การถ่ายทอดของวิสาสาเหตุโรคพืช

(Transmission of plant viruses)
การถ่ายทอดของวิสาสาเหตุโรค มีความสำคัญอย่างยิ่งในการช่วยชี้บอกถึงการระบาดของโรค ตลอดจนการควบคุมโรคที่ได้ผล วิธีการถ่ายทอดวิสาที่เป็นสาเหตุทำให้เกิดโรคแก่พืชได้นั้น ขึ้นอยู่กับลักษณะและคุณสมบัติของวิสา
1. การถ่ายทอดทางแมลง (insect transmission)
วิสาที่ถ่ายทอดได้โดยแมลงพวกปากกัด (biting insect) ได้แก่แมลงด้วงปีกแข็ง (beetle) ตั๊กแตน (grasshoppers) และแมลงหนีบ (earwigs) นั้นเป็นวิสาพวกที่สามารถถ่ายทอดแบบกล (mechanical transmission) โดยวิสาติดไปกับส่วนของปากแมลงแล้วถ่ายทอดสู่พืช ขณะแมลงกัดกินพืช ไม่มีขบวนการที่


ภาพ Inclusion bodies ของยาสูบที่เป็นโรคเกิดจากวิสา A) TMV ไม่ได้ย้อมสี Cr = hexagonal crystals, N = nucleus (x 250); B)Tobacco ringspot virus จาก epidermal cell ใต้เส้นใบเห็น crystalline blocks เล็กๆ มากมาย และ C) Epidermal cell ของ TMV ที่ผ่าน HCI เจือจาง จะเกิด paracrystalline needles มากมาย (ที่มา : Noordam, 1973 และ Bawden, 1964)


ภาพเปรียบเทียบ epidermal cell ของพืชชนิดหนึ่งที่ไม่เป็นโรคกับเซลที่เป็นโรค bean yellow mosaic virus A) เซลที่ไม่เป็นโรค เห็น nucleus ชัดเจน แต่ส่วนประกอบอื่นๆ ของ protoplasm ไม่ชัด และ B) เซลที่เป็นโรค พบ inclusion bodies อยู่ใกล้กับ nucleus อย่างชัดเจน จากการยอมส์ด้วย rose bengal (x 500) N = nucleus, I = inclusion bodies (ที่มา : Noordam, 1973)


ภาพ Inclusion bodies ของพืชที่เป็นโรคเกิดจากวิสา A) จากกล้องจุลทัศน์ และไม่ได้ย้อมสี N = nucleus, C = angular crystals (X 1,250) และ B) จากกล้องจุลทัศน์อิเลคตรอน Cr= crystals, Ch = chloroplasts (x 12,000) ที่มา : Noordam, 1973.


ภาพ X – body ในเซลขนของมะเขือเทศที่เป็นโรค aucuba mosaic virus A) ประกอบด้วย crystals อยู่ภายใน และ B) เป็น fibrous inclusion bodies ที่โค้ง และยาว (ที่มา :Bawden, 1964)


ภาพ Inclusion bodies ของ carnation etched ring virus (ลูกศร) (ที่มา : Lawson, 1980)


