مقدمه:

نیشکر گیاهی گرمسیری و از خانواده غلات می باشد و در حال حاضر بیش از چندین هزار رقم نیشکر بصورت تجاری در جهان مورد استفاده قرار می گیرند. امروزه تولید قند و شکر وفراورده های جانبی از نیشکر برای کشورهای تولید کننده آن از اهمیت بسزایی برخوردار است بطوریکه حدود 62 درصد شکر تولیدی در جهان از نیشکر بدست می آید. از نیشکر علاوه بر شکر فراورده های جانبی فراوانی از قبیل ملاس و باگاس نیز بدست می آید که از ملاس در صنایع الکل سازی، داروسازی و رنگ سازی استفاده می شود و از باگاس  در کارخانجات کاغذ سازی، پنیرسازی و تولید خوراک دام استفاده می گردد.

با توجه به استعداد بالقوه خوزستان در کشت نیشکر وبرای نیل به خودکفایی در زمینه قند و شکر و بهره برداری از صنایع جانبی آن علاوه بر کشت و صنعت های هفت تپه و کارون، طرح عظیم ملی در جهت توسعه کشت نیشکر در سطحی بیش از 84000 هکتار در نواحی شمالی و جنوبی اهواز در هفت واحد در دست اجرا بوده که بیش از 50000 هکتار آن به بهره برداری رسیده است لذا با توجه به افزایش سطح کشت و با توجه به اهمیت اقتصادی نیشکر، شناخت و مبارزه با عوامل محدودکننده محصول آن یک ضرورت می باشد. یکی از فاکتورهای بسیار موثر در کاهش محصول نیشکر بیماریهای آن بوده و از بیماری های مهم نیشکر Ratoon Stunting Disease (بیماری کوتولگی راتون) با عامل باکتریایی می باشد.

تاریخچه:

این بیماری اولین بار در سال 45-1944 بعد از یک فصل بهاری خشک در فصل تابستان و در محصول راتون رقم Q28 در کشور استرالیا گزارش گردید. به مدت 30 سال عامل آن ویروس معرفی می شد. بعدا در سال 1974 عامل آن یک باکتری سخت کشت معرفی گردید .

Steindl در سال 1949 نشان داد که عامل کوتولگی از طریق تیغه های آلوده پلانتر و هاروستر و قمه نی بر، قابل انتقال می باشد و در برش طولی ساقه های آلوده رقم Q28، تغییر رنگ نارنجی در دستجات آوندی در محل گره ها مشاهده کرد. Steindl and Hughes   در سال 1953 گزارش کردند که RSD بطور وسیعی در استرالیا پخش شده و تعداد زیادی از واریته ها را آلوده نموده و موجب خسارت قابل توجهی گردیده است. در ضمن آنها نشان دادند که در بعضی از ارقام، قسمت مریستم انتهایی ساقه آلوده، به رنگ صورتی در می آید.

تا سال 1973 تنها ابزار تشخیص بیماری، میزبانهای محک (indicator) بودند و در این سال باکتری بودن عامل بیماری مشخص شد. حضور باکتری در کشورهای استرالیا، فلوریدا، آفریقای جنوبی، تایوان، موریتانی، هند و برزیل توسط افراد مختلف گزارش گردید. الکساندر در سال 1976 (K.C.Alexander) آنرا به عنوان بیماری جدید در رقم CP48-103 در هفت تپه گزارش نمود. در سال 1384 دکتر Antonio chinea martin این بیماری را در کشت و صنعت های کارون، امیر کبیر و دعبل خزاعی مشاهده نموده و موفق به استخراج عامل بیماری گردید.

اهمیت اقتصادی بیماری:

این بیماری از مهمترین بیماری های نیشکر می باشد و احتمالا در بیشتر کشورهای نیشکر خیز وجود دارد. خسارت در رقم های مقاوم معنی دار نبوده در حالیکه در ارقام با حساسیت بالا مثل Q28، F36-819 ، CP58، هم در محصول نی و  هم در میزان شکر استحصالی به 50 درصد نیز می رسد. استرس های رطوبتی بطور شدید خسارت RSD را افزایش می دهد مثلا محصول ارقام NCO376 و N53/216 که تحت استرس رطوبتی رشد کرده باشند، بطور خیلی شدید توسط RSD کاهش می یابد، در حالیکه محصول رقم N55/805 با وجود حساس بودن بدلیل نداشتن استرس رطوبتی کاهش معنی داری پیدا نمی کند. در Queensland ، جاییکه غالبا نیشکر تحت شرایط خشک رشد می کند، وقوع آلودگی نی در طی سال های با بارندگی زیاد افزایش می یابد(بدون تولید علائم قابل تشخیص).

