المكافحة الوراثية للآفات الزراعية

Genetic control

هذا النوع حديث نسبياً ويتضمن استخدام الآفات الضعيفة وراثياً لتحديد تكاثر انواعها وبقائها في مجتمعاتها الطبيعية .

مثل هذه الآفات تنتج كميات كبيرة في المختبر وتطلق خلال المجتمعات البرية في الحقل للتزاوج مع الحشرات الاعتيادية والتي سوف لا تنتج افراد جديدة او تؤدي الى عدم صلاحية ذريتها (مثل العقم) الفشل في التأقلم مع البيئة بصورة جيدة … الخ .

طرق المكافحة الوراثية Methods of genetic control

ان طريقة القتل الذاتي Autocidal قد نوقشت في السنوات الأخيرة تحت العناوين التالية :

  1. طريقة اطلاق الحشرات العقيمة ( Sterile insect release method ( SIRM .
  2. نقل الكرموسومات ( Cromosomal translocation ( CT
  3. تعقيم الهجائن ( Hybrid sterility ( HS . 
  4. عدم التوافق السايتوبلازمي (Cytoplasmic incompatibility ( CI

1 – طريقة اطلاق الحشرات العقيمة ( SIRM

وقد تسمى طريقة الذكور العقيمة لان الذكور في الحشرات يمكن ان تعقم بسهولة وعندما تطلق فانها تتزاوج مع اناث برية خصبة لا تعطي بيوضها العقيمة نسلاً وبالتالي تؤثر بدورها على تقليل سكان ذريتها ، اما في التطبيق العملي عند تربية وتعقيم الحشرات على نطاق واسع فان تحيز الحشرات الذكور عن الاناث نادراً ما يكون عملياً ولذلك يعامل الجنسان ويعقمان ويطلقان في الحقل ومع ذلك تتضمن التطورات الحديثة استخدام اشعة الليزر لتحيز الاجناس واستخدام مكائن للفصل بينهما لذلك قد يكون من الممكن في بعض الانواع اطلاق الحشرات العقيمة بفترات مناسبة ليمكن نظرياً ابادة مجتمع الآفة ولاجل انجاح هذه الطريقة يجب اتباع الشرطين الاساسيين التاليين :

* يجب ان تكون الحشرات العقيمة المنتجة ذات قابلية على التنافس .

** يجب ان تكون هنالك امكانية لتربية الانواع المستهدفة بكميات كبيرة وبتكاليف مقبولة ويتم التقييم بالوسائل التالية :-

أ- التعقيم بالاشعاع المؤين :

يتم التعقيم بواسطة الاشعاع المؤين مثل اشعة كاما مصدرها من الكوبلت – 60 وتكون مصاحبة للنتروجين من اجل تخفيف التأثيرات الضارة لقابلية تنافس الذكور في بعض الحشرات كما في تجربة تعقيم ذكور ذبابة فاكهة البحر الابيض المتوسط حيث وجد ان كلما زادت الجرعات قلة قابلية الذكور على المنافسة ويفضل ان تكون الاناث لها قابلية على التزاوج لمدة واحدة فقط حيث ان اعادة التزاوج يعطي الفرصة للحيوانات المنوية الاعتيادية للتنافس مع الحيوانات المنوية العقيمة في الجهاز التناسلي الأنثوي . ان مستوى مجتمع الآفة المطلوب مكافحتها بهذه الطريقة يجب ان يكون منخفض بحيث يكون اطلاق الاعداد الكبيرة المناسبة من الذكور المشععة خلال المجتمع ذو جدوى اقتصادية ، او قد يخفض مجتمع الآفة بواسطة وسائل المكافحة الأخرى مثل استخدام المبيدات ويجب ان تكون هنالك طريقة رخيصة وسريعة للانتشار الكفوء للحشرات العقيمة وقد يتضمن ذلك استخدام الطائرات لتوزيع اعداد كبيرة من الحشرات العقيمة بصورة منتظمة وسريعة فوق مساحات كبيرة في المناطق الصعبة .

سلبيات استخدام اشعة كاما لتقيم الحشرات :

  1. يتطلب وجود علماء بكفاءة عالية لادارة البرنامج .
  2. كلفة الاستثمار عالية في الاجهزة والتسهيلات لمعاملات االاشعة قياساً الى معاملاتالمكافحة التقليدية .
  3. ان حياتية وسلوك الحشرات قد يتأثر بشدة بمعاملات التشعيع كما سبق الشرح .

