إنتاج الفيتوألكسينات PHYTOALEXINS

من دراسات 1937 Muller & Borger  على العزلات المختلفة والتداخلات بينها لفطر اللفحة المتأخرة فى البطاطس Phytophthora infestans على شرائح البطاطس حيث لوحظ أنه لو عوملت الدرنات بعزلة Compatible (ممرضة) فإن الفطر يخترق السطح ويكون الميسليوم , بينما لو عوملت شرائح البطاطس بعزلة  incompatible  أى غير ممرضة من الفطر نجد أن يحدث تلون ولا يستطيع الفطر أن يخترق سطح درنات البطاطس ويصبح نمو الفطر محدود , بعد ذلك لقح Muller شرائح البطاطس بعزلة incompatible  (غير ممرضة) من الفطر وبعد فترة  قام بتلقيح نفس الشرائح بعزلة compatible (ممرضة) بعد يوم أو يومين  المفروض أن العزلة المتوافقة تنمو وتكون الميسليوم ولكنها فى الحقيقة لم تنمو ولم تخترق سطح شرائح البطاطس وأوضح كل من مولر وبيلر هذه النتيجة أنه تنتج مواد مثبطة هى الفيتوألكسينات. حيث حدث استجابة للتلقيح الأول بالعزلة incompatible  والتى أدت الى عدم نمو العزلة الممرضة.

بعد ذلك عزلت العديد من الفيتوألكسينات من أنسجة نباتية مختلفة وصنفت كيميائيا وهى تختلف فى التركيب ولكنها تشترك فى التأثير وعرفت الفيتوألكسينات على أنها مواد كيماوية لها تأثير تضادى وذات وزن جزيئى صغير تخلق وتتراكم فى أنسجة النبات كرد فعل للإجهاد الذى تعرض له النبات, ولا تشبه الفيتوألكسينات المثبطات الموجودة أصلا فى النبات السليم حيث أنها تستحث نتيجة للإجهاد , ويعتمد التعرف على الفيتوألكسينات  على الإجراءات وطرق الفصل والتنقية ثم بعد ذلك اختبار تأثيرها المضاد.

وهي عامةً يفرزها النبات نتيجة مباشرة لوقوعه تحت تأثير عامل إجهادي محدد (عامل حث) وفي الغالب يكون نتيجة لحدوث هجوم من مسبب مرضي أو حدوث جروح أو تفاعل مع بعض الميكربات النافعة مثل انواع من بكتريا Plant Growth Promoting Rhizobacteria

ولا بد من ملاحظة ان الفيتةأليكسينات غير مستقرة داخل النبات بمعني إنه بمجرد زوال تأثير عامل الإجهاد يتناقص مستوي وجودها داخل النبات تدريجياً ثم بعد ذلك تختفي تماماً إلي ان يظهر عامل حث جديد يتفاعل مع النبات.

الفيتوألكسينات و المقاومة  Phytoalexins and Resistance

هناك صعوبات واجهت العلماء لمعرفة الدور الذى تلعبه الفيتوالكسينات فى حماية النبات ومنها

أولا : لا تكون الفيتوالكسينات متخصصة على ميكروبات معينة وكذلك قد تنتج الفيتوألكسينات نتيجة للإجهاد البيولجى أو نتيجة لعوامل طبيعية غير حية أو قد تتكون نتيجة للإجهاد الأيضى وهى بذلك غير متخصصة لحماية الأجسام المضادة فى الحيوانات.

ثانيا : تخلّق وتتراكم الفيتوألكسينات فى مكان الإصابة فقط فهى غير منتقلة جهازيا فى النبات وكذلك وجودها بتركيزات منخفضة.نوعا.

ولقد أوضحت الدراسات أن العامل المحدد هو سرعة تكون وتراكم الفيتوألكسينات كما فى الفاصوليا المعداة بعزلة ممرضة من الفطر Colletetrichum lindenutianum   المسبب لمرض الأنثراكنوز حيث أن التراكم المبكر والسريع للفيتوألكسينات يؤدى لظهور المقاومه التى تكون عباره عن تفاعل فائق الحساسية  و تتراكم المستويات الأعلى من الفيتوالكسينات فى التبقعات الحساسة المتكونة. كما وجد أن هناك علاقة بين معدل النمو للمسبب المرضى وكمية الفيتوألكسينات الموجودة فى مكان الإصابة , وفى دراسه على الفطر Phytophthora megasperma var sojae  مع نبات فول الصويا وجد أن بعد 8 ساعات من التلقيح معدل النمو للفطر متشابهة فى كلاً من الصنف الحساس والآخر الذى يحتوى على جين المقاومة وبعد ذلك يتوقف نمو الفطر فى الصنف المقاوم بينما لم يتوقف فى الصنف الحساس , وبتشريح وتحليل أجزاء من السويقة الجنينية العليا أخذت مباشرة من أسفل مكان التلقيح وجد أن هناك تركيز من الفيتوألكسين Glyceollin ولكنها فى الأنسجة المأخوذة من النبات الحساس  لم تصل إلى التركيز الذى يؤثر على المسبب المرضى .

ويوجد اكثر من دليل يثبت أن الفيتوألكسينات تلعب دورا هاما فى مقاومة النبات , جاء ذلك من التجارب التى أستخدم فيها مثبطات مسارات التخليق الحيوي للفيتوالكسينات , وعندما توقف التخليق الحيوي للفيتوالكسينات وجد أن مقاومة الأنسجة لهجوم المسبب المرضى اختزلت , وتوجد بيانات كثيرة حصل عليها من الدراسات الوراثية على هدم وتحليل الفيتوالكسينات بواسطة الفطريات الممرضة, حيث وجد أن الفطر Nectria baematococca  الذى يصيب البسلة والذى يفرز انزيم Pisatin demethylase الذى يثبط من نشاط الفيتوألكسين Pisatin حيث وجد أن هذا الفطر يفرز كميات كبيرة من الإنزيم , ووجد أن السلالات التى تنتج كميات كبيرة من الأنزيم استطاعت أن تسبب بقع على نباتات البسلة  وارتبطت المقدرة المرضية للفطر بمقدرته على تقليل نشاط الفيتوألكسين , وأخيرا تم نقل الجين الخاص بالإنزيم Pisatin demethylase ووضع فى فطرCochliobolus beterostrophus الذى يصيب الذرة , ووجد أن السلالات التى احتوت هذا الجين أصابت نبات البسلة وهذا يثبت مقدرتها على تحطيم الفيتوالكسين  Pisatin ( حيث عبر الجين عن نفسه ).