سرطان ریشه و ساقه مو                                                                                              Agrobacterium  tumefaciens(smith.towns)

بیماری  باکتریایی سرطان ریشه و طوقه و یا گال طوقه و یا گال تاجی crown gall که در قزوین آبله گفته و در تاکستان به آن قوتوری مو گفته میشود. در دنیا ابتدا در سال 1853 میلادی در اروپا از روی مو گزارش شده است.

بر اساس نوشته امانی این بیماری در ایران نیز اولین بار در سال 1337 از روی مو در ناحیه ارومیه جمع آوری شده است.باکتری عامل بیماری در دنیا به بیش از 600 گونه گیاه دو لپه ای حمله میکند.

در ایران در درجه اول بیماری روی مو دیده می شود و سایر میزبان های آن شامل چقندرقند و نهال های میوه بادام و رز و انار و به احتمال زیاد زبان گنجشک و نارون و بید میباشد.

مناطق انتشار این بیماری در ایران عبارتند از : قزوین –تاکستان- قم – آذربایجان-خراسان-اراک- بروجرد-ابهر-کرمانشاه-اصفهان-نایین-یاسوج-نجف آباد-شهرکرد و بروجن و احتمال دارد که بیماری در سایر مناطق موکاری کشور نیز شیوع داشته باشد.خسارت سرطان ساقه و ریشه در ایران بیشتر مربوط به مو بوده و نهال های میوه کمتر دچار میگردند.

درصد آلودگی پایه های مو در نواحی آذربایجان تا 50 درصد گزارش شده است و امانی در قزوین خسارت بیماری را روی مو رقم حساس عسگری 44/72 درصد و روی رقم نسبتا مقاوم چفته را 43/22 درصد تعیین نموده است(امانی 1345)

علایم بیماری

بیماری ابتدا به صورت برجستگی هایی بر روی شاخه و ریشه به خصوص نزدیک به سطح خاک ظاهر میشود . در مراحل اولیه رشد تومورها کم و بیش کروی بوده . سفید و یا گوشتی رنگ و نرم به نظر میرسد.

چون غده ها در محل زخمی شده شروع میشوند تشخیص آنها در ابتدا از بافت در حال التیام امکان پذیر نیست. ولی سرعت تشکیل آنها زیادتر از سرعت التیام بافت زخمی است. در حین رشد در سطح غده هم فرورفتگی هایی به وجود می آید و بعدا بافت خارجی گال ها به علت فساد سلول های خارجی قهوه ای تیره و سیاه می شود.

بعضی اوقات حد مشخصی بین تومور و قسمت های سالم وجود نداشته و تومور به صورت قسمت سالمی از شاخه به نظر میرسد که فقط رشد بیشتری کرده است .

گاهی نیز غده در خارج و نزدیک به سطح خارجی میزبان قرار گرفته و به وسیله گردن باریکی به آن متصل است. بعضی از غده ها اسفنجی بوده و ممکن است از گیاه جدا شوند. برخی دیگر چوبی و سخت بوده و قطرشان ممکن است تا حدود 30 سانتیمتر برسد.بعضی از غده ها ممکن است در پاییز از خارج به داخل پوشیده سال آینده در همان محل ها دوباره رشد کنند.

تومورها بیشتر روی ریشه و ساقه نزدیک به سطح خاک تشکیل میشوند ولی گاهی نیز روی شاخه های مو و سایر درختان به ارتفاع 150 سانتیمتری و حتی روی دمبرگ ها و رگ برگها ظاهر میشوند.

چندین گال ممکن است به طور جداگانه یا متصل به هم روی یک ریشه یا یک ساقه ظاهر شوند. در بعضی از میزبان ها تومورهای ثانوی در نقاطی دور از تومورهای اصلی تشکیل میشوند و با هم رابطه ندارند.

تومورهای ثانوی فاقد باکتری هستند. گیاهان آلوده به تومور رشد کمتری داشته وبرگ های آنها کوچک و زرد میشوند.(مهر آوران و مظفر 1355). علایم بیماری بیشتر روی ساقه های دو ساله و چند ساله و ریشه ظاهر میشود .

خوشه انگور روی ساقه های مبتلا تنک و کم آب است و گاهی میوه روی ساقه مبتلا می خشکد . حمله بیماری به طرزی نیست که درخت را ظرف یکسال بخشکاند .بلکه به تدریج و در ظرف چندین سال آن را از پای درمی آورد.

باغبانان اطراف قزوین و تاکستان ساقه های مبتلا را تا موقعی که تولید میوه میکند نگهداری و بعد آنها را هرس نموده  و از ساقه های دیگر استفاده مینمایند  آنهایی نیز که بعدا مبتلا میشود هرس میکنند تا جایی که بیماری ساقه مو را به کلی خشک  میکند.

