A Rhizoctonia-like Ceratobasidium sp. AG-A causing damping-off of Arachis pintoi

في العالم الخفي تحت التربة، تجري مفاوضات مستمرة بين النباتات والفطريات المجهرية التي تحيط بها. معظم هذه الفطريات جيران مسالمون، أو حتى شركاء مفيدون، يعيشون بهدوء على جذور النباتات أو المواد العضوية المتحللة. ومع ذلك، في ظل الظروف المناسبة، يمكن لبعض هذه الفطريات أن تغير سلوكها، لتتحول من سكان سلبيين إلى مهاجمين عدوانيين يسببون تعفن السيقان ويقتلون الشتلات الصغيرة. إحدى هذه المجموعات الفطرية، التي غالباً ما تُخلط مع قريب لها أكثر شهرة يسمى "ريزوكتونيا" (Rhizoctonia)، تشمل أنواعاً يصعب تحديدها بالعين المجردة لأنها تبدو متشابهة جداً. ويتطلب التمييز بينها النظر في عدد النوى داخل خلاياها وتحليل شفرتها الوراثية. وهذا التمييز يهم المزارعين والبستانيين بعمق، لأن المجموعات الفطرية المختلفة تهاجم محاصيل مختلفة، ومعرفة النوع المسبب للمشكلة بدقة هو السبيل الوحيد لإيقافه.

في أوائل عام 2024، واجهت مشتل معتمد في ولاية ساو باولو بالبرازيل أزمة مفاجئة وشديدة في محصول الفول السوداني بينتو (pinto peanut). هذا النوع من الفول السوداني، المعروف باسم "أراشيس بينتوي" (Arachis pintoi)، هو نبات استوائي صلب موطنه الأصلي أمريكا الجنوبية، ويحظى بتقدير لقدرته على استعادة المراعي المتدهورة وتحسين صحة التربة. كان المشتل يزرع صنفاً شائعاً يسمى "بي آر إس أوكويرا" (BRS Oquira)، والذي يتم إكثاره عن طريق زراعة سيقان صغيرة بدلاً من البذور. وفجأة، بدأت صواني الشتلات في الفشل؛ فالنباتات، التي كان ينبغي أن تزدهر، بدأت في تطوير سيقان وجذور داكنة ومتعفنة. وفي غضون أساب weeks، كان الضرر كارثياً، حيث تجاوزت الخسائر تسعين بالمائة من النباتات الصغيرة. راقب عامل المشتل الصواني التي كانت يوماً نابضة بالحياة وهي تتحول إلى كتلة من الشتلات الميتة والذابلة، وهي ظاهرة تُعرف باسم "موت البادرات" (damping-off)، حيث يتعفن قاعدة الساق وتنهار النبتة.

استُدعي فريق من الباحثين من "إمبراپا" (Embrapa)، مؤسسة الأبحاث الزراعية في البرازيل، للتحقيق في السبب. فحصوا النباتات الميتة تحت المجهر ووجدوا خيوطاً فطرية بنية داكنة تنمو على الأنسجة المتعفنة. كانت هذه الخيوط تمتلك نمط تفرع محدداً، حيث تنعطف بزوايا قائمة حادة، وهي سمة نموذجية لمجموعة من الفطريات تضم كلاً من "الريزوكتونيا" المعروفة ومجموعة أقل شهرة تسمى "الريزوكتونيا ثنائية النواة". ولتحديد الجاني بدقة، أخذ العلماء عينات من النباتات المصابة وزرعوا الفطر في مختبر. قاموا بعدّ النوى، أو مراكز القيادة داخل الخلايا الفطرية، ووجدوا أن كل خلية تحتوي بالضبط على نواتين. أكد هذا أن الفطر ينتمي إلى المجموعة ثنائية النواة، والتي تُصنف الآن تحت جنس "سيراتوباسيديوم" (Ceratobasidium).

وللتأكد من الهوية، استخرج الباحثون الحمض النووي (DNA) من الفطر وقاموا بتسلسل منطقة وراثية محددة. وعندما قارنوا هذه الشفرة الوراثية بقاعدة بيانات ضخمة للفطريات المعروفة، أشارت النتائج بوضوح إلى مجموعة محددة تُعرف باسم "AG-A". وضعت هذه البصمة الوراثية الفطر في شجرة عائلة إلى جانب سلالات أخرى تسبب تعفن الجذور في الفول السوداني في الصين، مما يشير إلى أن هذا الممرض ليس فريداً في موقع واحد، بل قد يكون واسع الانتشار بين محاصيل الفول السوداني. احتاج الباحثون بعد ذلك إلى إثبات أن هذا الفطر بالتحديد هو الذي يقتل الفول السوداني بينتو، وليس مجرد عابر سبيل. فقاموا بإعداد تجربة منضبطة، حيث أخذوا سيقان نبات الفول السوداني بينتو السليمة وزرعوها في تربة جديدة. قاموا بتلقيح مجموعة من الصواني بالفطر الذي عزلوه، بينما تركوا مجموعة أخرى دون مساس كمجموعة ضابطة.

كانت النتائج حاسمة. ففي غضون سبعة أيام، بدأت النباتات المعرضة للفطر تظهر نفس الاسوداد والتعفن عند قاعدة الساق كما لوحظ في المشتل. وبحلول اليوم الخامس عشر، ماتت نسبة 89% من النباتات الملقحة، بينما مات 10% فقط من النباتات غير المعرضة، ومعظم ذلك كان بسبب حالات فشل التجذر الطبيعية. ثم أخذ الباحثون الفطر من النباتات الميتة حديثاً وقاموا بزراعته مرة أخرى، مؤكدين أنه نفس الكائن الحي الذي بدأوا به. أكملت هذه الدورة من العزل، والعدوى، وإعادة العزل المتطلبات العلمية القياسية لإثبات أن الفطر هو السبب الحقيقي للمرض.

يمثل هذا الاكتشاف المرة الأولى التي يُبلغ فيها عن هذا الفطر المحدد، "سيراتوباسيديوم sp. AG-A"، مسبباً لموت البادرات في الفول السوداني بينتو. وبينما شوهد فطر مشابه في محاصيل أخرى في البرازيل، وارتبط نوع مختلف من "الريزوكتونيا" بشكل فضفاض بالفول السوداني بينتو في الماضي، فإن هذه هي الحالة المؤكدة الأولى لهذه المجموعة الوراثية المحددة التي تهاجم هذا النبات تحديداً. تشير النتائج إلى أن هذا الفطر قد يكون أكثر شيوعاً في إنتاج الفول السوداني مما كان يُعتقد سابقاً، مع احتمال انتقاله من عوائل أخرى أو تغيير سلوكه نتيجة للتغيرات البيئية. عقب التشخيص، طبق المشتل تغييرات إدارية صارمة، بما في ذلك معالجة سيقان الزراعة بمبيد فطري، وإزالة التربة الملوثة، ونقل صواني الشتلات إلى مناطق ذات ضوء شمس مباشر أكثر ورِيّ أقل استمرارية. نجحت هذه الخطوات في وقف التفشي، مما قلل الخسائر إلى مستويات ضئيلة جداً. وتعد هذه الحالة تذكيراً بأنه حتى النباتات الأصلية القوية معرضة للتحولات المجهرية في عالم الفطريات، وأن التحديد الدقيق هو الخطوة الأولى نحو حماية أنظمتنا الغذائية.