Differential performance of Bacillus and Trichoderma against olive-associated Colletotrichum and Fusarium: from in vitro antagonism to anthracnose suppression in fruits
تُظهر هذه الدراسة أنه بينما تعمل عزلات بكتيريا "باسيلوس" (Bacillus) بفعالية على كبح مرض الأنثراكنوز في الزيتون الناتج عن أنواع "كوليتوتريكم" (Colletotrichum) في الثمار، فإن أنواع "ترايكوديرما" (Trichoderma) تُظهر تضاداً فائقاً ضد مسببات أمراض "فيوزاريوم" (Fusarium) المنقولة عبر التربة مخبرياً، مما يشير إلى نهج مستهدف ومستدام لإدارة هذه الأمراض المتميزة في الزيتون.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تضرب أشجار الزيتون، تلك الحراس القدامى لمناظر البحر الأبيض المتوسط الطبيعية، بجذورها الآن في تربة جديدة، بما في ذلك المناطق الجنوبية من البرازيل. ومع توسع المزارعين في بساتينهم لتلبية الطلب العالمي المتزايد على الزيت وثمار المائدة، يواجهون عدوًا مألوفًا: المرض. هناك نوعان من الفطريات يسببان إزعاجًا خاصًا؛ أحدهما، المعروف باسم "الأنثراكنوز"، يهاجم الثمرة نفسها، محولًا الزيتون الصحي إلى كتل لينة ومتعفنة تفسد جودة الزيت. والآخر، وهو مرض الذبول، يغزو الجذور والجهاز الوعائي، ليخنق الشجرة ببطء من الداخل إلى الخارج. لعقود من الزمن، اعتمد المزارعون على الرش الكيميائي لمحاربة هؤلاء الغزاة، غير أن هذه المواد الكيميائية يمكن أن تترك معادن ثقيلة في التربة، وتضر بالميكروبات المفيدة، وتؤدي في النهاية إلى ظهور فطريات لا تستجيب للعلاج. وقد دفع هذا العلماء للبحث عن نوع مختلف من الدروع: درع مصنوع من كائنات حية تقاتل بشكل طبيعي ضد مسببات الأمراض.
في دراسة حديثة، شرع باحثون من الجامعة الاتحادية في ريو غراندي دو سول في اختبار مجموعتين محددتين من هذه الميكروبات المفيدة ضد الفطريات التي تهدد الزيتون البرازيلي. وركزوا على بكتيريا من عائلة "باسيلوس" (Bacillus) وفطريات من عائلة "تريكوديرما" (Trichoderma). وتشتهر كلتا المجموعتين في العالم العلمي بقدرتهما على كبح مسببات الأمراض الضارة، لكن الباحثين أرادوا معرفة ما إذا كان بإمانهما العمل بفعالية في السياق الخاص لأشجار الزيتون، والانتقال من مجرد الاختبارات المختبرية البسيطة إلى الثمار الحقيقية. وكان الهدف هو تحديد أي ميكروب يمكنه حماية الزيتون من التعفن بشكل أفضل، وأيهما قد يكون أكثر ملاءمة لحماية التربة والجذور.
بدأ الفريق بزراعة الفطريات الضارة في أطباق "بتري" جنبًا إلى جنب مع الميكروبات المفيدة لمعرفة من سيفوز في معركة المساحة والمواد المغذية. واختبروا عدة سلالات من "باسيلوس" و"تريكوديرما" ضد الفطريات المحددة التي تسبب الأنثراكنوز والذبول الجذري للزيتون. وفي هذه البيئات المنضبطة، كانت النتائج واعدة لكلا المجموعتين، ولكن مع تقسيم واضح للمهام؛ فقد أثبتت فطريات "تريكوديرما" أنها خصوم أشداء ضد فطريات تعفن الجذور، حيث أوقفت نموها بنسبة تقارب النصف في بعض الحالات. كما أظهرت بكتيريا "باسيلوس" نشاطًا قويًا، لا سيما ضد الفطريات التي تسبب تعفن الثمار. ومع ذلك، فإن بيئة المختبر هي عالم مبسط، وأدرك الباحثون أن ما ينجح على طبق من الجل قد لا ينجح على ثمرة حية.
ولسد هذه الفجوة، أجرى العلماء اختبارًا أكثر واقعية باستخدام زيتون سليم من بستان تجاري. حيث قاموا بجرح قشرة الثمرة بعناية لمحاكاة نقاط الدخول الطبيعية للمرض، ثم عالجوا الثمار بالميكروبات المفيدة قبل إدخال الفطريات الضارة. وهنا أخبرت النتائج قصة مختلفة؛ فعندما تم تلقيح الثمار بفطر الأنثراكنوز، عملت بكتيريا "باسيلوس" كدفاع قوي، إذ قللت سلالات محددة من البكتيريا بشكل كبير من شدة التعفن، مما حافظ على تماسك الثمرة وصحتها لفترة أطول. وفي المقابل، فشلت فطريات "تريكوديرما"، التي قدمت أداءً ممتازًا في أطباق "بتري"، في حماية الثمرة؛ إذ لم تمنع انتشار التعفن، ولم تكن حالة الزيتون المعالج بها أفضل من تلك غير المعالجة.
يسلط هذا التباين الضوء على درس بالغ الأهمية حول كيفية عيش هذه الكائنات؛ فالبكتيريا من نوع "باسيلوس" تمتلك سمة بقاء فريدة، وهي قدرتها على تكوين أبواغ صلبة وخاملة تسمح لها بتحمل الظروف القاسية مثل الجفاف أو التعرض لأشعة الشمس. ومن المرجح أن هذا ساعدها على البقاء على سطح الثمرة والاستمرار في محاربة العدوى. أما فطريات "تريكوديرما"، فهي مهيأة طبيعيًا للعيش في التربة، حيث تكون الرطوبة ثابتة والبيئة مستقرة. وعلى السطح الجاف والمكشوف للثمرة، عانت هذه الفطريات لتثبيت نفسها والتنافس مع الميكروبات الموجودة، مما جعلها غير فعالة ضد تعفن الثمار.
تخلص الدراسة إلى أنه على الرغم من أن كلا النوعين من الميكروبات يعدان أدوات قيمة، إلا أنهما غير قابلين للتبادل. فلحماية ثمار الزيتون من الأنثراكنوز، توفر بكتيريا "باسيلوس" - وتحديدًا السلالات التي تم اختبارها في هذا البحث - بديلًا حيويًا ومستدامًا للرش الكيميائي، حيث يمكن تطبيقها مباشرة على الثمار لمنع التعفن. أما فطريات "تريكوديرما"، فتظل مرشحًا قويًا لإدارة أمراض التربة وحماية الأشجار الصغيرة في المشاتل، حيث تعتبر موطنها الطبيعي وطريقة عملها الأكثر ملاءمة. ومن خلال مطابقة الميكروب المناسب للجزء المناسب من الشجرة، يمكن للمزارعين تقليل اعتمادهم على المواد الكيميائية، وحماية التربة من تراكم المعادن الثقيلة، وزراعة الزيتون بطريقة أكثر أمانًا للبيئة وأكثر مرونة للمستقبل.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.