تظهر على بعض النباتات والأشجار أوراماً مختلفة الحجم على الأوراق أو السيقان أو الأفرع أو الجذور أو الثمار أو البذور فما هي هذه الأورام وما أسبابها

ـ ما هي الأورام ؟

تسمى الأورام باسم تدرنات Tumors وهى عبارة عن نموات غير طبيعية في انسجه النبات تتكون على آي جزء منه.

ـ ما سبب هذه الأورام ؟

سببها حدوث تهيج ناشئ عن طفيل حشري أو حلم أو بكتيريا أو فطر أو نيماتودا.

ـ ما هي أشهر المسببات المحدثة للأورام ؟

أ   ـ الحشرات وأهمها والذبابير (الدبابير) وبعض أنواع الذباب

ب ـ البكتيريا المسببة للتدرن التاجي أو سرطان النبات وتسمى أجروباكتيريم تيوميفشينس Agrobacterium tumefaciens 

ـ  ما هي الكيفية التي تحدث بها الأمراض المتسببة عن الحشرات ؟

تحدث هذه الأورام كنتيجة لوضع الحشرات للبيض تحت سطح البشره في النبات أو إدخال آله وضع البيض تحت بشره النبات وهذه العملية تدفع النبات لتكوين أوراملحمايته من الأصابه وهذه تكون ممتلئة بالأنسجة المغذية التي يتراوح فى حجمها من ورم لايرى بالعين المجردة إلى ورم يصل إلى حجم البرتقالة أو يزيد وهذه الأورام تنشأ نتيجة لنشاط خلايا بارنكيميه النسيج الوسطي (الميزوفيل) وأيضا نتيجة فعل الإفرازات الكيماوية للحشرة وعند فقس  البيض فإن اليرقات المتكونة تتغذى على محتويات هذه الخلايا

ـ ما هي الميكانيكية الدقيقة لحدوث الورم ؟

هذه الميكانيكية غير معروفه بدقه ولكن المعروف هو حدوث تهيج نتيجة لنمو اليرقات ربما يكون هذا هو السبب الرئيسي لتكوين الأورام وقد يكون ذلك نتيجة نشاط فيرس يفرز من لعاب الحشرة وكلما زادت تغذيه الحشرة على الورم زاد نموه حيث أنها تفرز مواد كيماوية منشطة لحدوث الورم ومن المعتقد أن الحشرات تحاكى النبات في إفرازه للهرمونات المنشطة لتكوين الأورام واحد هذه المنشطات هو إندول حامض الخليك.

ـ هل الأورام تتسبب فى قتل النباتات المصابة ؟

لا يحدث هذا لأنه إذا حدث فإنها تموت أيضاً ولكنها تعمل على بقاء النبات ليستمر إمداده لها بالغذاء أينما وجدت.

ـ ما هى طبيعة الخلايا المتكونة فى الورم ؟

 الورم يحدث نتيجة زيادة  في حجم الخلايا وعددها ويمكن اعتبار هذه التدرنات  فقاقيع تتكون حول الطفيل لتفصله عن النبات وتحمى النبات من حدوث أضرار لباقي أجزاء النبات.وعليه يمكن القول بأن الأورام النباتية المتسببة  عن الحشرات ليست إلا طريقه لحماية النبات من الطفيل الحشري.

ـ ما هى أنواع الأورام المتسببة  عن الإصابات الحشرية ؟

يعتمد نوع الورم على نوع المسبب المهاجم للنبات فقد يتكون الورم من فجوه واحده أو عده فجوات وفى حاله الفجوة الواحدة يكون بها طفيل واحد أما المتعدده فيكون بها طفيل أو أكثر  وهناك علافه متوازنة بين الطفيل والنبات تعمل على استقرار بقاء الطفيل.

ـ ماذا يحدث أو هوجم النبات بأكثر من مسبب فى نفس الوقت ؟

قد يصبح غير قادر على حماية نفسه وفى نفس الوقت نجد أن نسل هذه المسببات يقل.

ـ ما هى الفائدة التى تعود على الطفيل من الورم المتكون ؟

الورم يوفر مناخ مناسب لنمو الطفيل حيث يحميه من الرياح والحرارة ويمده بالغذاء الكافي ليصبح قادراً على التكاثر بكفاءة.

ـ هل هناك إستفاده للنبات من وجود هذه الأورام ؟

عاده لا توجد استفادة ولكن في معظم الأحوال لا يحدث ضرر للنبات إلا انه يدفع بطاقته لتكوين هذه الأورام بدلاً من قيامه بالعمليات الحيوية الازمه لنموه. وهناك حالات تؤدى إلى أضرار للنبات مثل فعل حشره Andricus في نبات البلوط فهي تمنع الإنتاج وتحطم الثمار والبذور.

ـ هل هناك إهتماماً بهذه النوعيه من الأورام من قبل الجهات البحثية ؟

بالرغم من أن هناك الكثير الغير معروف عن الميكانيكية التي تحدث في تكوين الأورام وفى دوره حياه المسببات المحددة لها إلا أن اهتمام الجهات البحثية محدود والسبب اقتصادي بحت نظراً لقلة الأضرار المتسببة عنه.

