بزرگنمايي:

سرزمین ایرانیان- گندم یک محصول غذایی اساسی است که یک پنجم کالری را در سبد غذایی ما تشکیل می‌دهد. اما در بسیاری از نقاط جهان، محصول دچار "زنگ گندم"(زنگ سیاه گندم) می‌شود که یک قارچ است که می‌تواند مزرعه را نابود کند.

محققانی از بریتانیا، آمریکا و استرالیا سرنخ‌های ژنتیکی را شناسایی کرده‌اند که بینش آنها را در مورد زنگ گندم و مقابله با آن وسعت بخشید.

آنها یک ژن در عامل بیماری(قارچ) کشف کردند که باعث شروع دفاع طبیعی گندم می‌شود. یک مسیر دوم نیز کشف شده است که پاسخ ایمنی گندم را فعال می‌کند.

این پژوهش ابزار جدیدی برای حفاظت محصولات از دست پاتوژنی مرگبار فراهم می‌کند.

زنگ ساقه باعث ایجاد بیماری‌های گیاهی و قحطی برای هزاران سال می‌شود. در دهه 1950، زنگ گندم از طریق شمال آمریکا گسترش یافت و تا 40 درصد از محصولات را نابود کرد.

از آن به بعد، دانشمندان انواع مقاوم در برابر زنگ را برای تقویت ایمنی گندم به قارچ توسعه داده‌اند. اما پاتوژن همواره در حال تکامل است.

اخیرا یک نژاد تهاجمی مشخص در چندین کشور در آفریقا و خاورمیانه مشاهده شده که با تهدید باد برای پخش آن در سطح وسیع مواجه است.

تحقیقات جدید راه را برای آزمایش سریع DNA نمونه‌های مشکوک گندم به منظور بررسی این که آیا مزارع گندم باید با آفت‌کش‌ها اسپری شوند یا خیر، هموار می‌کند.

"رابرت پارک" استاد کشاورزی پایدار در دانشگاه سیدنی و محقق این مطالعه گفت: برای اولین بار انجام آزمایش DNA برای شناسایی زنگ گندم ممکن شده است. شناسایی این که آیا محصولات گندم در هر نقطه از جهان می‌تواند به یک ژن مقاوم به زنگ به نام Sr50، که در گونه‌های متنوع گندم دیده شده، تجهیز شوند.

وی افزود: این کار نشان می‌دهد که آیا محصول گندم آزمایش شده باید به سرعت با قارچ‌کش گرانبها اسپری شود تا بتواند در برابر زنگ زدگی از خود محافظت کند و در عرض چند هفته محصول نابود شود یا خیر.

این تحقیق دانشمندان را امیدوار کرده که بتوانند با پرورش نژاد جدید گندم در آینده، یک گام در راه مبارزه با پاتوژنی مرگبار به جلو بردارند.

دکتر "متیو مسکو" از آزمایشگاه سینزبری(Sainsbury) در نورویچ می‌گوید: در حال حاضر ما می‌توانیم سیر تکاملی پاتوژن را مشاهده کنیم. ما می‌توانیم تاثیر آن را بر محصولات گندم پیش‌بینی کنیم. در آینده ما قادر خواهیم بود که برای مبارزه با این بیماری‌ها گیاهان هوشمند پرورش دهیم.

پاتوژن(Pathogen) یا بیماری‌زا یا بیمارگر٬ عامل تولید بیماری بوده و به دو دسته زنده مانند باکتری و غیرزنده(Inanimate) مانند سم ارگانوفسفره تقسیم می‌شود. البته این اصطلاح بیشتر در گیاه پزشکی و پزشکی به کار می‌رود.

زنگ گندم یا زنگ سیاه گندم یا زنگ سیاه ساقه گندم نام نوعی بیماری غلات است که عامل آن قارچ زنگ گندم (Puccinia graminis) می‌باشد.

تخمین زده می‌شود که 80 درصد انواع گندم کشت شده در آسیا و آفریقا در برابر آفت این قارچ آسیب‌پذیر باشد. این آفت عمدتا با کمک باد مسافت‌های طولانی را در طول قاره‌ها طی می‌کند.

زنگ سیاه ساقه یکی از بیماری‌های شناخته شده غلات است. تقریبا در تمامی مناطقی که این محصول کشت می‌شوند، وجود دارد.

علائم بیماری بیشتر روی ساقه وغلاف برگ‌ها ظاهر می‌شود. پهنک برگ و خوشه‌ها نیز ممکن است آلوده شوند.

اسپور(زنگ) روی میزبان‌های مختلف غلات تولید می‌شود.

تاول‌ها ممکن است در هر دو سطح زیرین و رویی برگ ظاهر شوند. یوریدیوسپورهای P.graminis قهوه‌ای مایل به قرمز، تخم مرغی شکل و با زواید خار مانند هستند.

تولید اسپور تا زمانی که گیاه به مرحله رسیدن نزدیک می‌شود، ادامه می‌یابد. با شروع مرحله رسیدن گیاه تولید یوریدیوسپور کاهش می‌یابد. سلول انتهایی گرد یا نسبتا نوک دار است. تلیوسپورها اغلب اپیدرم را پاره کرده از آن خارج می‌شوند. در طول زمستان تلیوسپورها در بافت گیاهی باقی مانده یا ممکن است با تولید بازیدیوسپور، به صورت اولین مرحله تولید مثل جنسی به سر ببرند.

باد، یوریدیوسپورهای زنگ سیاه غلات را به مناطق دوردست منتقل می‌کند. طی دوره رشد گیاهان میزبان، چرخه‌های تولید یوریدیا هر 14 تا 21 روز تکرار شده، موجب پخش سریع بیماری در مناطق وسیع می‌گردد.

این بیماری به همراه زنگ قهوه‌ای شدیدا مورد توجه متخصصان بیماری شناسی گیاهی، اصلاح نباتات و سایر دانشمندان است.

در گذشته پیدایش نژادهای فیزیولوژیک جدید از طریق تولید مثل جنسی، روی میزبان واسط، زرشک، باعث کاهش شدید محصول می‌شد و کارایی ارقام مقاوم را کاهش می‌داد.

این تحقیق در مجله Science منتشر شده است.