يمثل الهالوك أحد أخطر القيود الحيوية على إنتاج الفول البلدي في تونس، إذ يتطفل هذا النبات العشبي على جذور العائل ويقتات على عصارته، فيضعف نموه ويخفض إنتاجيته خسائر فادحة، ويصعب التعامل معه بالوسائل التقليدية لأن أطواره الأولى تجري تحت سطح التربة بعيدًا عن أعين المزارع، ومن هنا يتجه البحث العلمي إلى وسائل مبتكرة للمقاومة، في مقدمتها إثارة المقاومة الجهازية في النبات نفسه عبر تلقيحه بسلالات من بكتيريا الريزوبيا
ويحتل الفول البلدي مكانة محورية في الأمن الغذائي والزراعة المستدامة، فهو مصدر مهم للبروتين النباتي ومحصول محسّن لخصوبة التربة لقدرته على تثبيت النيتروجين الجوي عبر عقد جذوره البكتيرية، ولذلك فإن أي خسارة يسببها الهالوك لا تنعكس على محصول موسم واحد فحسب، بل تمتد آثارها إلى التربة والدورة الزراعية ودخل المزارعين
وتقوم فكرة المقاومة المستحثة على أن تعامل البكتيريا النافعة النبات بما يشبه اللقاح، فيستنفر دفاعاته الكيميائية الحيوية قبل هجوم الطفيل وأثناءه، وتشارك في هذه الدفاعات إنزيمات مضادة للأكسدة ومركبات فينولية وبيروكسيد الهيدروجين، وتستكشف هذه الدراسة بدقة كيف تتحرك هذه المنظومة الدفاعية في الفول البلدي عند تطفل الهالوك عليه بعد تلقيحه بالريزوبيا
أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها
هدفت الدراسة إلى استكشاف الديناميات الكيميائية الحيوية في الفول البلدي عند استجابته لتطفل الهالوك بالترافق مع التلقيح بسلالات مختلفة من الريزوبيا، وقيمت المقاومة الجهازية المستحثة عبر قياس نشاط إنزيمات البيروكسيداز وأكسيداز البوليفينول ولياز الأمونيا للفينيل ألانين، إضافة إلى تراكم المركبات الفينولية وبيروكسيد الهيدروجين في نباتات مصابة بالهالوك وملقحة بالريزوبيا، واستخدم الباحثون سلالتين من الريزوبيا هما مات وبي جيه 1 وصنفًا قابلًا للإصابة هو صنف بادي، في تجربة زراعة مشتركة داخل أطباق بتري
ثانيًا: أبرز النتائج
1- خفض التلقيح بسلالة مات إنبات بذور الهالوك بنسبة 87 في المئة وعدد الدرنات المتكونة على جذور الفول بنسبة 88 في المئة، بينما اقتصر أثر سلالة بي جيه 1 الدال على خفض إنبات بذور الهالوك بنسبة 62 في المئة
2- أخر التلقيح بالسلالتين تكوّن الدرنات مدة أسبوعين، وأحدث تنخرًا في الدرنات الملتصقة بالجذور بلغت نسبته 12.50 في المئة مع سلالة مات و4.16 في المئة مع سلالة بي جيه 1 مقارنة بالشاهد المصاب غير الملقح
3- ارتبطت مقاومة الفول للهالوك بعد التلقيح بسلالة مات باستجابة إنزيمية مضادة للأكسدة أكثر كفاءة نسبيًا، إذ ارتفع نشاط البيروكسيداز بنسبة 45 في المئة وأكسيداز البوليفينول بنسبة 67 في المئة ولياز الأمونيا للفينيل ألانين بنسبة 86 في المئة
4- سجلت تحسينات في محتوى المركبات الفينولية الذائبة بنسبة 56 في المئة ومحتوى بيروكسيد الهيدروجين بنسبة 12 في المئة عند التلقيح بسلالة مات، أما سلالة بي جيه 1 فلم تظهر معها زيادات دالة إلا في المركبات الفينولية وبيروكسيد الهيدروجين ونشاط أكسيداز البوليفينول، ولا سيما بعد 45 يومًا من التلقيح
ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها
تفيد دلالات الدراسة بأن التلقيح بالريزوبيا، ولا سيما سلالة مات، يستحث مقاومة جهازية تحصن الفول البلدي حماية حيوية ضد تطفل الهالوك، وإن لم تتحقق الحماية الكاملة بهذا التلقيح وحده، وتبدو سلالة مات مرشحًا واعدًا لتطوير طريقة متكاملة لمكافحة تطفل الهالوك في حقول الفول، ضمن منظومة تجمع الوسائل الحيوية والزراعية بدل الاعتماد على المكافحة الكيميائية وحدها، كما تفتح النتائج بابًا لتقويم سلالات ريزوبيا أخرى وجرعات وتوقيتات تلقيح مختلفة، ولاختبار الفعالية ميدانيًا في ظروف الحقل المفتوح حيث تتعدد العوامل البيئية، قبل اعتماد التلقيح توصية زراعية واسعة النطاق
وتزداد جاذبية المقاومة المستحثة في سياق البحث العالمي عن بدائل آمنة للمبيدات الكيميائية، إذ تتراكم مخاوف من آثارها في التربة والمياه والصحة، بينما تقدم الكائنات النافعة حلولًا تنبع من بيولوجيا النبات ذاته وتتكامل مع ممارسات الزراعة المستدامة، غير أن ترجمة نتائج الأطباق المختبرية إلى نجاح حقلي تظل خطوة تتطلب اختبارات موسمية وتربوية متنوعة
وخلاصة القول إن بكتيريا الريزوبيا لا تكتفي بتثبيت النيتروجين وإغناء النبات، بل تستطيع أيضًا استنفار دفاعاته الكيميائية الحيوية ضد طفيل الهالوك، وتتصدر سلالة مات هذه الإمكانات بما يجعلها أساسًا عمليًا محتملًا لحماية محصول الفول البلدي
المصدر الأصلي: https://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0304673
DOI: 10.1371/journal.pone.0304673