الأساليب الشاملة لفحص وتشخيص الإصابات الفيروسية في النباتات: من التقييم البصري إلى التقنيات المصلية والجزيئية المتقدمة

طرق فحص النباتات المصابة بالفيروسات:

توجد عدة طرق لفحص النباتات المشتبه في إصابتها بالفيروسات. يمكن تصنيف هذه الطرق بشكل عام إلى الفحص البصري، والاختبارات البيولوجية، والاختبارات المصلية، والتقنيات الجزيئية. إليك شرح لكل منها:

1. الفحص البصري (دراسة الأعراض):

• هذه هي الخطوة الأولية وتتضمن مراقبة النبات بعناية بحثًا عن الأعراض المميزة للإصابة الفيروسية. كما هو موضح في النص الذي قدمته، يمكن أن تشمل هذه الأعراض:

1. التبرقش: ظهور بقع غير منتظمة فاتحة وخضراء داكنة أو صفراء على الأوراق.
2. التشوهات: تجعد الأوراق، التفافها حول نفسها، أو تشوهات أخرى في شكلها.
3. الاصفرار (الكلوروز): اصفرار عام للأوراق نتيجة نقص الكلوروفيل.
4. البقع الحلقية: مناطق دائرية ذات حافة بلون ومركز بلون مختلف.
5. النقط الميتة (النخر): أنسجة ميتة موضعية تظهر كنقاط بنية أو سوداء.
6. النقط الموضعية: بقع ميتة في موقع الإصابة، غالبًا ما تشير إلى استجابة فرط حساسية.
7. شفافية العروق: ظهور عروق الأوراق بلون شفاف أو أفتح.
8. التقزم: قد تكون النباتات المصابة أصغر حجمًا بشكل ملحوظ من النباتات السليمة.

• محددات: يمكن أن تكون الأعراض البصرية متشابهة للعديد من الإصابات الفيروسية أو حتى ناتجة عن عوامل أخرى مثل نقص العناصر الغذائية أو تلف مبيدات الأعشاب. لذلك، عادةً لا يكون الفحص البصري وحده كافيًا للتشخيص النهائي.

2. الاختبارات البيولوجية (مدى العائل ودراسات الانتقال):

• يتضمن ذلك تلقيح نباتات اختبار صحية بعصارة من النبات المشتبه في إصابته. نباتات الاختبار هي أنواع معينة معروفة بتفاعلها مع فيروسات معينة عن طريق تطوير أعراض مميزة.
• يمكن أن تساعد ملاحظة نباتات الاختبار التي تطور أعراضًا في تضييق نطاق هوية الفيروس.
• تساعد دراسات الانتقال، مثل التلقيح الميكانيكي الذي وصفته (فرك عصارة مصابة على ورقة صحية)، في تأكيد ما إذا كان العامل قابلاً للانتقال ويتصرف مثل الفيروس. قد تتضمن طرق الانتقال الأخرى التطعيم أو استخدام ناقلات حشرية محتملة.
• محددات: يمكن أن تستغرق هذه الطرق وقتًا طويلاً وتتطلب الحفاظ على مخزون من النباتات الصحية. لا تنتقل جميع الفيروسات ميكانيكيًا، ولا يزال تحديد الفيروس المحدد أمرًا صعبًا.

3. الاختبارات المصلية (الكشف القائم على الأجسام المضادة):

• تعتمد هذه الاختبارات على التفاعل المحدد بين البروتينات الفيروسية (المستضدات) والأجسام المضادة. إذا كان الفيروس موجودًا في عينة النبات، سترتبط الأجسام المضادة به، مما يشير إلى نتيجة إيجابية. تشمل الطرق المصلية الشائعة:

1. إليزا (مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم): تقنية مستخدمة على نطاق واسع حيث يتم الكشف عن المستضدات الفيروسية باستخدام أجسام مضادة مرتبطة بالإنزيم، مما ينتج عنه تغير في اللون يمكن قياسه. توجد تنسيقات مختلفة لإليزا (مثل DAS-ELISA).
2. الاختبارات التدفقية الجانبية (LFAs): اختبارات سريعة وبسيطة (مشابهة لاختبارات الحمل المنزلية) حيث يظهر شريط ملون إذا كان الفيروس موجودًا. غالبًا ما تستخدم للتشخيص السريع في الحقل.
3. التلطيخ الغربي (Immunoblotting): يتم فصل البروتينات الفيروسية حسب الحجم ثم يتم الكشف عنها على غشاء باستخدام أجسام مضادة محددة. يمكن أن يؤكد وجود وحجم البروتينات الفيروسية.
4. اختبارات التراص (Agglutination Tests): تتضمن تكتل جزيئات الفيروس عند خلطها بأجسام مضادة محددة.
5. الفحص المجهري المناعي الفلوري: يستخدم أجسامًا مضادة موسومة بالفلور لتصور جزيئات الفيروس أو المستضدات الفيروسية داخل أنسجة النبات تحت المجهر.

• مزايا: الاختبارات المصلية حساسة بشكل عام، ونوعية (إذا تم استخدام أجسام مضادة عالية الجودة)، وسريعة نسبيًا. يمكن استخدامها لاختبار العديد من العينات في وقت واحد.
• محددات: تتطلب توافر أجسام مضادة محددة للفيروس المشتبه به. قد لا يتم الكشف عن السلالات الجديدة أو المتغيرة إذا لم تتعرف عليها الأجسام المضادة.

4. التقنيات الجزيئية (الكشف القائم على الأحماض النووية):

• تكشف هذه الطرق عن المادة الوراثية (RNA أو DNA) للفيروس. غالبًا ما تكون حساسة ونوعية للغاية. تشمل التقنيات الجزيئية الشائعة:

1. PCR (تفاعل البوليميراز المتسلسل) و RT-PCR (تفاعل البوليميراز المتسلسل بالانتساخ العكسي): تعمل هذه التقنيات على تضخيم مناطق معينة من الجينوم الفيروسي، مما يسمح بالكشف عن كميات صغيرة جدًا من الفيروس. يستخدم RT-PCR لفيروسات RNA، حيث يتم تحويل RNA أولاً إلى DNA.
2. PCR في الوقت الحقيقي (qPCR): يسمح بتحديد كمية الفيروس الموجودة في العينة.
3. تهجين الحمض النووي (مثل تهجين النقطة): يستخدم مجسات DNA أو RNA معلمة ترتبط بالحمض النووي الفيروسي التكميلي في العينة.
4. الجيل التالي من التسلسل (NGS) أو التسلسل العميق: يمكن استخدامه لتحديد جميع المواد الوراثية الموجودة في العينة، مما يسمح بالكشف عن الفيروسات المعروفة وحتى الجديدة.
5. تضخيم الحلقة المتساوي الحرارة (LAMP): طريقة سريعة وفعالة من حيث التكلفة لتضخيم الحمض النووي يمكن إجراؤها في ظروف متساوية الحرارة (لا حاجة إلى جهاز تدوير حراري).

• مزايا: غالبًا ما تكون التقنيات الجزيئية هي الأكثر حساسية ونوعية للكشف عن الفيروسات. يمكن استخدامها لتحديد الفيروسات حتى عندما لا تظهر الأعراض بعد أو تكون غير نمطية. يمكن لـ NGS تحديد العديد من الفيروسات في وقت واحد.
• محددات: تتطلب معدات وخبرة متخصصة. قد يكون استخلاص RNA أمرًا صعبًا. يمكن أن تحدث نتائج إيجابية خاطئة بسبب التلوث.

خلاصة:

في الممارسة العملية، غالبًا ما يتضمن تشخيص الأمراض الفيروسية النباتية مجموعة من هذه الطرق. قد يثير الفحص البصري الأولي الشك، يليه اختبارات مصلية أو جزيئية للتأكيد وتحديد الفيروس المحدد. يمكن استخدام الاختبارات البيولوجية لدراسة سلوك الفيروس ومدى عائله. يعتمد اختيار الطريقة على عوامل مثل الموارد المتاحة، وخبرة الموظفين، ونوع الفيروس المشتبه به، والغرض من التشخيص (مثل الفحص الروتيني، والبحث، والحجر الصحي).