مشخصات پروکاريوتها و تفاوت آنها با يوکاريوتها

مشخصات پروکاريوتها و تفاوت آنها با يوکاريوتها

سلول يوکاريوت
سلول پروکاريوت
- هسته مشخص دارند و ژنوم درون هسته است.
- هسته ندارند و ژنوم به صورت کلاف درهم پيچيده در سلول است.
- اندامکهاي سلولي داراي غشا وجود دارد.
- فاقد اندامکهاي سلولي داراي غشا هستند.
- علاوه بر S 70، ريبوزوم S 80 هم دارند.
- ريبوزوم فقط از نوع S 70 است.
- تقسيم سلولي از نوع ميتوز و ميوز است.
- ميتوز و ميوز ندارند و با تقسيم دوتايي تکثير مي شوند.
- ديواره سلولي وجود ندارد يا فاقد پپتيدوگليکان است.
- ديواره سلولي از جنس پپتيدوگليکان است که موجب شکل دادن سلول مي شود.

روشهای جداسازی و تشخیص باکتریهای بیماریزا در گیاهان

1- جداسازی (روشهای جداسازی/انواع محیط کشت/خالص سازی)

2- تشخیص

1) آزمون گرم

2) آزمون بیماریزایی

3) آزمونهای بیوشیمیایی و فيزیولوژیکی

طبقه بندی باکتريهای بيماريزای گياهی

1- باکتريهای گرم منفی (Gracilicutes):

جنسهای Xanthomonas، Pseudomonas، Rhizobium (Agrobacterium)، Erwinia، Xylella، Ralstonia و ... در اين گروه قرار می گيرند.

2- باکتريهای گرم مثبت (Firmicutes):

جنسهای Clavibacter، Rhodococcus، Protobacterium، Rathayibacter و ... در اين گروه قرار می گيرند.

3- رده Mollicutes (Tenericutes):

Spiroplasmaها، Phytoplasmaها و Mycoplasmaها در اين گروه قرار می گيرند.

• باکتریهای سخت رشد (Fastidious bacteria): 1- باکتریهای محدود به آوند چوبی (XLB)

2- باکتریهای محدود به آوند آبکشی (PLB)

• تعريف اصطلاحات: Pathovar، Race، Biovar، Biotype

خصوصيات ساختماني باکتريها

شکل و اندازه (کروي، ميله اي، مارپيچي)

پلي ساکاريدهاي برون سلولي (کپسول و لعاب slime)

غشاء بيروني (شامل فسفوليپيد، ليپوپلي ساکاريدها و پروتئين)

ديواره سلولي از جنس پپتيدوگليکان

غشاء سلولي

تاژک

پيلوس pilus (جمع: پيلي pili)

سيتوپلاسم

کروموزوم

پلاسميد

ريبوزوم

ساختمان عمومي تاژک

جسم پايه (basal body)

قلاب (hook)

رشته اصلي (filament)

توجه: ساختمان تاژک در باکتريهاي گرم مثبت و گرم منفي با هم متفاوت است ولي اين سه قسمت اصلي در هر دو آنها وجود دارد.

نحوه قرار گرفتن تاژک روي سلول باکتري

تاژک منفرد قطبي (monotrichous) مانند جنس Xanthomons

تاژک چندتايي قطبي (lophotricous) مانند Pseudomonas syringae

يک تاژک در هر قطب (amphitrichous) مانند جنس Aquasprillium

تاژک محيطي (peritrichous) مانند جنس Agrobacterium

نحوه تکثير و مراحل رشد باکتريها

- تکثير باکتريها از طريق تقسيم دوتايي صورت مي گيرد.

- مراحل رشد و تکثير باکتريها در محيط کشت عبارت است از:

1- مرحله نهفته يا تأخيري (Latent / Lag phase)

2- مرحله رشد لگاريتمي (Exponential phase)

3- مرحله ايستايي (Stationary phase)

4- مرحله مرگ يا زوال (Death / Decline phase)

- بهترين زمان براي انجام آزمون روي باکتريها مرحله 2 است، به همين دليل براي انجام تستها از کشت 24-48 ساعته باکتريها استفاده مي شود.

