها تمثل مثيرات لردود الفعل الدفاعية للعائل مثل فرط الحساسية وتنشيط جينات العائل المسؤولة عن آليات الدفاع الأخرى. فالمثير 1 NTP الناتج عن نشاط جين اللاضراوة للفطر Rhynchosporium secalis يحفز تكوين 4 بروتينات مرتبطة بالأمراضية (PRP) في أوراق الشعير ( Steiner-Lange et al..2003).

ثمة معطيات قوية تشير الى وجود آلية نقل إشاري بين خلايا العائل حيث تنقل الإشارة (ربما بواسطة حامض السلسليك) من الخلايا المعاملة بالمثير الى الخلايا المحيطة دون انتقال جزيئات المثير حيث تحفز استجابات دفاعية للعائل (1997 .Dorey et al). إن تحميض السايتوبلازم في المرحلة المبكرة من عمل المثير يمكن ان تمثل خطوة مفتاحية في النقل الإشاري المؤدي الى الاستجابة الدفاعية (1998 ,.Yazaki et al). واعتبر (2005 .Mithfer et al) أن النبذ الأيوني الخصوصي والمستحث لغشاء الخلية النباتية يمثل حدثا مبكرا جدا المثيرات الممرض. وهكذا، إذا استلم الممرض إشارات من النبات العائل تؤدي الى تشجيع نمو الممرض وتكشفه تنجح الإصابة أما إذا ادت الى عكس ذلك تفشل الإصابة. في المقابل إذا أدت المثيرات المستلمة من العائل الى قدح دفاعات العائل ستؤدي الى بطيء نمو الممرض وفشل الإصابة، وبدون ذلك تنجح الإصابة.

2 - الاختراق ( Penetration )

الاختراق هو المرحلة الثانية بعد نجاح التلقيح ويتضمن دخول الخيط الفطري الى داخل النبات عن طريق الاختراق المباشر او عبر الفتحات الطبيعية أو من خلال الجروح. بعض الفطريات تكون محكومة بسلوك طريق واحدة للاختراق بينما البعض الآخر يمكن ان يخترق النبات بأكثر من طريق.

1 - الاختراق المباشر ( Direct Penetration )

يتم الاختراق المباشر لسطح النبات عن طريق تكوين بروز اختراق من طرف الخيط الفطري في نقطة الالتصاق أو من تركيب متضخم كما يحصل في العديد من الفطريات والذي يسمى العضو اللاصق (Appressorium). إن تكوين العضو اللاصق محكوم بعوامل بيئية ووراثية. ففي عدد من الفطريات الممرضة للنبات مثل Pyrenophora teres, Cochliobolus heterostrophus, Magnaporthe grisea تكوين العضو اللاصق محكوم بجين Mitogen-Activated Protein (MAP) Kinase حيث ينظم الجين PMK1 الجينين GAS1 و GAS2 المرتبطين بتكوين العضو اللاصق في الفطر الأول (2006 Struck). وحسب (1997 ,.Xu et al) فإن تكوين الفطر Magnaporthe grises للعضو اللاصق يحتاج الى آلية إشارية تعتمد على جزيئات cAMP، وعمل Protein kinase C في حالة الفطر Dickman et al. 2003 )Colletotrichum trifolic .

صورة بالمجهر الإلكتروني لتكوين العضو اللاصق ( A ) من أنبوب الإنبات القصير (السهم) الخارج من كونيدة الفطر (Colletotrichum graminicola (C على سطح ورقة الذرة (يمين). الخط = 5 مكم. والعضو اللاصق A بعد 42 ساعة من التلقيح بالفطر Colletotrichum على الذرة البيضاء Ve حوصلة الإصابة، P الغشاء البلازمي وT غشاء الفجوة (يسار)

عن : ( 2002 Mims & Vaillancourt)

