الهرمونات النباتية البكتيرية والفطرية

 Bacterial and fungal plant hormones

مقدمة عن الهرمونات النباتية البكتيرية والفطرية

لا تُصنع الهرمونات النباتية بواسطة النباتات فحسب، بل أيضًا بواسطة ميكروبات متنوعة مثل **البكتيريا والفطريات**، والتي تلعب دورًا حاسمًا في التأثير على نمو النبات واستجاباته للإجهاد. هذه **الهرمونات النباتية الميكروبية** إما تحاكي الهرمونات النباتية أو تعدل مستوياتها، مما يُسهّل التعايش، وتعزيز النمو، أو حتى التسبب في الأمراض. يعكس تخليقها الحيوي التطور المشترك والتفاعلات المعقدة بين الميكروبات والنباتات.

يمكن أن تعمل الهرمونات البكتيرية والفطرية كمحفزات حيوية في الزراعة، أو، على العكس من ذلك، كعوامل ضراوة في أمراض النبات. فهم وظائفها يفتح آفاقًا جديدة في **المكافحة الحيوية**، و**الزراعة المستدامة**، و**التكنولوجيا الحيوية النباتية**.

11 نوع من الدراسات الخاصة باختبار البكتيريا الجذرية المعززة لنمو النبات

تصنيف البكتيريا الجذرية المعززة لنمو النبات

 الميكروبات الجذرية المعززة لنمو النبات

الدليل الشامل حول هرمونات النبات البكتيرية والفطرية

تعمل  ال PGPR على زيادة نظام الجذري للنباتات عن طريق إنتاج الفيتوهرمون IAA والانزيم النازع للامين  ACC  المتحكم في الايثلين بتكسيره.

النباتات المعالجة بـ PGPR لها جذر أفضل مع زيادة لاحقة في امتصاص العناصر الغذائية والمياه. يؤدي تعزيز نمو الجذورالجانبية والشعيرات الجذرية إلى زيادة سطح الجذر وبالتالي يمكن أن يكون لها تأثيرات إيجابية على اكتساب الماء وامتصاص المغذيات.

🔹 1. **أنواع الهرمونات الميكروبية**

تُنتج البكتيريا والفطريات جميع الفئات الرئيسية من هرمونات النبات:

| نوع الهرمون | مُنتجات البكتيريا | مُنتجات الفطريات | وظيفتها في النباتات |

| ---------------- | ----------------- | --------------------- | ----------------------- |

| **الأوكسينات** (مثل: IAA) | *الأزوسبيريلوم، ريزوبيوم، سودوموناس* | *الفوزاريوم، أسبرجيلوس* | استطالة الجذور، انقسام الخلايا |

| **السيتوكينينات** | *الأجروباكتيريوم، سودوموناس* | *فطريات الميكوريزا* | بدء نمو البراعم، إشارات التغذية |

| **الجبرلينات** | *أزوسبيريلوم، أسينيتوباكتر* | *جبريللا فوجيكوري* | استطالة الساق، إنبات البذور |

| **الإيثيلين** | *الزائفة، إنتيروباكتر* | أدلة محدودة في الفطريات | نضج الثمار، الشيخوخة |

| **حمض الأبسيسيك (ABA)** | *أزوسبيريلوم برازيلينس* | *بوتريتيس سينيريا* | تحمل الإجهاد، إغلاق الثغور |

| **حمض الساليسيليك (SA)** | *الزائفة المتألقة* | *أوستيلاغو مايديس* | إشارات دفاع النبات |

| **الجاسمونات** | أدلة ناشئة | *كوليتوتريكوم، فيوزاريوم* | استجابة الجروح، دفاع ضد مسببات الأمراض |

8 خصائص للبكتيريا الجذرية المعززة لنمو النبات المثالية

الآليات والنشاطات المفيدة للبكتيريا المعززة لنمو النبات

الميكروبات المثبتة للنيتروجين تكافليا و الأحياء المضيفة

 🔹 ٢. **إنتاج الهرمونات البكتيرية - السمات الرئيسية**

* **حمض الإندول-٣-الأسيتيك (IAA)** هو الهرمون النباتي البكتيري الأكثر إنتاجًا.

* مسارات التخليق الحيوي: *تعتمد على التربتوفان* (مسارات IAM، IPA، IAN، TAM).

* المنتج الرئيسي: *Azospirillum brasilense*، المستخدم في الأسمدة الحيوية.

* **مركبات شبيهة بالسيتوكينين** من *Rhizobium* تؤثر على **تكوين العقد** في البقوليات.

* **البكتيريا المعدلة للإيثيلين** تنتج **ACC deaminase**، مما يقلل من مستويات الإيثيلين الناتجة عن الإجهاد في النباتات.