RSD  معمولا نمی تواند موجب کاهش معنی دار درصد جوانه زنی قلمه های آلوده گردد اما گاهی این کاهش رخ می دهد. بیماری  RSDو (Sugarcane Mosaic Virus) SMV با هم حالت سینرژیستی دارند و نسبت به زمانی که بصورت جداگانه موجب بیماری می گردند، آلودگی بیشتری تولید می کنند.

خسارت تجمعی RSD بیشتر از تمام بیماری های دیگر در 40 سال گذشته می باشد. خسارت در نیشکر ممکن است در بعضی از سال ها ناچیز باشد اما در سال های دیگر ممکن است 30 درصد یا بیشتر خسارت وارد کند. گاهی افزایش بیماری باعث زوال یک مزرعه راتون حساس به کوتولگی نیشکر می شود. چندین عامل در شدت خسارت محصول توسط بیماری RSD اهمیت دارند. این عوامل شامل رقم انتخابی نیشکر، شرایط آب و هوایی، وجود یا فقدان آبیاری، حضور بیماری های دیگر، میزان بهداشت زراعی (وجود یا عدم وجود پوشال)می باشند.

همه رقم های تجاری نسبت به این بیماری حساس می باشند، بعضی از ارقام مانند CP52-68 و CP29-110 بطور نسبی به خسارت RSD مقاوم هستند.

علائم بیماری:

1-علائم خارجی:

در اثر این بیماری در گیاه نیشکر علائم خارجی بارزی که مختص آن  باشد بوجود نمی آید و ممکن است بوته آلوده کاملا شبیه بوته سالم بنظر برسد ولی در رشد عمومی گیاه اختلال ایجاد شده و پدیده کوتولگی در آن اتفاق می افتد که توقف رشد گیاه از رقمی به رقم دیگر متغیر است و در مجموع رشد نی آلوده، کند تر از نی سالم بوده و ساقه ها لاغرتر و کوتاه تر می باشند که خود منجر به کاهش محصول می شود. جوانه زنی قلمه های آلوده ممکن است کند و نامنظم باشد و در سال های خشک تعداد کلی ساقه های قابل آسیاب، در مزارع راتون کاهش می یابد.

شیوع آلودگی و خسارت در مزارع بازرو (Ratoon ) بیشتر از مزارع کشت جدید (plant) می باشد.  رقم هایی چون  Vidarو CP53-1 تعدادی از استول های (stools) راتون می میرند.

             

 

به طور کلی محصولات راتون آلوده، در مقایسه با محصولات سالم دارای رشد کم بوده و کوتاه تر می باشند یعنی استول ها دارای ساقه های کم، کوتاه و لاغر (باریک) بوده و سر نی نسبت به نی های سالم کوتاهتر می باشد. چنین محصولاتی مورد هجوم علف های هرز قرار می گیرند که در رقابت با نیشکر موجب کاهش محصول می گردند.کوتولگی در این بیماری یکنواخت نبوده و از بوته ای به بوته دیگر (stool به stool) متفاوت است. سیستم ریشه نیشکر آلوده، علامت مشخصه خاصی را نشان نمی دهد و ریشه ها کاملا نرمال و طبیعی بوده ولی اندازه آن کاهش می یابد. در بعضی از ارقام، گیاه آلوده به  RSDبه کمبود رطوبت خیلی حساس بوده و در شرایط خشکی در مقایسه با گیاعان سالم پژمرده شده بطوریکه نوک و حاشیه برگ ها زودتر از موعد خشکیده شده و از بین می روند و اگر برداشت دیرتر انجام گیرد استول های آلوده ممکن است نابود شوند. در صورت کمبود رطوبت ، تکنیک های زراعی مانند شخم عمیق ، ارقام مقاوم و تغذیه بیشتر(کود دادن) تاثیر زیادی در کاهش بیماری کوتولگی راتون نیشکر ندارد بنا بر این آبیاری کافی و مناسب می تواند از خسارت جلوگیری کند.