ـ ما هو سرطان النبات أو التدرنات البكتيرية وما هو أثرها على النبات ؟

أهم هذه التدرنات وأخطرها هو التدرن التاجي الذي يصيب معظم النباتات من ذوات الفلقتين والتي تتسبب عن الإصابة بالبكتيره أجروباكتريم تيوميفشينس Agrobacterium tumefaciens  وهو ما يسمى بسرطان النبات.

ـ ما هو طبيعة هذا الورم وكيفيه حدوثه ؟

هذا الورم غير محدود النمو ويختلف عن الأورام الطبيعية في عده صفات من أهمها أن تطعيمه على نباتات سليمة يعمل على ظهور الورم عليها وهذا لا يحدث في حاله الأورام الطبيعيه كما انه يستمر فى النمو والزيادة لفترت طويلة حتى في غياب البكتيريا نفسها.

ـ هل هناك طرز مختلفه للورم ؟

يوجد أكثر من طراز لهذه الأورام

أ   ـ ورم غير منتظم من الخلايا يسمى Disorganised callus

ب ـ ورم مختلط بتكوين نموات خضريه ويسمى تيراتوما Teratoma

ـ هل يمكن عزل البكتيريا من هذه الأورام المتكونه ؟

هذه مشكله أثارت انتباه العلماء وشغلت تفكيرهم لأكثر من خمسون عاماً حيث في كثير من الأحيان كانت البكتيريا غير موجودة بالورم وبالرغم من ذلك فهو في زيادة مستمرة مما كثر معه التكهنات والنظريات لتفسير هذه الظاهرة المحيرة.

لماذا زاد الإهتمام بهذه الظاهره  وصرفت الملايين من الدولارات للبحث عن دليل مادى يمكن به تفسير ذلك ؟

وذلك للأمل في الحصول على تفسير لحدوث سرطان الإنسان الذي يشبه في ميكانيكيته إلى حد كبير هذا النوع من السرطان وأيضا لسهوله وسرعة الحصول على نتائج قد تفيد في حل اللغز حول السرطان واسببابه في الإنسان.

ـ ما هى النتائج التى تم التوصل اليها فى هذا المجال ؟

بداية حل هذا اللغز كان في عام 1974 حيث وجد في هذه البكتيريا المسماه Agrobacterium tumefaciens  المحدثه لسرطان النبات كرموسوم حلقي زائد سمي بلازميد Plasmidووجد انه يحمل جزءاً كبيراً من الجينات المسؤوله عن حدوث الورم وان جزءاً منه يدخل إلى الخلية النباتية ويلتحم مع المادة النوويه بها ويتناسخ معها معطياً الأوامر بتكوين خلايا سرطانية. 

ـ هل هناك دليل على ان البلازميد هو السبب فى احداث الورم ؟

نعم فإنه من الممكن تنميه هذه البكتيريا بطريقه تفقدها الكرموسوم الزائد المسمى بالبلازميد ثم تستخدم في العدوى فلا تحدث الورم هذا هو الدليل الواضح على ان هذا الكرموسوم هو المسئول عن  إحداث الورم بما يحمله من جينات مسرطنه.

ـ كيف يمكننا أن ٌنفقد البكتيريا هذا الكرموسوم ؟

يمكن ذلك بتنميتها على بيئة غذائية بها الحامض الامينى جليسين أو تنميتها على درجه أعلى من درجه نموها المثلي فعندما تنمو على درجه أعلى من 33º م فإن هذا الكرموسوم الزائد يفقد وتنتج أجيالاً من البكتيريا خاليه منه وغير ممرضه إلا أنها تكون متعطشة لوجوده وتصبح ذات رغبه في التزاوج للحصول على نسخ منه إذا اتيح لها النمو على درجه حرارة مناسبة.

ـ ما الذى ساهم فى هذا الإكتشاف وتفسير ذلك ؟

كان لاكتشاف الإنزيمات المسماة بالإنزيمات القاطعة Restriction endonucleases والتي تهضم المادة النووية الدنا  (DNA)وتفككها إلى قطع متباينة الحجم دوراً رئيسياً في تفهم هذه الظاهرة حيث يقوم كل أنزيم بتكسير الكرموسوم في موقع محدد بين قاعدتين نيتروجينيتين من أنواعها الأربعة يمكن بعد ذلك باستخدام طرق الفصل الكهربائي مشاهده هذه القطع بأحجامها وأوزانها المختلفة.

ـ كيف أمكن إثبات أن جزءاً من الكرموسوم الحلقى المسمى بالبلازميد يمكنه الإندماج فى الخليه النباتيه ؟

أمكن إثبات ذلك عندما نجحت الأبحاث في تهجين قطع من الدنا (DNA) الخاص بالكرموسوم الحلقي الزائد المسمى بالبلازميد والمعزول من البكتيريا المسببة للسرطان النباتي A . tumefaciens للـ RNA النباتي فحدث اندماج مما يؤكد مقدرته على التناسخ مع المادة الوراثيه للنبات.