کنترل بيماریهای باکتريايی

1- فرار از بيماری (Exclusion): قرنطينه، استفاده از اندامهای تکثيری سالم.

2- ريشه کنی (Eradication)

3- استفاده از ارقام مقاوم

4- استفاده از روشهای کنترل زراعی

5- کنترل بيولوژيکی

6- کنترل شيميايی

برخی بيماريهاي گیاهی مهم ناشی از پروکاریوتها

آتشک سيب و گلابي (Erwinia amylovora)

شانکر باکتريايي هسته داران (Pseudomonas syringae pv. syringae)

زوال و مرگ درختان فندق (Pseudomonas avellanea)

شانکر باکتريايي صنوبر (Xanthomonas populi)

بيماري پيرس انگور (Xylella fastidiosa)

سرطان گالي طوقه (Rhizobium = Agrobacterium tumefaciens)

جاروک مرکبات (Ca. Phytoplasma aurantifolia)

پژمردگي باکتريايي توتون و گوجه فرنگي (Ralstonia solanacearum)

نماتد چيست؟

نماتدها جانوراني هستند از شاخه Nematoda يا كرم هاي با مقطع گرد كه داراي تقارن جانبي و دايره اي، حلقه هاي كاذب يا سطحي در سطح پوست بوده، فاقد دستگاه هاي تنفسي و گردش خونند، و تنفس آنها از طريق پوست انجام مي شود. به علت اينكه فرم عمومي بدنشان باريك و كشيده است به نام نماتد يا نخي شكل خوانده مي شوند. بدن آنها شفاف، و داراي دستگاه هاي گوارش، توليد مثل، سيستم هاي عصبي، ترشحي و همولنف است.

طبقه بندي نماتدها از نظر نوع زندگي

1- نماتد هاي آزاد( free living nematodes)

اين نماتد ها زندگي آزاد داشته و در خاك و آبه اي شيرين و شور زندگي مي كنند. داراي انواع زندگي ذره خواري

( saprophitic ) و شكاري (predatory) هستند.

2-نماتدهاي انگل (parasitic nematodes)

اين نماتدها پارازيت يا انگل بوده و تماما يا قسمتي از دوره زندگي خود را در بدن موجودات زنده يا گياهان سپري مي كنند.

طبقه بندي نماتدها از نظر پارازيتيسم

*نماتدهاي پارازيت گياهي از نظر حالات انگلي و موقعيت زيستي به سه دسته تقسيم مي شوند.

(ectoparasitic nematodes) 1- نماتدهاي پارازيت خارجي

اينگونه نماتدها در تماس نزديك با سطح ريشه گياه قرار داشته بدون اينكه وارد نسج ميزبان شوند از مواد غذايي آن تغذيه مي كنند. اكثرا متحرك و مهاجرند.

2- نماتد هاي پارازيت داخلي (endoparasitic nematodes)

اين دسته از نماتدها به داخل ريشه و ساير اندام هاي گياهي نفوذ كرده درون نسج رشد و نمو نموده و در همان جا يا خارج از ريشه تخم ريزي مي نمايند. در طول نشو و نما از سلول هاي داخل نسوج گياهي تغذيه و خسارت وارد مي آورند. اين دسته از نماتدها بيماري زا بوده و از اهميت زيادي برخوردارند.

3- نماتدهاي پارازيت نيمه داخلي (semi-endoparasitic nematodes)

اين گروه از نماتدهاي غير مهاجري هستند كه فقط سر و گردن خود را به داخل ريشه گياه فرو برده و بقيه بدن نماتد در خارج از ريشه قرار مي گيرد. نماتد در همان جا مستقر شده تخمريزي مي كند.

