ویروس‌ها چگونه باعث بیماری گیاهان می‌شوند؟

ویروس گیاهی جزو آن دسته ویروسهایی است که به گیاهان حمله می‌کند. در سرتاسر جهان، برنامه‌ی کنترل ویروسهای گیاهی از اهمیت فراوان اقتصادی حکایت دارد، زیرا این ویروسها مسبب بیماریهایی هستند که محصولات زراعی تجاری را از بین می‌برند. ذره‌ی ویروس گیاهی موسوم به ویریون، همچون سایر ویروسها، عاملی بسیار کوچک و بیماری‌زاست. این ذره اساساً از اسید نوکلئیک (DNA یا RNA) است که لایه‌ای پروتئینی به اسم کپسید آن را در بر گرفته است.

مواد ژنتیکی ویروس می‌تواند از DNA دو رشته‌ای، RNA دو رشته‌ای، DNA تک رشته‌ای یا RNA تک رشته‌ای تشکیل شده باشد. غالب ویروسهای گیاهی در گروه ذرات ویروسی با RNA دو رشته‌ای یا تک رشته‌ای جای دارند. تعداد کمی از آن‌ها هستند که DNA تک رشته‌ای داشته باشند. در حالیکه هیچ ذره‌ای با DNA دو رشته‌ای وجود ندارد.

 

بیماری و ویروس‌های گیاهی

ویروس‌های گیاهی عامل بروز چندین نوع بیماری هستند که معمولاً به مرگ گیاه ختم نمی‌شود. با وجود این، علایمی نظیر لکه‌های گرد، بروز الگوی موزاییکی، زرد‌شدگی و پلاسیدگی برگ و نیز رشدی ناقص را سبب می‌شوند.

نامگذاری بیماری گیاهی معمولاً به علایمی بستگی دارد که آن بیماری بر روی هر گیاه خاص ایجاد می‌کند. برای نمونه، پیچیدگی برگ پاپایا و برگ سیب‌زمینی بیماریهایی هستند که انواع خاصی از پیچش برگ را سبب می‌شوند. بعضی از ویروسهای گیاهی فقط محدود به نوع خاصی از میزبان نیستند و امکان دارد انواع مختلفی از گیاهان را آلوده سازند. برای نمونه، گیاهانی نظیر گوجه فرنگی، فلفل، خیار سبز و تنباکو همگی در برابر ویروس موزائیک آسیب‌پذیر هستند. ویروس موزائیک بروما (brome mosaic virus) بیشتر علفها، غلات و بامبو را آلوده می‌کند.

انتقال بیماری گیاهی

سلولهای گیاهی جزو سلولهای یوکاریوتی و مشابه سلولهای جانوری هستند. با این حال، سلولهای گیاهی از چنان جداره‌ی سلولی برخوردارند که نفوذ ویروس به درون گیاه و آلوده کردنش را تقریباً ناممکن می‌سازد. در نتیجه، ویروسهای گیاهی با توسل به دو مکانیزم متداول است که پخش می‌شوند: انتقال افقی و انتقال عمودی.

• انتقال افقی

در این نوع از انتقال، ویروس گیاه در نتیجه‌ی منبعی خارجی به گیاه منتقل می‌شود. ویروس برای «حمله» به گیاه باید به درون لایه‌ی بیرونی و محافظتی گیاه رسوخ کند. گیاهانی که بر اثر شرایط جوی، هرس یا ناقلان گیاهی (باکتری، قارچ، نماتد و حشره) صدمه دیده باشند به شکل معمول در برابر ویروس آسیب‌پذیرتر هستند. انتقال افقی از طریق روشهای مصنوعی تولید مثل نباتی که مورد استفاده‌ی باغبانان و کشاورزان است نیز رخ می‌دهد. بریدن یا پیوند زدن درخت دو روش شایعی است که ویروسهای گیاهی به گیاه سرایت می‌کنند.

• انتقال عمودی

در انتقال عمودی، ویروس از گیاه مادر به گیاه فرزند انتقال می‌یابد. این نوع انتقال هم در تولید ‌مثل جنسی و هم غیر جنسی اتفاق می‌افتد. در روشهای تولید ‌مثل غیر جنسی نظیر تولید نباتی، گیاه فرزند از گیاهی با ویژگی ژنتیکی واحدی منشعب می‌شود. وقتی گیاهانی جدید از ساقه‌ها، ریشه‌ها، پیازها و ... مربوط به گیاه مادر تولید شدند، ویروس به گیاهان فرزند سرایت می‌یابد. در تولید جنسی، انتقال ویروس در نتیجه‌ی آلودگی بذر است.