عامل بیماری

باکتری عامل بیماری میله ای کپسول دار وحدود 1-3 طول و 4/0-8/0 میکرون  قطر دارد و به صورت انفرادی یا زنجیر های کوتاه دیده میشود. در یک ظرف باکتری 2-4 تازک  قرار گرفته است.

باکتری مزبور با گرم منفی و جزء دسته باکتریهایی است که روی ریشه گیاهان خانواده لگومینوز گره ایجاد میکنند. مشخصات این باکتری روی محیط کشت بدین ترتیب بوده که کلنی آن دیرتر از باکتری های دیگر و بعد از 48 ساعت تشکیل میگردد.

رنگ کلنی آن سفید مرواریدی و به قطر یک میلیمتر است. این باکتری در بعضی از محیط های کشت مصنوعی تشکیل کلنی های ستاره ای شکل میدهد و تصور میرود که در این حالت مرحله رشد جنسی باکتری انجام میگیرد و در نتیجه ترکیبات جدید و تغییرات هسته ای حاصل میشود. نزادهای مختلفی از این باکتری ها  شناخته شده که از نظر قدرت بیماری زایی با هم فرق دارند.

قدرت بیماری زایی هر نزاد نسبتا ثابت و با کشت متوالی آن در محیط کشت تغییر نمیکند. این باکتری در برابر نور و خشکی حساس بوده ولی در خاکی که رطوبت کافی داشته باشد سالها زنده باقی مانده و قدرت بیماری زایی خود را از دست نمی دهد .

مهمترین صفت مشخصه این باکتری قدرت تبدیل سلول های معمولی گیاه به سلول های توموری است.هنگامه که تبدیل سلول های عادی به سلول های توموری کامل شد این سلول ها مستقلا و بدون دخالت باکتری به رشد و تقسیم خارق العاده خود ادامه میدهند (مهر آوران مظفر1355 و امانی 1345)

چرخه بیماری

باکتری زمستان را در خاک گذرانده و قادر است چندین سال به صورت ساپروفیتی زندگی کند. وقتی که یکی از گیاهان میزبان در چنین خاکی کشت شود باکتری از طریق زخم هایی که در اثر عملیات زراعی یا به وسیله حشرات بالاخص زنجره مو و غیره ایجاد شده وارد ریشه یا ساقه میشود.

پس از ورود به بافت گیاه باکتری بیشتر به صورت بین سلولی بوده و سلولهای مجاور را تحریک به تقسیم میکند. یک یا چند دسته از سلول های سریع التقسیم پوست یا لایه زاینده که بستگی به عمق زخم دارد ظاهر میشود. این سلول ها ممکن است یک یا چند هسته داشته باشند و خیلی سریع تقسیم میشوند.

ولی تشکیل بافت مشخصی را نمی دهند. سلولها مرتبا تقسیم و کشیده میشوند و 10 الی14 روز بعد از تلقیح تشکیل برجستگی کوچک قابل رویتی می دهند و بالاخره نتیجه این تقسیم و بزرگ شدن سلولها  ایجاد تومورهای بزرگتری می باشد.

باکتری در وسط تومور وجود ندارد.ولی به صورت بین سلولی در کنار تومورها دیده میشوند. بعد از این مرحله بعضی سلولها به سلول های آوندی تبدیل شده ولی در هر حال وضع نامنظمی دارند.این سلول های آوندی ممکن است تک تک یا به صورت رشته بین سلول های سریع التقسیم یافت شوند.

ولی باز بدون نظم و ترتیب طبیعی بوده و رابطه ای با سیستم آوندی اصلی ندارند.ضمن اینکه بر تعداد سلول های توموری افزوده شده و بزرگ میشوند و بر بافت های مجاور و زیرین آنها فشار وارد میشود.

بافت های مجاور تغییر شکل میدهند و یا در هم میشکنند. در هم شکستن آوند های چوبی به وسیله تومورها گاهی باعث میشود که میزان آبی که به قسمت های بالایی گیاه می رسد به میزان طبیعی 20 درصد کاهش یابد.

تومور های جوان و صاف به وسیله اپیدرمی با هیچ نوع بافت سخت گیری محافظت نمیشود و در نتیجه به آسانی مورد حمله حشرات و میکروارگانیسم های ساپروفیت قرار میگیرد.

این عمل باعث پوسیدگی تغییر رنگ لایه های سطحی تومور شده و آنها را قهوه ای یا سیاه می کند. از هم پاشیدن بافت سطحی تومورها باعث آزاد شدن باکتری به داخا خاک شده و از این طریق همراه آب به نقاط دیگر منتقل وگیاهان دیگر را آلوده میسازد.

بعدا که تومورها بزرگتر میشوند گاهی ممکن است چوبی و سخت شده و به صورت توده هایی از رشته های آوندی چوبی نامنظم همراه با فیبرهای چوبی توام با تعداد کمی سلول پارانشسیم درآیند.