مشخصات نماتدهاي بيماريزاي گياهي

نماتد هاي بيماري زا درگياهان غالبا به طول 3/0 تا 1 ميلي متر هستند. ولي طول برخي از آنها به 7-8 ميليمتر مي رسد. اكثر نماتدها استوانه اي شكل و در قسمت سر و دم باريكتر هستند. در بعضي از گونه ها، نماتدهاي ماده در هنگام بلوغ متورم شده و به شكل گلابي، ليمويي يا قلوه اي شكل در مي آيند. بدن اكثر آنها شفاف است و به كمك ميكروسكوپ مي توان اندام داخلي آنها را ديد. خارجي ترين قسمت بدن نماتد توسط يك غلاف سلولي شفاف و قابل ارتجاع به نام كوتيكول احاطه شده است.تمام نماتد هاي بيماريزا داراي نيش يا استايلت در دهان خود هستند كه براي پاره كردن و تغذيه از سلول هاي گياهي به كار مي برند.

علائم آلودگي گياهان به نماتدها

علائم آلودگي به نماتد ها ممكن است در ريشه و يا اندام هاي هوايي ظاهر شوند.

علائم در ريشه

- گال در اثر هيپرتروفي يا هيپر پلازي مثل spp. Anguina

- زخم Pratylenchus spp.

- ريشكي شدن Heterodera spp. (Hairy)

- كلفتي و يا پوسيدگي ريشه

علائم در اندام هاي هوايي

- تقليل رشد و زردي مثل Ditylenchus spp.

- زوال يا پژمردگي

- كاهش محصول و نا مرغوبي محصولات

- پيچيدگي ساقه

- ايجاد غده مثل Meloidogyne spp.

- پوسيدگي

- رشد غير طبيعي گل

طبقه بندي نماتدهاي بيماريزاي گياهي

نماتدها از سلسله ي جانوران، شاخه Nematheliminthes , و رده Nematoda مي باشند. طبق توصيه و پيشنهاد كميته ي بين المللي نامگذاري آخر اسامي

راسته -da

زير راسته -ina

بالا خانواده -oidea

خانواده -idea

زير خانواده -inae

ختم مي شوند. غالب نماتد هاي مهم پارازيت به زير رده ي Secernentea و راسته Tylenchidaتعلق دارند. سه حنس مهم نماتد هاي بيماريزا نيز متعلق به زير رده ي Adenophorea و راسته Dorylaimida هستند.

چرخه زندگي نماتد ها

چرخه زندگي نماتدهاي بيماريزا در گياهان شامل تخم، چهار مرحله لاروي و نماتدكامل مي باشد. هر نماتد در چرخه ي زندگي خود چهار بار (در موارد استثنايي سه يا پنج بار) جلد عوض مي كند. اولين جلد انداري در داخل پوسته تخم صورت ميگيرد و لارو سن دوم از تخم خارج مي شود. در موقع تفريخ لارو از پوسته تخم آنزيم هاي حل كننده پوسته تخم توسط لارو داخل پوسته ترشح مي شود. فاكتورهاي ديگري از قبيل حرارت، رطوبت، مواد شيميايي و برخي مواد مترشحه از ريشه ي گياه ميزبان در تفريخ لارو سن دوم از پوسته تخم موثرند.

مهمترين نماتدهاي پارازيت گياهي

نماتد مولد غده ريشه (root-knot nematode)

اين نماتد از جنس Meloidogyne و خانواده Heteroderidae، انگل داخلي ريشه، غير مهاجر يا ساكن مي باشند.از اين جنس تا كنون 4 گونه به نام هاي M.arenaria, M.hapla.M.javanica, M.incognita از مناطق مختلف ايران گزارش شده است. نماتد غده ريشه داراي دوشكلي جنسي (Sexual dimorphism) نر وماده مي باشد. نماتدهاي نر كرمي شكل بوده، و اندازه آنها بين 7/0 تا 9/1 ميليمتر متغير است. ماده متورم، گلابي شكل و شيري رنگ بوده و اندازه آهنا بين 5 تا 8 ميليمتر تغيير مي كند.