2-علائم داخلی:

علائم داخلی علائم بارزی هستند. اگر در محل گره در منطقه مومی شده (کمی پائینتر از محل اتصال غلاف به ساقه ) پوست ساقه را به صورت اریب برش دهیم در دستجات آوندی تغییر رنگ مشاهده می شود. تغییر رنگ حاصل از این بیماری در بین ارقام نیشکر از تنوع بسزایی برخوردار است.در دستجات آوندی خطوط منفرد و جدا از هم و کوتاهی به طولmm3-2  به رنگ های زرد تا نارنجی، صورتی و قرمز تا قهوه ای، درست در زیر پوست بوجود می آید. در بعضی از ارقام،  مریستم انتهایی ساقه آلوده صورتی رنگ می شود.

 تغییر رنگ دستجات آوندی در اثر بیماری RSD معمولا در گره های ساقه های رسیده نسبت به ساقه های جوان بیشتر دیـده می شود و تغییر رنـگ حاصل از RSD به داخل میانـگـره کشـیده نمی شود.

 سطح برش داده شده باید فورا مورد بررسی قرار گیرد چون علائم به دلیل تیره و خشک شدن بافت ها نامشخص می گردد ولی می توان از طریق غوطه وری کامل بافت برش داده شده در آب سرد یا در محلول یک درصد Potassium metabisulphite  یا اسید آسکوربیک Ascorbic acid به مدت یک یا دو روز علائم را قابل رؤیت نگه داشت.

رنگ دستجات آوندی نی های آلوده به RSD از نظر شدت با درجات آلودگی و نوع رقم متفاوت است و حتی ممکن است در یک رقم با گذشت زمان تغییر کند. برای تشخیص درست، تغییر رنگ باید همه گره های ساقه را در بر گیرد، اگر تغییر رنگ فقط در یک گره باشد و در گره های مجاور مشاهده نشود نمی توان  پذیرفت  که  بیماری RSD  است. با استفاده از میکروسکوپ فازکنتراست

می توان دستجات آوندی تغییر رنگ داده را مشاهده کرد. تعدادی از آوندهای چوبی بزرگ توسط سلول باکتری، رزین و مواد صمغی حاصله بسته شده اند و بعضی از عناصر آوندی آبکش ممکن است تخریب شوند

 علائم آوندی مشابه RSD در ساقه ها، شامل آسیب های مکانیکی یا حشرات و پاتوژن های دیگر نیز قابل رؤیت است بنابراین فقط باید ساقه های بدون خسارت های فوق جهت تشخیص RSD بر اساس علائم داخلی انتخاب شوند.

تفاوت تغییر رنگ حاصل از بیماری RSD با بيماريهاي دیگر:

1- Leaf scald :

در leaf scald قرمز شدن شدید دستجات آوندی و گسترش تغییر رنگ آوندی از گره ها به طرف میانگره ها صورت می گیرد.

2- گموز(Gumming) :

وجود کیسه صمغ و خروج صمغ از محل برش ساقه همراه با تغییر رنگ مشاهده می گردد.

3-  Chlorotic streak:

معمولا فقط تعداد کمی از دستجات در هر گره تغییر رنگ می دهند و رنگ در تمام گره پخش می شود) بر خلاف RSD که در سطح پایینتر گره مشاهده می گردد(.

4- Red-rot : رشته های تغییر رنگ داده از گرهی به گره دیگر گسترش یافته و قلمه ها بصورت متناوب دارای منافذ می باشند.

علائم RSD درسر نی( Shoot) هایی با عمر 2-1 ماه بصورت تغییر رنگ صورتی گره های نارس، فقط در بعضی ارقام و تحت بعضی شرایط رخ می دهد که با برش طولی شوت جوان قابل مشاهده است.

علائم شوت های جوان در تعیین بیماری در مرحله اولیه رشد بسیار با ارزش می باشند. علائم در گیاهان جوان حاصل از قلمه های آلوده با غلظت پایین باکتری، همیشه ظاهر نمی شود و استول ها ممکن است ناگهان علائم گسترش یافته ای را در بلوغ نشان دهند. بعضی رقم ها بندرت علائمی نشان می دهند در حالیکه رقم های دیگر ممکن است این تغییر رنگ را در فقدان RSD نشان دهند، بنابراین حضور علائم در شوت های جوان نمی تواند ثابت کننده وجود بیماری باشد و فقدان علائم، عدم بیماری را ثابت نمی کند.

بعضی از ارقام آلوده حتی علائم داخلی را نیز از خود نشان نمی دهند، در چنین مواردی برای تشخیص بیماری و مشاهده عامل (باکتری) باید شیره آوند چوبی گیاه آلوده را با میکروسکوپ فازکنتراست بررسی کرد.