> ✅ **نظرة حصرية:** إنزيم ACC deaminase من *Pseudomonas putida* ليس هرمونًا بحد ذاته، ولكنه ينظم **توازن الهرمونات النباتية** - مما يقلل من سمية الإيثيلين في ظل ظروف الإجهاد اللاحيوي مثل الملوحة أو الجفاف.

10 عوامل متحكمة في ميكروبات الرايزوسفير

هندسة الرايزوسفير:القائد الجديد للزراعة وعلوم النبات

7فوائد للفطريات الجذرية(Mycorrhizae)

 🔹 3. **إنتاج الهرمونات الفطرية - الميزات الرئيسية**

* **الفطريات** مثل *Gibberella fujikuroi* (الشكل البعيد من *Fusarium moniliforme*) هي **المصدر التجاري الأصلي للجبرلينات** (GAs).

* **الفطريات الممرضة** غالبًا ما تفرز حمض الأبسيسيك (ABA) وحمض الأنجيوتنسين (IAA) لقمع الاستجابات المناعية للنباتات.

> ✅ **نظرة حصرية:** *Botrytis cinerea*، وهو فطر نخري، ينتج **ABA** لإضعاف **المناعة المعتمدة على حمض الساليسيليك** في النباتات المضيفة.

* **فطريات الميكوريزا** (وخاصةً الأنواع الشجرية) تؤثر على النباتات المضيفة من خلال **تفاعل السيتوكينين والستريغولاكتون**، مما يُحسّن امتصاص العناصر الغذائية وتفرع الجذور.

 تصنيف الفطريات الجذرية(mycorrhiza)

6مجالات و6 طرق استخدام الفطريا ت الجذرية

البكتيريا الجذرية المعززة لنمو النبات(PGPR)

🔹 4. **الأدوار المزدوجة: التكافل مقابل الإمراض**

| الدور | مثال على الميكروب | الهرمون المعني | التأثير |

| -------------- | ------------------ | ------------------ | --------------------------- |

| **التكافل** | *Azospirillum spp.* | IAA، GAs | يعزز نمو الجذور |

| **مُمْرِض** | *Agrobacterium tumefaciens* | السيتوكينينات، الأوكسينات | يُسبب مرض التاج |

| **عامل المكافحة الحيوية** | *Bacillus subtilis* | IAA، SA | يُحفز المقاومة الجهازية |

| **مُمْرِض فطري** | *أنواع الفيوزاريوم* | حمض الساليسيليك، حمض الأبسيسيك | يُضعف دفاعات النبات |

--

 🔹 5. **التطبيقات في الزراعة والتكنولوجيا الحيوية**

* **الأسمدة الحيوية:** استخدام البكتيريا الجذرية المنتجة لحمض الساليسيليك لتعزيز نمو المحاصيل.

* **عوامل المكافحة الحيوية:** البكتيريا المنتجة لحمض الساليسيليك تُستخدم لتحفيز المقاومة المكتسبة الجهازية (SAR)** في المحاصيل.

* **نماذج التفاعل بين النبات والميكروبات:** الهندسة الوراثية للميكروبات لتحسين إنتاج الهرمونات لمقاومة الإجهاد.

> ✅ **نظرة حصرية:** تم اختبار *الزائفة المتألقة* المعدلة وراثيًا مع **التخليق الحيوي لحمض الساليسيليك** لحماية**الطماطم والفلفل** ضد *فطريات الكابسيس* في تجارب الصوب الزراعية.

5 آليات مباشرة و 4 غير ماشرة لتعزيز نمو النبات

ماهي الآلية الرئيسية الغير المباشرة لتعزيز نمو النبات؟

الفطريات الجذرية (Mycorrhiza) المعززة لنمو النبات

 📚 ملخص

الهرمونات البكتيرية والفطرية منظمات قوية لوظائف الأعضاء والصحة النباتية. ويمثل إنتاجها تكيفًا دقيقًا يُمكن أن يُفيد النباتات أو يُستغلها. إن تسخير الهرمونات النباتية الميكروبية من خلال التكنولوجيا الحيوية والزراعة المستدامة يُمكن أن يُحدث ثورة في الزراعة الحديثة من خلال تقليل الاعتماد على المواد الكيميائية الاصطناعية.

 البكتيريا المثبتة للنيتروجين وأشكال علاقتها بالنبات المضيف

ما هي البكتيريا المساعدة  للميكورايزا؟

الأكتينوميسيت فرانكيا: بكتريا مهما بيئيا وزراعيا

 للمزيد من المعلومات الإطلاع على كتاب 

الرايزوسفير: إيكوبيولوجيا ،ميكروبيولوجيا وبيوتكنولوجيا

تأليف

د. بن عمرشبة

The Rhizosphere: Ecobiology, Microbiology and Biotechnology