علائم بيماري و خسارت

نشانه هاي ظاهري اندام هاي هوايي عبارتند از: ضعف عمومي، كم رشدي، زردي و كوتولگي و در اندام هاي زيرزميني تشكيل غده هاي حاوي نماتد روي ريشه هاي فرعي. ضمناً در اوايل رشد در صورتي كه كه ميزان جمعيت نماتد در داخل خاك زياد باشد بوته ميري نيز به وجود مي آيد. ميزان بوته ميري در صورت آلوده بودن زمين به يكي از قارچ هاي بيماريزا از جمله فيتوفتورا و يا فوزاريوم در شرايط مناسب افزايش خواهد يافت.

زيست شناسي

لارو هاي سن دوم به محض برخورد با ريشه هاي فرعي گياه ميزبانبه داخل آنها نفوذ نموده، پس از تغذيه وپوست اندازي تحرك خود را از دست داده و متورم مي شوند و در داخل به حالت سر به طرف مركز و دم به طرف خارج ريشه ساكن گشته، زندگي انگلي خود را شروع مي كنند.

نماتدهاي نر از سن سوم قابل تشخيص هستند و پس از بلوغ كرمي شكل و متحرك شده، آنگاه از ريشه خارج و جهت جفت گيري در داخل خاك اطراف ماده هاي چسبيده به ريشه به فعاليت مي پردازند.

اين نماتد از جنس Hetrodera و از خانواده Heteroderidae جزو نماتدهاي مولد كيست، انگل داخلي ريشه، همه جايي و غير مهاجر است. يكي از مهم ترين گونه ها H. schachtii

نماتد چغندرقند داراي دوشكل جنسي نرو ماده است. نماتد نر كرمي شكل واندازه آن بين 3/1 تا 6/1 ميليمتر متغير است. ماده هاي جوان ليموييي يا قمقمه اي شكل و شيري رنگ بوده و اندازه آنها بين 6/0 تا 8/0 ميليمتر تغيير مي كند.ديواره بدن ماده ها پس از تكامل، سخت و كيتيني شده و به رنگ قهوه اي در مي آيد. نماتد هاي ماده براي محافظت از تخم هاي خود تشكيل سيست مي دهد.

علائم بيماري و خسارت

اولين نشانه هاي ظاهري اندام هاي هوايي، روي برگ ها ظاهر مي شوند. بدين معني كه برگ هاي چغندرقند مبتلا در هنگام روز و تابش آفتاب پژمرده شده و در هنگام شب و هواي خنك مجددا حالت عادي و طبيعي خود را باز مي يابند. دمبرگ ها كشيده و معمولاً به زرد تغيير رنگ مي دهند. بوته ها كوتوله مانده و رشدي عقب افتاده دارند. پژمردگي ابتدا در برگ هاي خارجي نمايان شده و پس از چندي فقط در برگ هاي مياني بوته ها باقي مي مانند. در اندام هاي زير زميني ريشه كوچك، بدشكل، منشعب و ريشك هاي جانبي زياد و افشان در دو طرف ريشه اصلي مشاهده مي شوند.

زيست شناسي

لارو هاي سن دوم به محض برخورد با ريشه هاي فرعي گياه ميزبان به داخل آن نفوذ نموده به حالت سر به طرف مركز ريشه و انتهاي بدن به طرف خارج از ريشه قرار گرفته و شروع به تغذيه و رشد مي نمايند. پس از تغذيه و پوست اندازي، لاروها متورم شده، حركت خود را از دست داده و زندگي انگلي خود را شروع مي نمايند. نماتد هاي نر از سن سوم به بعد قابل تشخيص هستند. مادهه اي بالغ پس از جفت گيري با نماتد نر تعداد كمي تخم را درون ماده ژلاتيني قرار و بقيه تخم ريزي را در داخل بدن انجام مي دهند. ماده ها پس از پايان تخم ريزي به رنگ قهوه اي در آمده و براي محافظت از تخم هاي خود به كيست مقاوم تبديل مي شوند. اين كيست ها به راحتي از ريشه جدا و درون خاك باقي مي مانند و يا اينكه چسبيده به ريشه چغندرقند از خاك خارج مي شوند.

تعريف گياهان انگل

بيش از 2500 گونه گياه عالي شناخته شده كه به صورت پارازيتي روي گياهان ديگر زندگي مي كنند و مانند گياهان ميزبان خود توليد گل و دانه مي نمايند.