تستخدم القوة الميكانيكية، وبمساعدة الإنزيمات المحللة التي يمكن ان تحدث ثقبا او تلين نقطة الاختراق بتفكيك مكونات الجدار. ذكر (Xu & Mengen, 1997) أن خيط الاختراق للفطر Uromyces vignae أحدث على امتداده منطقة بعرض 0.2 مكم منخفضة المحتوى من مواد الجدار البكتين وXyloglucan للنبات غير العائل Vicia faba والتي تم الحصول على ما يشابهها على النباتات غير الملقحة بالفطر بواسطة الإنزيمات Xylanasey ,Cellulase و Pectinase القوة الميكانيكية اللازمة للاختراق تنشأ من خلال امتصاص كمية من الماء بسبب زيادة الجهد الأزموزي للعضو اللاصق او الخيط الفطري عن الخلايا المجاورة نتيجة تراكم تراكيز عالية من الكليسرول تصل الى 3 مول في حالة الفطر M. grisea مما يؤدي الى نشوء ضغط امتلاء يسلط على سطح النبات من بروز الاختراق يصل الى 8 ميكاباسكال. هذه القدرة على نشوء ضغط عالي في الفطر المذكور وكذلك الفطر Colletotrichum graminicola ترجع الى ترسب صبغة الميلانين في جدران العضو اللاصق تجعله غير منفذ للجزيئات وتمكن من نشوء الضغط العالي (de Jong et 2006 al.1997; Struck). ومما يزيد من القوة المسلطة على السطح أن بروز الاختراق يتمثل بخيط فطري مدبب وعند مرور بروز الاختراق في جدار الخلية يكون قطره أقل من قطر الخيط الفطري الاعتيادي ليزيد من القوة الميكانيكية المسلطة ثم يسترجع الخبط الفطري قطره الاعتيادي عند إكماله الاختراق من ناحية اخرى قد لا تكون القوة الميكانيكية كافية لوحدها في تحقيق الاختراق مما يتطلب مشاركة الإنزيمات المحللة الجدران خلايا العائل. فعند قياس القوة المسلطة من قبل بروز الاختراق للفطر Pythium graminicola وهو مسبب مرضي واسع الانتشار على النجيليات و p. insidiosum المسبب المرضي على اللبائن أظهر أنها صغيرة غير كافية لوحدها في تحقيق الاختراق. حيث تكون القوة المسلطة من الفطر الأول على سطح بشرة الجذر 0.19 ميكاباسكال وعلى جلد اللبائن من الفطر الثاني 0.14 ميكاباسكال بينما تبلغ مقاومة بشرة جذور النجيليات 12-1 ميكاباسكال وجلد اللبائن 47- 10 ميكاباسكال (2006 Struck).

صور بالمجهر الإلكتروني توضح اختراق الفطر Colletotrichum sublineolum لبشرة نبات الذرة البيضاء بعد 42 ساعة من التلقيح. A مقطع عرضي في العضو اللاصق وبروز الاختراق (IP). المادة البينية الخارجخلوية (ECM) وهي تطابق كفاف شمع الأدمة (W). جدار العضو اللاصق يتكون من طبقة خارجية معتمة كثيفة الإلكترون (1) وطبقة داخلية خفيفة الكثافة الإلكترونية (2) وطبقة ثالثة تشكل حلقة حول ثقب الاختراق (3) . بروز الاختراق مغلف بحلمة من جدار العائل(Pa) الخط = 1 مكم. C مقطع عرضي في بروز الاختراق (IP) حيث يخترق الأدمة (Cu) وجدار خلية البشرة ويكون حاجز (S) عند الاتصال مع حوصلة الإصابة. (Si) طبقة سليكون منبعجة الى الداخل مع الجدار. الخط 0.2 مكم

عن: ( 2001 .Wharton et al )

بينت الأبحاث أن تكوين العضو اللاصق في الفطر Magnaporthe grisea يتطلب سلسلة من الأحداث المتتالية بما فيها إكمال الانقسام الخيطي وهجرة النواة وموت الكونيدة المكونة للعضو اللاصق إيقاف موت الخلية عن طريق إبطال نشاط الجين MgATGB يجعل الفطر غير ممرض (2006 .Veneault-Fourrey et al).