ـ هل هناك أبحاثاً تؤكد أن البلازميد هو المسؤول عن حدوث الورم ؟

أكدت الدراسات الفيزائيه والوراثيه أن المسئول عن حدوث سرطان النبات الذي تسببه البكتيريا

A . tumefaciens هو جزء صغير من البلازميد يسمى Tumor inducing plasmid (Ti - plasmid) أو  (t – DNA) والذي ينتقل من البكتيريا ويندمج في النسيج النباتي القابل للاستقبال وبتغير التوازن الهرموني تتحول الخلايا العادية إلى سرطانية  وتصبح مصنعا لإنتاج المزيد من هذا الجزء الكرموسومى الحامل لجينات الورم والمسمى  t – DNA وذلك فيالخلايا الجديدة ويستمر النمو السرطاني وينقسم بطريقه غير منضبطة دون الحاجة لوجود البكتيريا.

ـ ما هو أهميه وعلاقه البكتيره أجروباكتيريم تيوميفيشينس Agrobacterium tumefaciens بعلم الهندسه الوراثيه ؟

كان للاكتشافات العلمية السابقة الدور الهام للدخول إلى مجال الهندسة الوراثيه وكانت هذه البكتيريا الدور الرئيسي في ذلك وذلك لقدرتها على نقل الجينات إلى داخل الخلية النباتية وهذا مالم يمكن تنفيذه بطرق أخرى من قبل وقد أدى دراستها ودراسة طبيعة عملها لأكثر من خمسين عاماً الدور الكبير في البدء في مجال الهندسة الوراثيه والذي شاركت فيه أيضاً بكتيريا القولون المسماة E.coli

ـ ما هى صفات الأنسجه السرطانيه الناشئه عن هذه البكتيره ؟

للأنسجة النباتية السرطانية  الناشئة عن هذه البكتيره القدرة على النمو على بيئة غذائية خاليه من الهرمونات النباتية وكذلك على استخدام مجموعه من مشققات الأحماض من مجموعه Opine منفردة لنموها والحصول على الطاقة دون الحاجة إلى مصادر أخرى وهذا لا يمكن لغيرها من البكتيريا تنفيذه.

ـ ما اهميه Ti – plasmid الخاص بهذه البكتيريا ؟

يستخدم كأداة للنقل السريع للجينات المطلوب إدخالها إلى النبات وبالتالي إنتاج نباتات مهندسه وراثياً.

ـ هل تتكون أورام ثانوية أعلى أبعاد من الأورام الأصلية كما يحدث في الإنسان أو ما يسمى Metastasis ؟

نعم يحدث ذلك وكان يعتقد أن هناك أشرطة تربط الورم الأولى بالثانوي ولكن ثبت عدم صحة ذلك وغير معروف  حتى الآن تفسيراً لهذه الظاهرة.

ـ هل يعتمد حجم الورم المتكون على حجم الجرح المتكون ؟

يعتقد ذلك فعندما يكون الجرح صغيراً يتكون ورماً صغير وعندما يكون الجرح كبيراً ينشأ عنه ورماً كبيراً

ـ هل هناك علاقة بين ميكانيكية حدوث السرطان في الإنسان وحدوثه في النبات ؟

نعم هناك تشابه كبير بين ميكانيكية حدوث الورم في الحالتين حيث أن تحول الخلية سواء الحيوانية أو النباتية إلى خليه سرطانية يكون بسبب أو آخر  قد يكون بكتيريا ـ فيروس أو عوامل أخرى تحدث اضطرابات في عمليه النسخ وبذلك تتحول الخلايا إلى نوع شاذ بتناسخ بطريقه غير منضبطة تؤدى إلى حدوث خلل فى العمليات الفسيولوجيه وفى الإنسان تؤدى إلى وفاته أما في التدرن التاجي في النبات فإن الضرر يكون ناشئ عن خنق لمسار المياه والعناصر الغذائية الصاعدة للنبات وبالتالي يزداد النبات ضعفاً ويقل إنتاجه مما يدفع المزارع إلى التخلص منه وهذا ما يحدث في أشجار الفاكهة مثل الخوخ والمشمش والنكتارين والبرقوق وغيرهم من الأشجار.

ـ هل تسبب هذه البكتيريا المحدثة لسرطان النبات أضراراً لمن يتعامل معها في مجال أمراض النبات ؟

لهذه البكتيريا خطورتها على الإنسان أيضاً وتحدث أوراماً سرطانية على جلد الإنسان لذلك يجب توخى الحذر عند دراستها وتطبيق الاحتياطيات المتبعة في المعامل البكتربولوجيه.

ـ هل هناك طرق اقتصادية  لمقاومة التدرنات السرطانية فى النبات؟

نعم توجد عدة طرق للمقاومة منها:

-عدم تطعيم النباتات من مصادر مصابة بالمرض.

-التخلص من الأورام بإزالتها من على الأشجار باله حادة ثم دهان الجرح بعجينة مطهرة.