. مقدمه: انگل بدون ریشه، وابسته به میزبان

گل جالیز (Orobanche spp. و Phelipanche spp.) یک انگل ریشه‌ای اجباری است؛ خود کلروفیل ندارد، فتوسنتز انجام نمی‌دهد و برای تأمین آب و مواد غذایی کاملاً به گیاه میزبان وابسته است. بنابراین، کل موفقیت این انگل در مزرعه به توانایی آن برای برقراری یک اتصال آوندی پایدار با ریشه میزبان وابسته است؛ اتصالی که از طریق اندام تخصصی به نام هاستوریوم شکل می‌گیرد.

۲. ساختار ریشه میزبان؛ مقصد نهایی انگل

ریشه گیاه میزبان، همان‌طور که در تصویر مشخص شده، از چند لایه و بافت اصلی تشکیل شده است:

اپیدرم (بشره): لایه محافظ بیرونی که ریشه را از محیط خاک جدا می‌کند و جای رشد ریشه‌موهاست.
قشر (کورتکس): ناحیه‌ای با سلول‌های پارانشیمی که محل عبور و ذخیره مواد است و انگل معمولاً ابتدا از این ناحیه عبور می‌کند.
آوندهای چوبی (xylem): مسیر اصلی انتقال آب و مواد معدنی از ریشه به ساقه و برگ‌ها.
آوندهای آبکش (phloem): مسیر انتقال مواد آلی (قندها و سایر محصولات فتوسنتزی) از برگ‌ها به اندام‌های مصرف‌کننده (از جمله ریشه).
سوزنی ریشه (root tip و root hairs): ناحیه فعال جذب آب و عناصر از خاک، که ترکیب ترشحات آن نقش مهمی در تحریک جوانه‌زنی بذر گل جالیز دارد.

برای انگل، هدف نهایی رسیدن به شبکه آوندی (چوبی و آبکش) است؛ جایی که بتواند مثل یک مصرف‌کننده قوی (sink) روی سیستم منبع–مخزن گیاه میزبان سوار شود.

۳. مراحل اتصال گل جالیز به ریشه میزبان

مرحله ۱: جوانه‌زنی بذر و رشد رادیکل به سمت ریشه

بذرهای گل جالیز سال‌ها در خاک در حالت خواب می‌مانند. خروج از خواب، فقط زمانی اتفاق می‌افتد که بذر در مجاورت ریشه میزبان مناسب قرار گیرد و ترشحات ریشه (به‌ویژه استریگولاکتون‌ها و ترکیبات مشابه) به آن برسد.

با دریافت این سیگنال‌ها:

بذر جوانه می‌زند و رادیکولی کوچک (ریشه‌چه انگل) رشد می‌کند.
رادیکل با حس‌کردن گرادیان شیمیایی، جهت رشد خود را به سمت سطح ریشه میزبان تنظیم می‌کند؛ این حرکت را می‌توان نوعی «هدایت شیمیایی» دانست.

مرحله ۲: تشکیل اولیه هاستوریوم روی سطح ریشه

پس از تماس رادیکول انگل با سطح ریشه میزبان:

سلول‌های ناحیه تماس شروع به تقسیم و تمایز می‌کنند و یک ساختار ضخیم‌تر و گره‌مانند ایجاد می‌شود؛ این ساختار همان هاستوریوم اولیه است.
در این مرحله، انگل هنوز به آوندها نرسیده است، اما پایه‌ی اتصال مکانیکی و شیمیایی خود را بر سطح بشره و قشر ریشه بنا می‌کند.

مرحله ۳: نفوذ هاستوریوم به درون قشر و رسیدن به آوندها

در ادامه، سلول‌های هاستوریوم به صورت متوالی:

دیواره‌های سلول‌های قشری را می‌شکنند یا آن‌ها را حل می‌کنند (با ترشح آنزیم‌ها و ترکیبات تخریبی)،
لایه به لایه به سمت مرکز ریشه پیش می‌روند،
تا جایی که به استوانه آوندی (xylem و phloem) برسند.

در نمای میکروسکوپی اینفوگرافیک، این نفوذ به‌صورت رشته‌هایی نشان داده شده که از سطح بیرونی ریشه عبور کرده و به آوندهای چوبی و آبکش رسیده‌اند.

مرحله ۴: تشکیل اتصال آوندی؛ پل تغذیه‌ای میزبان–انگل

وقتی سلول‌های هاستوریوم به آوندهای چوبی و آبکش می‌رسند:

بخشی از آن‌ها به سلول‌های شبیه تراکئیدها (برای اتصال به xylem) و بخشی دیگر به سلول‌هایی برای انتقال به phloem تمایز می‌یابند.
در نتیجه یک پل آوندی بین سیستم چوبی–آبکش میزبان و سیستم آوندی گل جالیز برقرار می‌شود.
از این لحظه، آب، فسفر، پتاسیم، ریزمغذی‌ها و قندها و سایر مواد آلی می‌توانند از ریشه میزبان به درون انگل جریان یابند.

