Pseudomonas rhizozeae sp. nov.، مصدرها تربة الجذور في حقول الذرة

ميكروب مساعد جديد عند جذر الذرة

مختبئة في الطبقة الرقيقة من التربة المتلاصقة بجذور الذرة تعيش مجموعة حيوية من الميكروبات التي يمكن أن تجعل المحاصيل أكثر صحة أو أكثر عرضة للضرر. تقدم هذه الدراسة نوعًا بكتيريًا جديد الاكتشاف من ذلك العالم تحت الأرض وتظهر أنه قد يساعد المحاصيل على مواجهة الإجهاد والكائنات الضارة، مما يوفّر للمزارعين أداة طبيعية محتملة لحماية محاصيلهم.

جار جديد في منطقة الجذور

بحث الباحثون في التربة مباشرة حول جذور الذرة في المجر، وهي المنطقة المعروفة باسم المحيط الجذري (rhizosphere). من هذه التربة عزلوا عدة بكتيريا متقاربة تنتمي إلى المجموعة الكبيرة والمتنوعة المسماة Pseudomonas، وهي شائعة في التربة وعلى النباتات. بمقارنة مقاطع DNA أساسية من مئات أنواع Pseudomonas المعروفة، وجدوا أن هذه المعزولات من جذور الذرة شكلت فرعًا منفصلاً على شجرة العائلة، مميزًا عن جميع الأنواع الموصوفة سابقًا. وهذا أشار إلى وجود نوع جديد حقيقي من البكتيريا يعيش بجانب جذور الذرة.

تحديد مكانه في شجرة عائلة الميكروبات

للتأكد من أن الوافد الجديد يستحق بالفعل صفة نوع مستقل، قام الفريق بتسلسل الجينوم الكامل لسلالة ممثلة واحدة، سميت SZMC 28357^T. ثم قارنوا مخططه الوراثي مع العديد من أنواع Pseudomonas ذات الصلة باستخدام طرق تقيس مدى تشابه جينومين إجمالًا. جاءت درجات التشابه أقل بكثير من العتبات التي يستخدمها العلماء لتعريف النوع الواحد، مما أكد أن SZMC 28357^T تتميز عن غيرها. وضع تحليل أكثر تفصيلاً قائمًا على أكثر من ألف بروتين مشتركها على فرع فريد بين سلالتين معروفتين من Pseudomonas، معززًا الفكرة بأنها تمثل نوعًا مميزًا، وأطلق المؤلفون عليه اسم Pseudomonas rhizozeae.

صفات تتلاءم مع الحياة عند جذور الذرة

بعيدًا عن الجينات، فحص العلماء مظهر البكتيريا وسلوكها. تحت المجهر، خلايا P. rhizozeae صغيرة على شكل قضبان ولا تتحرك بسوط، على خلاف كثير من أقاربها. تنمو السلالة في نطاق واسع من درجات الحرارة ومستويات الملح وظروف الحموضة التي تتطابق مع البيئة المتغيرة حول جذور النبات. على أوساط خاصة، تشكل مستعمرات مائلة لللزاجة وتنتج مركبات متوهجة باهتة، مما يشير إلى قدرتها على صنع مواد تتفاعل مع ميكروبات أخرى أو مع النبات. أظهر اختبار تركيبها الكيميائي نمطًا مميزًا من الجزيئات الدهنية في غشاء الخلايا وليبيدات وكينونات محددة، والتي مجتمعة تميزها عن أقرب أقاربها.

مواد طبيعية للدفاع وتخفيف الإجهاد

كشف الجينوم الكامل لـ P. rhizozeae ميزة مهمة أخرى: فهو مليء بمجموعات جينية لصنع جزيئات صغيرة متخصصة. وجد الفريق اثنتي عشرة مجموعة من هذا النوع، بما في ذلك مجموعات مرتبطة بببتيدات معقدة ومركبات تشبه الصبغات ومواد واقية أخرى. تشبه بعض هذه الجينات أنظمة معروفة تنتج جزيئات تحمي من الإجهاد، بينما تبدو أخرى جديدة. أكدت تجارب مخبرية أن البكتيريا تنتج سيانيد الهيدروجين، وهو مركب قد يضر بالآفات النباتية مثل الديدان الخيطية والمنّ؛ وكذلك تنتج الإكتوين وNAGGN، مادتين تساعدان الخلايا على النجاة في ظروف ملحية عالية وظروف قاسية أخرى. أظهرت أعمال سابقة أيضًا أن أعضاء هذه المجموعة يمكن أن يقللوا بشدة إنتاج السموم من الفطر Aspergillus flavus في المستعمرات السائلة، مما يوحي بدور في حماية المحاصيل من العفنات الخطرة.

ما يعنيه هذا للزراعة المستقبلية

معًا، تشير الأدلة الجينية والكيميائية والفسيولوجية بوضوح إلى أن Pseudomonas rhizozeae هو نوع جديد متأقلم مع الحياة حول جذور الذرة. قدرته على إنتاج مركبات سامة للآفات ومحافظة على الخلايا من الإجهاد، إلى جانب تأثيره على إنتاج سموم الفطريات، توحي بأنه قد يكون حليفًا طبيعيًا للمحاصيل. ومع الحاجة لمزيد من الدراسات الميدانية، قد يُستغل هذا البكتير نوع المأهول بالجذور يومًا ما كأداة حيوية للمساعدة في حماية النباتات وتقليل الاعتماد على المواد الكيميائية الصناعية.

الاستشهاد: Kocsubé, S., Papp, D.A., Farkas, A. et al. Pseudomonas rhizozeae sp. nov., originated from rhizosphere soil of corn field. Sci Rep 16, 9424 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-33275-1

الكلمات المفتاحية: بكتيريا الجذور, Pseudomonas, مكافحة حيوية, جذور الذرة, ميكروبيوم النبات