مثال:

استخدم التقيم بالاشعاع لغرض ابادة الآفات في الولايات المتحدة منذ 1937والمثال التقليدي للإبادة الناجحة ياستخدام الحشرات العقيمة هو إبادة الدودة اللولبية في ولاية فلوريدا سنة 1955وهي ذبابة تتطفل على الماشية تطلب البرنامج انتاج 170ألف ذبابة في الأسبوع وذلك لاطلاق 800ذبابة عقيمة / 3كيلومتر مربع في الاسبوع وسبب هذا تدهوراً واضحاً في المجتمعات البرية واكملت الابادة خلال ستة اشهر ومنذ ذلك الوقت تقدم الولايات المتحدة باطلاق 200مليون ذبابة معقمة أسبوعياً في حزام يعرض 483كيلو متر من حدود المكسيك وذلك للاعوام 1976 1972 ان نسبة الكلفة / الربح في البرنامج قدرت بأنها 39 13دولار الى كل دولار يصرف وحالياً هنالك برامج عديدة من هذا القبيل .

ان الاستعمال المتكامل للمبيدات والمصائد الفرمونية والمكافحة الحياتية بنوع من الحلم وطريقة SIRMضد دودة ثمار التفاح قد تجربته بنجاح في شمال امريكا . وقد تستخدم اشعة الفا او بيتا او حتى اشعة اكس ولكن الاخيرة بسبب ارتفاع درجة حرارة اجهزتها عند التشغيل لفترة طويلة وارتفاع ثمنها فقد استبعدت من التجارب .

ب- استخدام المعقمات الكمياوية :

استخدمت بنطاق كبير في الحقل ضد الذباب المنزلي والذبابة اللولبية سابقة الذكر وكذلك ذباب الفاكهة وقد رشت اماكن النفايات في حالة الذباب المنزلي بنسبة %0.2 من مادة Tepa تيبا وقد وجد انه من الممكن القضاء على سكان الذباب المنزلي طوال فترة ادامة المعاملات كما استخدمت مادة Hempaهيمبا بنسبة %3.75لمكافحة نفس الذباب في اليابان سنة 1967.

ان تأثير المعقمات الكمياوية يمكن تصنيفها كالآتي:

  1. عوامل قلوية لها رد فعل عالي وتحدث عقماً دائمياً كما في مادتين تيبا وهيمبا السابقتين .
  2. المواد المعوقة للتمثيل الحياتي واكثرها فعالية ضد الاناث ولو ان لها قفل مؤقت مثل مادة مشابه البيرحدين Pyrimidine analogus. 
  3. مركبات متفرقة مثل مبيدات الادغال والهرمونات والمضادات الحياتية ومبيدات الفطريات والمستخلصات النباتية.
انتباه !!!

ومن الواجب ذكره ان المعقمات الكمياوية ذات سمية عالية للبائن ويجب ان تستخدم بحذر .

2 – انتقال الكرموسومات او الحمل الوراثي او التقنية الحياتية Chromusomal translocation or genetic load or biotechnology

ان الترتيب الطبيعي للكرموسومات يمكن ان يكسر بواسطة الاشعة او بالمعاملة بالكمياويات كما سبق الشرح ، غير ان اعادة الترتيب غير الطبيعي او الانتقال لا يسبب العقم اعتيادياً ومع ذلك فان قابلية الاخصاب للحشرات تقل الى درجات متفاوتة ولكن السلالة قد تتحمل عمليات الانتقال ولكن من المحتمل ان يكون الفرد عقيماً عندما يتزاوج بحشرات أخرى . ان السلالات المتنقلة تقل خصوبتها وتتعلق درجة العقم بعدد الانتقالات ومع ذلك قد يمكن تربيتها في المختبر بصعوبة الا انها في الحقل تتعرض للتزاوج مع السلالات الطبيعية ويكون الجيل الناتج منها عقيماً كليا . لقد اقترح ان هنالك بعض الجينات مثل الحساسية للمبيدات يمكن نقلها الى المجتمعات الطبيعية بواسطة اطلاق حشرات مرباة في المختبر فاذا كان عددها اكثر من المجتمع الطبيعي وبنفس الحيوية فانها ستسود وينتج عن ذلك ما يلي :

  1. تجعل المجتمعات الحشرية المعاملة عرض للشكل التقليدي في المكافحة بالمبيدات .
  2. إزالة الصفات السيئة لبعض الآفات مثل قابليتها على نقل مسببات الأمراض .
  3. ادخال صفات التدهور من زيادة اعداد الذكور او تقليل من طول العمر او انتاجها من ( البيض ) قليلاً وهكذا .