اینفوگرافیک مایسا به‌خوبی نشان می‌دهد که:

آب از طریق آوندهای چوبی به هاستوریوم و سپس به ساقه گل جالیز منتقل می‌شود.
فسفر به‌عنوان عنصر حیاتی انرژی و رشد، از میزبان به انگل می‌رسد.
پتاسیم برای تنظیم فشار اسمزی و تعادل یونی، به انگل منتقل می‌شود.
قندها و سایر مواد آلی از طریق آبکش به انگل می‌رسند و منبع انرژی و کربن برای رشد آن را تأمین می‌کنند.
همراه این جریان، ترکیبات دیگر (از جمله اسیدهای آمینه، هورمون‌ها و متابولیت‌های ثانویه) نیز می‌توانند وارد انگل شوند و روی رشد و تکوین آن اثر بگذارند.

مرحله ۵: توسعه توبِرکل و ظهور ساقه انگل روی سطح خاک

پس از برقراری اتصال آوندی:

در محل اتصال، یک توده کروی یا بیضوی از بافت انگل شکل می‌گیرد که توبِرکل نام دارد.
از این توبِرکل، همان ساقه‌های گوشتی و گل‌دار که کشاورز روی سطح خاک می‌بیند (ساقه گل جالیز) رشد می‌کنند.
این ساقه‌ها در نهایت گل می‌دهند و هزاران تا صدها هزار بذر ریز جدید تولید می‌کنند و چرخه آلودگی را ادامه می‌دهند.

۴. پیامدهای این اتصال برای گیاه میزبان

با تشکیل هاستوریوم و اتصال آوندی، گل جالیز به یک «مصرف‌کننده قوی» در سیستم گیاه میزبان تبدیل می‌شود:

بخش قابل توجهی از آب و مواد غذایی که باید به برگ‌ها و میوه‌ها برسد، توسط انگل جذب می‌شود.
اندام‌های هوایی میزبان (برگ، ساقه، میوه) دچار کمبود مزمن می‌شوند؛ برگ‌ها زرد و کوچک، رشد رویشی کم، و عملکرد دانه یا میوه کاهش می‌یابد.
در آلودگی‌های شدید، sink انگل آن‌قدر قوی می‌شود که عملاً رشد و تولید میزبان را فلج می‌کند و حتی می‌تواند به مرگ کامل بوته منجر شود.

نکته‌ای که در اینفوگرافیک نیز برجسته شده، این است که:
«پس از اتصال هاستوریوم، گل جالیز تمام نیاز خود را از گیاه میزبان دریافت می‌کند و بدون آن قادر به ادامه حیات و رشد نیست.»

۵. اهمیت شناخت مکانیسم اتصال برای مدیریت گل جالیز

شناخت دقیق نحوه اتصال گل جالیز به ریشه میزبان، از روی تصویر و داده‌های آناتومیکی، چند کاربرد مهم مدیریتی دارد:

توسعه ارقام مقاوم:
با فهم نقاط ضعف در مسیر نفوذ هاستوریوم (مثلاً دیواره سلولی، ترکیب قشر، واکنش‌های دفاعی)، می‌توان ارقامی را انتخاب یا اصلاح کرد که توان جلوگیری از تشکیل یا نفوذ هاستوریوم را داشته باشند.
توسعه روش‌های نوین کنترل:
محصولاتی که سیگنال‌های ریشه را تغییر می‌دهند، رشد انگل را در مرحله رادیکول مختل می‌کنند، یا می‌توانند بافت هاستوریوم را نکروزه کنند، دقیقاً روی نقاط حساس این اتصال عمل می‌کنند (مانند محلول‌های آلی–آمینه تخصصی).
پایش زودهنگام:
آگاهی از زمانی که هاستوریوم تشکیل می‌شود (قبل از ظهور ساقه‌ها روی خاک)، کمک می‌کند برنامه‌های پایش و مداخله زودتر انجام شود؛ یعنی پیش از آن‌که انگل به‌طور کامل از منابع میزبان استفاده کرده باشد.
مدیریت تلفیقی (IPM):
ترکیب دانش آناتومی ریشه، رفتار هاستوریوم، و الگوی انتقال مواد، پایه‌ای برای طراحی برنامه‌های تلفیقی است: تناوب، گیاهان تله، کوددهی، تحریک میکوریزا، و استفاده هوشمند از نهاده‌هایی که می‌توانند سیگنال‌ها یا اتصال آوندی را مختل کنند.

۶. جمع‌بندی

اتصال گل جالیز به ریشه گیاه میزبان یک فرآیند چند مرحله‌ای و پیچیده است که از سطح سیگنال‌های شیمیایی در ریزوسفِر آغاز می‌شود و به تشکیل هاستوریوم و پل آوندی بین میزبان و انگل منتهی می‌گردد. این اتصال، اساس توانایی انگل در تبدیل شدن به یک مصرف‌کننده قدرتمند و خسارت‌زا در مزرعه است.

🌿 علف‌های هرز

دسته‌بندی 🌿 علف‌های هرز

کود کامل گرانوله کوکولی