وكرد فعل دفاعي ولإعاقة الاختراق أو إيقافه، تحصل تغيرات في جدار الخلية الداخلي للعائل في المنطقة المواجهة لخيط الاختراق تؤدي الى تكوين حلمة تحيط بخيط الاختراق وتتقدمه كما في الشكل السابق. وهي فعالة في اصناف الشعير المقاومة ضد الفطر Rhynchosporium secalis (2000 ، لكنها لا تمنع مواصلة الاختراق كما في Thielaviopsis basicola وخلايا جذر زهرة الثالوث ( Pansy ) والفطر Colletotrichum subtineolum على خلايا البشرة لنبات الذرة البيضاء (2000) .Wharton etiMims et al al. 2001

ب - الاختراق عبر الفتحات الطبيعية ( Penetration Through Natural Openings )

من بين الفتحات الطبيعية المتمثلة بالثغور والعديسات والغدد المائية والرحيقية تعتبر الثغور وسيلة الاختراق الرئيسة لعدد من الأنواع خاصة الفطريات المسببة لأمراض الصدأ التي طورت آلية تحسس وجود الثغر كما سبق الإشارة اليه. كذلك الفطريات البيضية مثل Phytophthora التي تدخل سبوراتها المتحركة من خلال الثغور المفتوحة او العديسات بواسطة تلمس جزيئات إشارية (2006 Struck).

الثغر هو الفتحة المتكونة بين خليتين حارستين وظيفتها الحيوية للنبات هي تنظيم فقدان بخار الماء وتبادل الغازات ( الأوكسجين وثاني أوكسيد الكاربون ) من خلال غلقها أثناء الليل وفتحها خلال النهار بواسطة آلية فسلجيه معينة. تنتشر الثغور على الأوراق وتكثر على السطح السفلي للورقة. بعد إنبات بوغ الفطر على سطح الورقة يتكون انبوب الإنبات الذي يمكنه دخول الثغر المفتوح مباشرة أو بعد تكوينه للعضو اللاصق فوق الثغر وخروج خيط اختراق يدخل عبر الثغر او يخترق الثغر المغلق اختراقا مباشرا حسب نوع الفطر.

بعض الفطريات المتخصصة مثل الفطر Fusicoccum amygdale تنتج مادة تربينويدية هي Fusicoccin تقوم بزيادة ضخ ايونات البوتاسيوم الى الخلايا الحارسة مؤدية الى بقائها مفتوحة من اجل اختراقها (2006 .Sengbusch et al).

مخطط لتراكيب الإصابة لفطر الصدأ Puccinia على ورقة النبات بالمقطع العرضي

عن: (2005،Maheshwari)

ج - الاختراق عبر الجروح ( Penetration Through wounds )

الجرح هو الجزء المتمزق من جسم النبات يتسبب عن تأثيرات ميكانيكية نتيجة الرياح او تغذي الحيوانات والحشرات أو العمل الزراعي للإنسان ونشاط بعض المسببات المرضية الأخرى كالنيماتودا وتؤدي الى تضرر او غياب نسيج البشرة أو القلف مما يعرض الأنسجة الحية للمؤثرات الخارجية بالنسبة للمسببات المرضية، يعتبر الجرح منفذا سهلا للاختراق بسبب ضعف أو غياب نسيج البشرة الذي يمثل الخط الأول الدفاعات النبات، كما انه يوفر الرطوبة والمواد الغذائية الناتجة من خروج عصير الخلايا الممزقة. إن هذا الظرف يشجع إنبات أبواغ العديد من الفطريات ويمثل مدخلا الخيوط الفطر التي لا تمتلك وسائل الاختراق المباشر كما هو الحال مع فطريات Penicillium ,Rhizopus والفطر المسبب للتعفن الجانبي على ثمار الكمثرى Phialophora malorum أو معقدات أمراض الجذور المتسببة عن أنواع Fusarium و Verticillium التي تسهلها الجروح المتسببة عن إصابات النيماتودا. كذلك العلاقة المهمة بين الجروح التي تحدثها حشرات حفار الذرة الأوربية Ostrinia nubilalis وحصول مرض تعفن عرانيص وسيقان الذرة المتسببة عن فطريات Fusarium وذبول اشجار الدردار الهولندي المتسبب عن الفطر Ophiostoma ulmi نتيجة الجروح والأنفاق التي تحدثها خنافس القلف الأمريكية Hyturgopinus rufipes والأوربية Struck 2006) Scolytus multistriatus).