ภาพ Inclusion bodies ของเซลที่เป็นโรค Maclura mosaic virus เป็นแบบ cylin drical (pinwheel-type) inclusions เตรียมจาก ultrathin section (ที่มา : Plese, et al. 1979)
เฉพาะเจาะจงเพียงแต่ต้องเป็นวิสาที่ถ่ายทอดด้วยนํ้าคั้นได้ เช่น TMV เป็นต้น แต่ก็มีวิสาบางชนิดที่ยังเป็นเชื้อก่อโรคอยู่ในแมลงดังกล่าวเป็นวัน ซึ่งอาจเข้าไปอยู่ในกระเพาะของแมลงได้
วิสาบางพวก มีความเฉพาะต่อชนิดของแมลงในการเป็นพาหะนำโรค วิสาบางชนิดอาจสามารถถ่ายทอดด้วยแมลงได้มากชนิด จากคุณสมบัติการถ่ายทอดของวิสา ด้วยแมลงที่เป็นพาหะนำโรคนี้ สามารถแบ่งวิสา ออกได้เป็น 3 พวก
ก. Non-persistent viruses เป็นวิสาที่สามารถอยู่ในแมลง เพื่อเป็นเชื้อก่อโรคได้ในระยะเวลาสั้น ส่วนมากไม่เกิน 1 ชม. บางครั้งอาจหลายชั่วโมง วิสาจะเข้าสู่แมลงขณะแมลงกัดกินพืชที่เป็นโรค ใช้เวลาไม่เกิน 1 นาที แล้วเชื้อจะสามารถถ่ายทอดไปยังพืชอื่นได้ทันที เมื่อแมลงเคลื่อนย้ายไปกินพืชนั้น โดยแมลงจะปล่อยนํ้าลาย ซึ่งมีวิสาปะปนอยู่ลงสู่พืชขณะดูดกิน ขณะที่วิสาอยู่ในแมลง วิสาจะสูญเสียความสามารถในการทำให้พืชเป็นโรคไปเป็นบางส่วนได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่แมลงใช้เคลื่อนย้ายและชนิดของวิสาในแมลง หากอยู่ในแมลงนานเกินไป วิสาอาจถูกยับยั้งโดยสารที่มีอยู่ในต่อมน้ำลายของแมลง วิสานั้นไม่สามารถทำให้พืชเกิดโรคได้ เช่น TMV ซึ่งสามารถถ่ายทอดโดยวิธีกลได้ดี แต่ปรากฏว่าไม่สามารถถ่ายทอดโดยแมลงท่อปากดูด (stylet) ได้ เช่น เพลี้ยอ่อน
วิสาที่สามารถถ่ายทอดด้วยนํ้าคั้น ส่วนมากแมลงที่สามารถเป็นพาหะของวิสาดังกล่าวได้มักเป็นเพลี้ยอ่อน โดยเชื้อจะอยู่ที่ปลายท่อปากดูด แมลงพวกนี้จะดูดกินน้ำเลี้ยงพืชจากเซลผิว มากกว่าจากเซล phloem ทำให้การถ่ายทอดนี้ บางครั้งมีการอธิบายไว้ว่าเป็นการถ่ายทอดแบบกล
ข. Persistent virus เป็นวิสาที่สามารถเป็นเชื้อก่อโรคอยู่ในแมลงได้เป็นวัน สัปดาห์ หรือตลอดชีวิตของแมลง แต่การเป็นเชื้อก่อโรคได้จะต้องอยู่ในแมลงระยะหนึ่งก่อนหลังจากแมลงดูดกินติดเชื้อมาอาจใช้เวลาตั้งแต่ 10 นาที หรือเป็นชั่วโมง แล้วแต่ชนิดของวิสา แมลงที่ถ่ายทอดวิสาเหล่านี้ได้แก่ เพลี้ยกระโดด (leaf hopper) แมลงหวี่ขาว (whitefly) และเพลี้ยไฟ (thrip) เป็นส่วนมาก วิสาบางชนิดอาจถ่ายทอดได้ด้วยเพลี้ยอ่อน แต่การติดเชื้อจากวิสาเหล่านี้ วิสาต้องสามารถเคลื่อนย้ายไปถึงเซล phloem ของพืช บางชนิดอาจง่าย เนื่องจากเป็นวิสาที่สามารถถ่ายทอดได้ทางน้ำคั้นพืชอยู่แล้ว
ค. Semipersistent virus เป็นวิสาที่อยู่ในแมลงพาหะหรือเป็นเชื้อก่อโรคได้เป็นเวลาหลายชั่วโมง ซึ่งจัดไว้เป็นอีกพวกหนึ่งต่างหากระหว่างสองพวกดังกล่าว
วิสาสามารถจำแนกได้อีกแบบหนึ่งว่า circulative และ propagative ซึ่งวิสาเหล่านี้มีชีวิตอยู่ร่วมกับแมลงพาหะมากกว่าวิสาที่อยู่เพียงในท่อปากดูดของแมลง (stylet borne virus)
Circulative viruses จะผ่านกระเพาะเข้าสู่เลือดและต่อมน้ำลาย วิสาพวกนี้ส่วนมากต้องถ่ายทอดเข้าสู่เซล phloem มีคุณสมบัติถ่ายทอดด้วยเพลี้ยอ่อน วิสาโรคใบม้วนของมันฝรั่ง และพวกที่ถ่ายทอดด้วยเพลี้ยกระโดดปัจจุบันวิสาพวกนี้ส่วนมากพบว่าเป็นมายโคพลาสมา
2. การถ่ายทอดทางไร (mite transmission)
ไรบินไม่ได้การแพร่กระจายของวิสาที่ไรเป็นพาหะนั้นเกิดจากการไต่ของไร จากต้นหนึ่งไปอีกต้นหนึ่ง และโดยลมพาไป ไรบางชนิดก็ถ่ายทอด circulative viruses ในการถ่ายทอดไรต้องใช้เวลาเกาะกิน พืชที่เป็นโรคเป็นเวลา 4 วัน หรือหนึ่งสัปดาห์