مشخصات گياهان عالي پارازيت

بعضيHemiparasite يعني شبه پارازيت داراي ريشه و كلروفيل هستند و براي بعضي مواد معدني محلول و احتمالاً بعضي مواد آلي به ميزبان خود متكي مي باشند. برخي ديگر مثل دارواش ها كه داراي كلروفيل هستند اما ريشه ندارند

و بعضي نه كلروفيل دارند و نه ريشه مثل سس و از داخل بافت هاي ميزبان به صورت مكنده تغذيه مي كنند.

بيماريزايي به دو صورت تغذيه ،كاهش مواد معدني گياه و ترشح آنزيم و سموم

طبقه بندي بر اساس نوع اندام

• انگل هاي ساقه: 1- كاملا وابسته مثل سس Cuscuta (فاقد كلروفيل)

2- نيمه وابسته مثل دارواش، دارواشك ،موخور

• انگل هاي ريشه: 1- كاملاً وابسته مثل گل جاليز Orbanche

2-نسبتاً وابسته مثل استريگا روي ريشه ذرت Striga

سس Cuscuta

داراي دامنه ميزباني وسيع و روي رشد و ميزان محصول گياه آلوده اثر گذاشته و ممكن است پل انتقال ويروس ها نيز باشد. اين گياه انگلي است كه ساقه نخي شكل و زرد رنگ دارد و روي ساقه ميزبان مي چسبد و در آن مي پيچد. رنگ معمولي آن زرد و كرمي است. فاقد ريشه و كلروفيل و برگ است.

اين گياه خسارات زيادي را به يونجه كاري ها، صيفي كاري ها، مركبات و ... مي زند . سس اگر موفق به تماس با گياه ميزبان شود روي ساقه چند دور مي پيچد و چند بر آمدگي داندانه مانندي به نام هوستوريوم در محل تماس به وجود مي آورد و را خود را به داخل بافت گياه و آوند هاي چوب و آبكش باز ميكند. پس از تماس سس با ساقه ارتباط س كاملا به خاك قطع مي گردد. بذر هاي سس معمولا توسط حيواناتة آب، ادوات كشاورزي، باد، كودهاي حيواني به مزارع ديگر انتقال مي يابد.

مبارزه:

• جلوگيري از ورود بذور سس به مزرعه و استفاده از بذور گواهي شده

• تميز بودن آلات و ادوات كشاورزي

• استفاده از علف كش ها

• جمع آوري و سوزاندن بوته هاي آلوده

• شخم عميق و مكرر و استفاده از شعله

• كنترل بيولوژيك توسط قارچ destructuvum Colhetotricum

گل جاليز Orbanche

تمام گونه هاي اين خانواده پارازيت ريشه گياهان هستند و 12 جنس و 200 گونه دارد كه مهمترين آنها جنس Orbancheمي باشد. گياهان علفي بدون كلروفيل و داراي برگ هاي فلس مانند داراي 150 گونه كه در تمام نقاط دنيا پراكنده و عموما به ريشه گياهان نهاندانه حمله مي كنند.( گاهي به بازدانه هم حمله مي كنند) دامنه ميزباني وسيع دارد مثل خيار، خربزه، هندوانه، كدو،، توتون، يونجه، آفتابگردان و ...

بذر گل جاليز قهوه اي رنگ است و حدود 2/0 تا 5/0 ميليمتر مي باشد كه اين بذر مي تواند متوسط 2 تا 8 سال و در بعضي گونه ها 17 سال قوه ناميه خود را حفظ نمايد. بذر گل جاليز جهت جوانه زدن نياز به ترشحات ريشه دارد.

گل جاليز با ايجاد سیبکهایی که رل مکه را بازی مي كنند به ريشه گياهان چسبيده و مواد غذايي آن را به مصرف مي رساند. لذا باعث توقف رشد و خشكي آن مي شود. گونه O. aegiptiaca ( گل جاليز مصري) در تمام نقاط ايران پراكنده و روي بسياري از نباتات زراعي خصوصا جاليز ديده مي شود. گونه مهم ديگر آن O.ramosa بيشتر در غرب و شمال و روي حبوبات و كدوئيان ديده مي شود.