وتخترق معظم مسببات الأمراض الفايروسية والفايرويدية والحيوانات الابتدائية وبعض الأمراض البكتيرية عن طريق الجروح الحديثة التي تحدثها حشرات المن والذبابة البيضاء ونطاطات الأوراق والنبات وغيرها.

3 - الإصابة ( Infection )

بعد نجاح عملية الاختراق، يقوم الفطر بتكوين خيوط فطرية تنمو ما بين الخلايا أو بداخلها حيث يتم الحصول على الماء والمواد الغذائية من خلال التماس المباشر ما بين الخيوط الفطرية وسطوح الخلايا النباتية أو عن طريق تكوين ممصات داخل الخلايا في الفطريات الأحيائية التغذية أو عن طريق قتل الخلايا وتحليلها إنزيميا وتحرير المواد الغذائية كما تفعل الفطريات النخرية التغذية. إن إيجاد وتعزيز الصلة الغذائية وتحقيق نمو محدود في منطقة الإصابة تعني نجاح الفطر في تحقيق الإصابة. فعند مقارنة الإصابة بسلالة ممرضة من الفطر Colletotrichum graminicola مع طافر من الفطر نفسه فاقد للأمراضية نجد ان سلوك السلالتين متشابه في الـ 36 ساعة الأولى من التلقيح حيث يحققان نموا محدودا أحيائي التغذية، لكن الفطر الممرض ينجح بعد 48 الى 72 ساعة من التلقيح في التحول الى التغذية النخرية ويحقق الإصابة، بينما الطافر يفشل في هذا التحول الغذائي وبالتالي يفشل في تحقيق الإصابة (2002 Mims & Vaillancourt).

مقطع عرضي لخيوط فطرية داخل خلايا نباتية. 70000 x

عن: www.nexusresearchgroup.com/.../emhyphae.htm

تحقيق النمو يعني قدرة الفطر في الحصول على المواد الغذائية وتنشيط ايضه بما في ذلك تكوين إنزيمات وسموم ومواد ايضية أخرى يؤدي تراكمها إلى التأثير على ايض النبات العائل. وهكذا يعتبر إنتاج الفطر Sclerotinia sclerotionum لحامض الأوكزاليك عاملا رئيسا في قدرة الفطر الأمراضية وتحقيق الإصابة (2000 .Cessna et al). إن حرمان الخلايا النباتية من بعض منتجاتها العضوية المستهلكة من قبل الفطر والتأثير السلبي لإنزيمات الفطر الممرض وسمومه ومنتجاته الأيضية والتحول في ايض الخلايا النباتية من خلال تنشيط بعض الفعاليات الدفاعية كلها تؤدي الى تأثيرات غير طبيعية تتراكم لتظهر على شكل أعراض ( Symptoms ) . فالأعراض هي مجموع التغيرات العيانية التي يظهرها النبات المريض نتيجة للإصابة.

إن الفترة بين بداية التلقيح وظهور الأعراض تسمى فترة الحضانة ( Incubation Period ). فترة الحضانة يمكن ان تكون قصيرة من بضعة ايام أو قد تكون من بضعة اسابيع او اشهر أو حتى سنوات، لكن معظم الفطريات تظهر فترة حضانة من بضعة أيام الى بضعة أسابيع. طول فترة الحضانة يعتمد على نوع الممرض والنبات وعمر النبات والظروف البيئية (1997 Agrios) . يمكن ان تحصل الإصابة دون ان تتطور بسرعة ولا تظهر الأعراض المرضية نتيجة عدم توفر الظروف البيئية الملائمة او وجود مقاومة محدودة أو عدم وصول الجزء المصاب للمرحلة التي يكون فيها حساسا للإصابة. إن هذا النوع من الإصابة غير المظهرة للأعراض يسمى إصابة كامنة ( Latent Infection ) . كما أن الأعراض يمكن ان تتغير وتتطور وكثيرا ما تتخذ مقياسا لشدة الإصابة.