بالاخره در مواقع دیگر تومورها بیشتر از سلولهای پارانشسیمی کروی و یا دوکی شکل سریع التقسیم همراه تعداد کمی سلول های نامنظم که در دیواره های چوبی شده بسیار نازکی دارند ساخته شده است.تقلیل حجم کلی آوند های چوبی سالم میزان مواد غذایی و آبی را که به بافت های تومور می رسد محدود میکند.

رشته های آوندی نامنظم و ناقص که ممکن است در غده وجود داشته باشد در رفع این نقیصه کمکی نمیکنند. توسعه تومورها وقتی که قدرت گرفتن آب و مواد غذایی کافی را برای ادامه رشد نداشته باشد متوقف میشود و به مرور پوسیده و به صورت لایه های مرده ای از درخت جدا میشوند.

بعضی موقع تومورها از بین میروند و تومور جدیدی هم به وجود نمی آید.ولی بیشتر اوقات قسمتی از تومور زنده باقی مانده و در همان فصل یا سال بعد تولید بافت های توموری جدیدی می کند.هنگامی که بافت های جوان و در حال توسعه آلوده می شوند علاوه بر تومورهای اولیه که در محل نقطه عفونی ظاهر می شوند تومورهای ثانویه ای نیز به وجود می آیند.

این تومورهای ثانوی که در پایین یا بالای تومور اولیه در فاصله های متفاوت به وجود می آیند.بعضی اوقات این تومورها در محل قطع این برگ ها یا در زخم هایی که به وسیله عوامل مختلف تولید شده به وجود می آیند بعضی مواقع هم در محل هایی که هیچ زخمی وجود ندارد و حتی روی دمبرگ ها و رگبرگ ها به فاصله کمی از تومور اولیه ظاهر می شوند و نقطه شروع آنها ظاهرا در آوندهای آبکش این نواحی است.

در برخی موارد تومورهای ثانویه ظاهرا به وسیله رشته های توموری(یا دسته سلول های متوالی هیپر پلاسمی شده) با تومور اصلی رابطه دارند ممکن است در موارد دیگر تومور های ثانوی در اثر آلوده شدن بافت های زخمی شده گیاه به باکتری از طریق سطحی یا در اثر انتشار داخلی باکتری در آوندهای چوبی به وجود آمده باشند.

در هر حال برخی از تومورهای ثانوی فاصله شان از تومور اصلی به قدری زیاد است که امکان اتصالشان به تومور اصلی به وسیله رشته های توموری امکان پذیر نیست.

این تومورها در بافت های سالم غیر زخمی تشکیل می شوند و آنچه مهم است اینست که عاری از باکتری هستند و در صورتی که قسمتی از بافتشان را به محیط کشت باکتری منتقل کنیم باکتری کشت نمی شود.

حال اگر قسمتی از همین بافت عاری از باکتری را به گیاه سالمی پیوند کنیم تومورهای بزرگی که از نظر شکل و ساختمان شبیه تومورهای اصلی ولی فاقد باکتری هستند به وجود خواهد آمد و این نشان می دهد که باکتری فقط در مراحل اولیه شروع بیماری اهمیت دارد و احتمالا در همین مراحل سلول ها راتحریک به تقسیم سریع می کند(مهرآوران.مظفر.1355)

مبارزه

اساس مبارزه با گال طوقه بیشتر بر پایه بعضی از عملیات بهداشتی و زراعی است.نهال واریته های حساس یک گیاه را نباید در مزرعه ای که آلوده به باکتری بوده است کاشت.

در عوض در خاک های آلوده بایستی برای چندین سال گیاهانی مانند ذرت یا غلات دیگر کشت کرد و سپس اقدام به کاشت نهال نمود.چون باکتری فقط از طریق زخم های نسبتا تازه داخل می شود بایستی از زخمی کردن ریشه و ساقه هنگام عملیات اجتناب کرد و بر علیه حشرات ریشه خوار داخل خاک مبارزه کرد.

البته فقط قلمه و نهال هایی را بایستی خریداری کرد که عاری از آلودگی باشند.به طور آزمایشی با پاشیدن یاآبیاری کردن یا فرو بردن گیاه به داخل محلول های مختلف آنتی بیوتیک از آلودگی گیاه یا توسعه تومورها بعد از آلودگی جلوگیری به عمل آمد.موثر ترین این آنتی بیوتیک ها انکومایسین/استرپتومایسین/ترامایسین و ارومایسین بوده اند ولی هیچکدام از اینها برای مبارزه عملی مورد استفاده قرار نگرفته اند.