استخدام طريقة CTيتطلب المعرفة الجيدة عن وراثة الانواع المعينة من الآفات وهذا ما تحقق في رتبة حشرات ذات الجناحين فقط .

اثار بعض العلماء ان الاختزال في مجتمع أي حشرة قد تكون له عواقب على النظام البيئي لذا فان ادخال الصفات المرغوبة مطلوبة ولكن ليس ابادة الانواع من محيطنا !!؟ .

3 – عقم الهجائن Hybrid sterility

بعض السلالات لانواع من الآفات اظهرت قابلية عدم التوافق المتبادل والبيض الناتج عن مثل هذه التزاوجات غير مخصب وبذلك يكون ادخال سلالات غريبة قد يشجع في التأثر على المجتمع ان تضريب السلالات وتحت الانواع او الانواع القريبة عادة يؤدي الى انتاج جيل هجين عقيم لكنه حيوي يمكن تربية الهجائن العقيمة واطلاقها لابادة المجتمعات الطبيعية .

مثال:

تم تضريب اناث ديدان براعم التبغ مع ذكور سلالة قريبة تضريباً رجعياً فظهرت صفة الذكور العقيمة التي اطلقت الى الحقل واحدثت خفض فعال في سكان هذه الديدان . ان التضريب بين أي من الانواع قد ينتج ذكور هجينة عقيمة كما سبق ولكن بعض التضريبات يظهر فيها تحول في النسبة الجنسية فتنتج ذكوراً بنسبة أعلى وهذا ما لوحظ عند تضريب بعض سلالات البعض من نوع بعوض الانوفليس Anophelesالناقل لمرض الملاريا وداء الفيل فاعطى نسبة عالية غير طبيعية من الذكور بالنسبة للاناث ومن المعروف ان الاناث هي الناقلة للمرض والذكور ليس لها أي ضرر .

4 – عدم التطابق السيتوبلازمي Cytoplasmic incompatibility  

وهي حالة تظهر عند تقريب مجتمعي من نفس النوع فيتم تلقيحاً ولكن دون اخصاب او قد يحصل الاخصاب ولكن الاجنة تفشل جزئياً في التطور وذلك بسبب عدم مقدرة دخول الحيوان المنوي في سايتوبلازم البيضة مما يسبب عدم الالتحام الحقيقي بين نواة الحيوان المنوي وبين البيضة .

درست هذه الحالة في بعوض الكيولكس Culex sp فاطلقت ذكور من سلالة غير مطابقة للتزاوج مع سلالات اخرى والنسل الناتج منها يكون ذو افراد قليلة جداً ) ان طلاق الذكور لانها لا تعض ولا تنقل الامراض ( وقد تتزاوج مرات عديدة .

مستقبل المكافحة الوراثية :

بالرغم من الصعوبات والمعوقات المصاحبة لاستخدام هذه المكافحة الا انها لها نجاحات وبرامج واسعة حالياً في اليابان لابادة ذباب البطيخ والدودة اللولبية في المكسيك وكذلك ذباب فاكهة البحر المتوسط .

ان الطرق الوراثية في المكافحة تتميز بالميزات التالية :-
  1. تجنب الاخطاء والاهمال في عمليات المكافحة التي قد يقع بها المزارعون لان عمليات المكافحة بالطرق الوراثية تتم باشراف خبراء ولمناطق شاسعة جداً .
  2. تتزايد كفاءة المكافحة الوراثية كلما انخفضت كثافة المجتمعات المستهدفة بينما تكون المكافحة بالمبيدات اقل كلفة كلما اصبحت المجتمعات قليلة الكثافة لان هنالك حد اقتصادي حرج تحته يصبح استخدام المبيدات غير اقتصادي .
  3. ان المكافحة الوراثية متخصصة وليس لها تأثيرات غير مرغوبة على الاحياء الاخرى غير المستهدفة كما في المبيدات .
  4. هذه الطريقة على المدى البعيد ذات توفير اقتصادي عالي .

ان استخدام المكافحة الوراثية مع عوامل المكافحة الاخرى ضمن مخطط برنامج للادارة والمكافحة المتكاملة سوف يبشر بمستقبل جيد ان شاء االله ، ان استخدام طريقة القتل الذاتي في مكافحة الآفات يبدو انها سوف تزداد مستقبلاً .

المصدر:

الدكتور اياد يوسف الحاج إسماعيل 2009 . الادارة المتكاملة للآفات الحشرية

Advertisements

قد يعجبك ايضا المزيد عن المؤلف

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.