4 - الغزو ( Invasion )

الإصابة تترافق كما ذكر سابقا بنمو محدود للممرض في منطقة الإصابة، لكن الإصابة الناجحة تقود الممرض الى زيادة نموه لتشمل مزيدا من الخلايا المجاورة او نسيجا أو مجموعة انسجة وهذا ما يطلق عليه الغزو. يمكن للفطر ان يكتسح المزيد من الأنسجة ولا يتوقف إلا عندما يواجه مقاومة ميكانيكية وكيميائية متمثلة بالجدران الثانوية التي تمتلكها خلايا الخشب في الحزم الوعائية. معظم الفطريات تنمو ما بين الخلايا وهكذا يكون غزوها بينيا ( Intercellular Invasion ) وترسل او لا ترسل الممصات داخل الخلايا. بعض الفطريات الكتريدية والفطريات المسببة لأمراض الذبول تنمو داخل الخلايا فيكون غزوها خلويا ( Intracellular Invasion ).

يمكن ان لا يتعدى الغزو مجموعة قليلة من الخلايا حول مناطق الإصابة مؤديا إلى ما يعرف بالإصابة الموضعية ( Local Infection ) . قد يقتصر الغزو على مناطق معينة من النبات كما هو مع الفطر Venturia inaequalis مسبب مرض الجرب في التفاح والفطريات المسببة لمرض التبقع الأسود في الورد حيث لا يتعدى غزو الفطر للمنطقة الأدمة بين ونسيج البشرة. كما ان معظم فطريات البياض الدقيقي يقتصر غزوها على خلايا نسيج البشرة حيث يكون الغزل الفطري خارج نسيج البشرة ويرسل الممصات الى داخل خلايا البشرة. اما الفطريات المسببة لأمراض الذبول الوعائي فتنمو اساسا في نسيج الخشب.

يمكن ان يشمل الغزو اعضاء معينة من النبات كالأوراق أو الجذور او اجزاء من الساق أو الأزهار او الثمار أو البذور. ويمكن ان يشمل الغزو اجزاء كثيرة من النبات أو كل النبات مما يؤدي الى ما يسمى بالإصابة الجهازية (Systemic Infection) كما في أمراض التفحم وبعض أمراض الصدأ والبياض الزغبي، وهذه الفطريات احيائية الغزو. إن عدم القدرة على الغزو تؤدي الى فشل الإصابة كما هو في حال الفطر غير الممرض Fusarium oxysporurr strain Fo47 الذي يحقق غزوا لبعض خلايا نسيج البشرة وبعض خلايا القشرة دون ان يتمكن من إكمال الغزو وصولا الى أنسجة الخشب كما يفعل الفطر الممرض Foxysporum sp. Pisi. على جذور نبات البزاليا (Benhamou& Garand.2001).

5 - نمو وتكاثر الممرض ( Growth and Reproduction of Pathogen )

في معظم الأحوال يستمر نمو الفطر من خلال غزو انسجة نبات جديدة في الوقت الذي يموت فيه الغزل الفطري في المناطق القديمة الإصابة، وبعد بلوغ مستوى معينا من النمو وتحت تأثير آليات فسلجيه معينة تكوّن معظم الفطريات وحدات تكاثرية جنسية ولا جنسية بشكل أبواغ، كما يكون بعضها تراكيب تكاثرية مقاومة للظروف غير الملائمة بشكل اجسام حجرية. وعموما تكوّن الفطريات أعداد هائلة من الوحدات التكاثرية على النبات المريض عند توفر الظروف البيئية الملائمة. تقوم بعض الفطريات بإنتاج متواصل للأبواغ بينما أخرى تكونها بشكل وجبات متكررة. وحسب (1997،Agrios) تكون الفطريات الممرضة آلاف الى مئات آلاف الأبواغ في السنتمتر المربع الواحد من النسيج المصاب، وهكذا ستنتج ملايين الأبواغ من النبات المريض وبلايين أو ترليونات الأبواغ من الحقل المصاب.