در بسترها و خزانه هایی که مشکوک به آلودگی است می توان 3-7 روز قبل از بذرکاری خاک بستر یا خزانه را با محلول 5 در هزار سرزان مرطوب به مقدار 10لیتر در مترمربع محلول ریزی نمود و برای یکنواخت شدن سم در سطح خاک بهتر است با شن کش خاک سطحی را مخلوط نمود.

ضمنا برای ضدعفونی ریشه و طوقه نهال های مشکوک می توان ریشه و طوقه نهال را قبل از کاشت در محلول 10در هزار سرزان مرطوب که مقداری خاک نرم نیز در آن ریخته می شود فرو برد.

کشت گیاهانی از قبیل لوبیا چشم بلبلی (cowpea) جو دو سر(oat) کروتالاریا (cotalaria) و همچنین ذرت و غلات در زمین و یا ردیف ها از جمعیت باکتری در خاک می کاهد و در واقع این گیاهان پاک کننده خاک از وجود باکتری هستند.

در موقع هرس ضد عفونی قیچی و چاقو یا اره در محلول پرمنگنات پتاسیم به میزان حدود 30 گرم در 8 لیتر آب و یا هیپوکلریت سدیم و یا محلول یک در هزار سویلیمه موثر است. فرو بردن قلمه ها یا نهال ها در محلول سویلیمه یک در هزار نیز تاثیر دارد. همچنین اگر ریشه نهال های درختان را بعد از بسته بندی به مدت یک ساعت در محلول 200-500 گرم سولفات مس در 100 لیتر آب فرو برده شود در کنترل بیماری موثر خواهد بود.(مهرآوران و مظفر 1335 . Westcott 1950)

بیماری سرطان طوقه و ریشه مو در تعدادی از گیاهان میزبان با مبارزه بیولوزیک و مصرف مواد شیمیایی ریشه کن کننده به خوبی کنترل شده است. مبارزه بیولوزیک به کمک نزادها k84 باکتری  A.radiobacter انجام شده است.

بدین ترتیب که بعضی از گیاهان را به این باکتری آلوده کرده و آنها را نسبت به ورود باکتری بیماری زا از راه زخم مقاوم ساخته اند. نزاد k84 باکتری در گیاه تولید نوعی آنتی بیوتیک می کند که مانع از ورود بعضی از نزادهای باکتری بیماری زا در گیاه میشود. ولی متاسفانه این آنتی بیوتیک نمی تواند از ورود بیوار3 که نزاد غالب بیماری زا در مو می باشد جلوگیری کند.

از مصرف مواد شیمیایی ریشه کن کننده برای از بین بردن گالهای تشکیل شده نتایج متفاوتی به وجود آمده است. استفاده از مواد شیمیایی در نقاطی که صدمه سرمازدگی در تابستان اتفاقی است نتیجه مثبت داده و در جلوگیری از توسعه بیشتر گالهای جوان موثر است. ریشه کن کننده هایی مانند نفت سفید در انهدام بافت های گال موثر است ولی در سال بعد از ناحیه گال های تیمار شده مجددا گال جدید رشد میکند.

چون پیشرفت سرطان طوقه رابطه بسیار نزدیکی با بروز صدمات سرمازدگی دارد. هر اقدامی در جهت کاهش خسارت سرمزدگی در کنترل بیماری نیز موثر خواهد بود. در پاره ای از مناطق درختان جوان مو را برای حفاظت از سرما در پاییز با خاک میپوشانند.

انباشتن خاک در اطراف تنه تاک یکه از راههای جلوگیری مو از سرما خوردگی است. هر چند متخصصان موکاری تاثیر این تیمار را زیر سوال برده اند. خاک دادن به تنه مو تا بالای محل پیوند باعث محافظت جوانه های قسمت پیوندی می شود و امکان استفاده از این جوانه ها را برای فرم دادن به تاک فراهم می سازد.

اقدام دیگری که در نواحی شمال شرقی ایالات متحده آمریکا معمول است استفاده از تاک های چند تنه ای است. در این نواحی هر تاک از گونه ویتیس و ینیفرا 3 تا 5 تنه دارد و در مواردی که بعضی از آنها بر اثر یخبندان یا آلودگی به بیماری از بین برود از بقیه استفاده می شود.این روش به حذف باکتری از تاکستان نمی انجامد ولی راهی است قابل اطمینان در برداشت محصول و شیوه ای است که بیماری را در حد قابل تحمل کنترل می کند.

چون A.tumefaciens  در تاک حالت سیستمیک دارد و بیووار 3 این پاتوژن در خاک سایر باغ های میوه مشاهده نگردیده لذا کاشت تاک های عاری از عوامل بیماری زا و سالم یکی از راه های موثر دیگر کنترل بیماری در تاکستانهای جدیدالاحداث به شمار می رود(اشکان 1374)

دانلودفیلم آموزشی سرطان طوقه انگور

بیماریهای مهم گیاهی ایران تالیف دکتر ابراهیم بهداد