در غالب موارد، دانشمندان از یافتن درمان برای ویروسهای گیاهی عاجز مانده‌اند. به همین دلیل است که تمرکز خویش را بر کاهش بروز و انتقال ویروس معطوف ساخته‌اند. ویروسها یگانه عوامل بیماری‌زای گیاهان محسوب نمی‌شوند. ذرات آلوده‌کننده‌ای موسوم به ویروئیدها و ویروسهای اقماری نیز هستند که مسئول بروز چندین نوع بیماری در گیاهان هستند.

ویروئیدهای گیاهی

ویروئیدها پاتوژنهای بسیار بسیار ریزی هستند که از مولکولهای تک رشته‌ای RNA ترکیب یافته‌اند و معمولاً فقط چند صد نوکلئوتید طول دارند. ویروئیدها، بر خلاف ویروسها، فاقد پروتئین کپسید برای حفاظت از مواد ژنتیکی خود در برابر تهدید هستند. آن‌ها توان کد‌نویسی پروتئینهایشان را ندارند و شکلی غالباً مدور دارند. تصور می‌شود ویروئیدها بر متابولیسم گیاه تأثیر می‌گذارند و سبب رشد ناقص گیاهان می‌شوند. آن‌ها در سلولهای میزبان با ایجاد اختلال در روند رونویسی، تولید پروتئین را با مشکل رو‌به‌رو می‌کنند.

رونویسی فرآیندی است که به رونویسی از اطلاعات ژنتیکی DNA و تبدیل آن به RNA منتهی می‌شود. برای تولید پروتئین از پیامهای رونویسی شده‌ی DNA استفاده می‌شود. ویروئیدها عامل بروز چندین بیماری هستند که شدیداً روی تولید غله تأثیر می‌گذارند. ويروئيد غده دوكي سيب زميني، ویروئید موزاییک نهفته هلو، ویروئید سان‌بلاچ آووکادو و ویروئید شانکر تاولی گلابی برخی از ویروئیدهای گیاهی متداول هستند.

ویروسهای اقماری

ویروسهای اقماری ذرات بیماری‌زایی هستند که قادرند باکتریها، گیاهان، قارچها و حیوانات را آلوده سازند. آن‌ها کپسید پروتئین را خودشان کد‌نویسی می‌کنند، ولی به‌منظور تکثیر به ویروس کمک‌کننده متکی هستند. ویروسهای اقماری با اخلال در فعالیت ژنی خاص در گیاه سبب بروز بیماری در آن‌ها می‌شوند. بعضی مواقع گسترش بیماری گیاه هم به حضور ویروس کمک‌کننده و هم ویروس اقماری‌اش بستگی دارد. در حالی که ویروسهای اقماری علایم بیماری را که توسط ویروسهای کمک‌کننده‌شان بروز می‌دهد دگرگون می‌سازند، بر تکثیر ویروسی خود ویروس کمک‌کننده هیچ تأثیری نمی‌گذارند و اخلالی در آن ایجاد نمی‌کنند.

کنترل بیماری ویروسی گیاهی

در حال حاضر، هیچ درمانی برای بیماری ویروسی گیاهی وجود ندارد. این یعنی برای پیشگیری از گسترش بیماری تمامی درختان آلوده باید از بین برده شوند. هدف از بهترین روشهایی که برای مبارزه با بیماریهای مسری گیاهی اتخاذ می‌شود پیشگیری است. روشهای مذکور عبارتند از تضمین نبود هرگونه ویروس بر روی بذر، کنترل ناقلان احتمالی ویروس از طریق استفاده از محصولات کنترل آفت و مطمئن شدن از اینکه روشهای کاشت و برداشت سبب گسترش بیماری مسری نمی‌شود.

مهم‌ترین نکات در مورد ویروسهای گیاهی

• ویروسهای گیاهی ذرات RNA یا DNA هستند که گیاهان را آلوده می‌کنند و بیماری‌زا هستند.
• غالب ویروسهای گیاهی ذرات ویروسی با RNA دو رشته‌ای یا تک رشته‌ای هستند.
• متداول‌ترین ویروسهای گیاهی عبارتند از ویروسهای موزائیک، ویروسهای پژمردگی لکه‌ای و ویروسهای پیچیدگی برگ.
• ویروسهای گیاهی عموماً با انتقال افقی یا عمودی به گیاه منتقل می‌شوند.
• ویروئیدها از مولکولهای تک رشته‌ای RNA ترکیب یافته‌اند و مسبب آن دسته از بیماریهای گیاهی هستند که رشد ناقص گیاه را در پی دارند.
• ویروسهای اقماری ذرات بیماری‌زای فوق‌العاده ریزی هستند که به‌منظور تکثیر و بروز بیماری در گیاه نیازمند ویروس کمک‌کننده هستند.
• هیچ درمانی برای بیماریهای ویروسی گیاهی وجود ندارد؛ برای همین پیشگیری همچنان محور کنترل بیماری محسوب می‌شود.