إن معظم الفطريات تكون وحداتها التكاثرية على سطح النبات مباشرة كما هو حال فطريات البياض الدقيقي ومن خلال الثغور كما تفعل فطريات البياض الزغبي أو من خلال تكوين اجسام ثمرية لا جنسية بشكل بكنيدات على سطح النبات او تحت الأدمة او نسيج البشرة كما يحصل مع فطريات Ascochytars Septoria وPhoma وغيرها. كما تكون العديد من الفطريات الممرضة تراكيب لا جنسية مثل الحصيرة أو الوسادة الفطرية تحت نسيج البشرة كما في الفطريات Albugo candida و Colletotrichum او بثور إيشية وبوريدية كما في فطريات الصدأ والتي تكوّن أبواغها الجنسية ( Teliospores ) في بثور تحت نسيج البشرة. وتكوّن العديد من الفطريات الكيسية والبازيدية تراكيبها التكاثرية الجنسية واللاجنسية على سطح النبات أو تحته في هذه الحالات كثيرا ما يتمزق نسيج البشرة نتيجة للضغط الذي يتعرض له بسبب توسع التراكيب التكاثرية وهكذا ستعرض أبواغ الفطر لعوامل الانتشار مباشرة. حتى في الحالات التي تكون فيها الفطريات أبواغها اللاجنسية داخل انسجة النبات كما يحصل مع فطريات الذبول الوعائي أو الأبواغ الجنسية كما في العديد من الفطريات البيضية والكتريدية وكذلك الأبواغ الكلاميدية لفطريات التفحم في البذور، فإن هذه الأبواغ ستتحرر نتيجة تمزق انسجة النبات او تحللها بعد موتها.

6 - الانتشار ( Dissemination )

تنتشر الفطريات الممرضة بوسائل متعددة مثل الهواء والرياح وماء الري وماء المطر والتربة والحشرات والحيوانات الأخرى والإنسان والبذور. الانتشار الرئيس لأبواغ الفطر بأي من هذه الوسائل يعتمد على نوع الأبواغ فإذا كانت جافة ستكون الرياح وسيلة الانتشار الرئيسة اما إذا كانت رطبة فتكون الأمطار او الرياح المشبعة بالرطوبة وإذا كانت لزجة تكون وسيلة الانتشار الرئيسة الحشرات بينما الفطريات التي تصيب الجذور أو تلك المتوطنة في التربة تكون وسيلتها الرئيسة التربة.

7 - مقاومة الظروف غير الملائمة ( Overwintering and Oversummering )

غياب العائل نتيجة موته في نهاية موسم النمو كما في النباتات الفصلية وموت الأوراق أو الأزهار والثمار في النباتات المعمرة يؤدي الى موت الغزل الفطري للفطريات الأحيائية التغذية وانخفاض حاد في المادة الغذائية للفطريات النخرية التغذية. أن ذلك يترافق مع سيادة الظروف البيئية غير الملائمة للنمو. إن هذه العوامل تدفع الفطريات الممرضة الى إتباع وسائل تمكنها من المحافظة على لقاح حي لموسم أو مواسم النمو التالية من أجل بدء إصابات اولية جديدة من هذه الوسائل تقوم الفطريات المجبرة التطفل بإصابة نباتات برية أو عوائل مناوبة كما في فطريات الصدأ ثنائية العائل وتكوين الأبواغ الجنسية والكلاميدية السميكة الجدران حيث يمكنها تحمل تأثير درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة ومقاومة فقدان الرطوبة في اوقات الجفاف لفترات طويلة. اما الفطريات الأخرى فيمكنها البقاء حية بشكل غزل فطري في الأجزاء النباتية المصابة سواء على النباتات المعمرة او على الأوراق أو الأجزاء المتساقطة على التربة وفي البذور أو على المواد العضوية في التربة. وتكوين الأجسام الحجرية من قبل بعض الفطريات وكذلك الأبواغ الجنسية والكلاميدية المقاومة.