مبارزه:

• پيشگيري: 1- كاشت بذور عاري از آلودگي 2- جلوگيري از استفاده از كود دامي آلوده به بذر گل جاليز 3- حدالامكان قبل از كاشت وسايل عاري از آلودگي باشد 4- كنترل مسير جويبارها 5- از استعمال شن، كود، خاك آلوده خودداري بايد نمود 6- pH خاك

• مكانيكي: 1- سوزاندن و جمع آوري گل جاليز قبل از به بذر رفتن از آلودگي مي كاهد.

• زراعي: 1- جلوگيري از استيلا گل جاليز ر مراحل اوليه رشد گياه ميزبان با اعمال روش هاي زراعي باعث تقويت ميزبان مي سود. 2- زود كاشتي ميزبانهاي گل جاليز 3- رطوبت و آبياري كافي مانع از گسترش و باعث فرار گل جاليز مي شود( علت كمي توسعه در مناطق شمالي) 4- كشت ارقام مقاوم

• كنترل بيولوژيكي

• روش هاي شيميايي با انواع علف كش

گياه نيمه انگل دارواش

• Viscum album

• از خانواده Loranthaceae مي باشد اين انگل اغلب در نقاط ايران روي سيب، گلابي، زردآلو و بعضي درختان جنگلي ممرز، سپيدار، تبريزي و افرا خسارت داشته و خسارت آن روي سيب مهم و در شهميرزاد روي هر پايه حدود 200 گونه انگل ديده شده است.

• در اثر شيوع انگل درختان ضعيف، شاخه ها خشك و بدون محصول خواهد بود. گياهي است با انشعابات 2 شاخه اي كه به 2 برگ گوشتي ختم و رنگ برگ ها سبز مايل به زرد است. داراي برگ هاي هميشه سبز و گل هاي هرمافروديت بوده، فاقد ريشه مي باشد و با وجود كلروفيل نمي تواند مواد گلوسيدي را بسازد و توسط پرندگان منتشر مي شود. اين گياه به دليل داشتن ويسين روي سطح شاخه ها مي چسبد.

• مبارزه:

• بهترين راه مبارزه با دارواش قطع آنها از درختان مي باشد. شاخه هاي آلوده در زمستان از پايين تر از محل آلودگي هرس مي شوند.

• .

• دارواشك

• Arceuthobium oxycedri

روي سوزني برگان، روي اندام هوايي( تاج)، سر خشكيدگي ايجاد مي نمايد. داراي كلروفيل و انتقال آن از طريق بذر انجام مي شود. عامل انسداد آوندها، بذرها چسبيده و با فشار از ميوه به اطراف پرتاب مي شوند.

نتيجه بررسيها نشان مي دهدكه اين نيمه انگل آسيب نسبتاً شديدي بر درختان ميزبان در عرصه هاي منابع طبيعي و به خصوص باغهاي گردوي مناطق پراكنش وارد كرده و منجر به تهديد حيات تعدادي از ميزبانهاي خود شده و با توجه به دير زيستی درختان گردو، از اين طريق خسارت زيادی را به باغداران وارد كرده است. همچنين نتايج مطالعات صحرايي روشن ساخت كه بيشترين تراكم اين گياه انگل در بعضي مناطق روي انواع زالزالكها و گردو مي باشد

موخور

Loranthus

جنس Loranthus از خانواده Loranthaceae مي باشد.

گیاه نیمه انگل «لورانتوس (loranthus sp.)

در ایران دو گونه دارد که به نامهای «موخور» و «چشم بلبلی» معروفند و در مناطق رویشی زاگرس بیشتر به درختان پهن برگ بلوط، بادام، بنه، افرا خسارت وارد میکنند. شاخه اين گياه گوشتی ، طویل و گیاه دوپایه است و بيشتر بر روی شاه بلوط های غرب ایران دیده میشود.