ภาพแมลงพาหะถ่ายทอดวิสาสาเหตุโรค และแมลงในแถวที่ 2 ยังเป็นแมลงที่ถ่ายทอดมายโคพลาสมา และริคเคทเซีย ได้อีกด้วย (ที่มา:Agrios, 1978)


ภาพการถ่ายทอดวิสาสาเหตุโรคพืช A) ทางไส้เดือนฝอน B) ไร และ C) เชื้อรา (ที่มา:Agrios,1978)
3. การถ่ายทอดทางไส้เดือนฝอย (nematode transmission)
ไส้เดือนฝอยที่เป็นพาหะของวิสาได้เป็นไส้เดือนฝอยที่จัดอยู่ใน order Dorylaimida สกุลที่เป็นปรสิตของพืช ได้แก่ Xiphenema, Longidorus และ Trichodorus การแพร่กระจายของวิสาที่ไส้เดือนฝอยเป็นพาหะ จะไปได้ไม่ไกล หากอาศัยการเคลื่อนที่ของไส้เดือนฝอยโดยลำพัง เนื่องจากไส้เดือนฝอยเคลื่อนที่ในดินได้ไกลประมาณปีละ 30 ซม. เท่านั้น
4. การถ่ายทอดทางเชื้อรา (fungus transmission)
วิสาบางชนิดที่ติดมากับดิน สามารถถ่ายทอดได้โดยเชื้อราบางชนิดใน order Chytridiales รวมทั้ง Olpidium และ Synchytrium ที่เป็นปรสิตของพืช เชื้อรา Polymyxa graminis เป็นพาหะของวิสา โรคใบด่างของข้าวสาลี โดย zoospore เป็นต้น
5. การถ่ายทอดทางต้นฝอยทอง (dodder transmission)
ฝอยทอง (Cuscuta spp.) เป็นปรสิตของพืชชั้นสูง เป็นพืชไม่มีใบ ไม่มีโคลโรฟิล จะสร้าง haustoria เจาะผ่านไปที่เนื้อเยื่อท่อลำเลียงน้ำอาหารพืช ต้นฝอยทองนี้สามารถเเพร่วิสาจากต้นหนึ่งไปยังอีกต้นอื่นๆ ได้ คล้ายๆ เป็นท่อผ่านของเชื้อ วิสาที่สามารถถ่ายทอดได้ โดยวิธีนี้ ได้แก่ TMV, CMV, TBSV(tomato bushy stunt virus) เป็นต้น
6. การถ่ายทอดทางเมล็ด (seed transmission)
การถ่ายทอดวิสาทางเมล็ดพืชนั้นมักพบในพืชพวกถั่ว และแตงต่างๆ วิสาสาเหตุของโรคพืชที่สำคัญ อาจถ่ายทอดได้ด้วยการติดไปกับเมล็ดของพืชอื่นๆ เช่นโรคใบจุดวงแหวนของยาสูบ พบอยู่ในเมล็ดของถั่วเหลือง 50-80% ในเมล็ดต้น petunia 20% แต่ไม่พบในเมล็ดของยาสูบ เป็นต้น วิสาที่ติดไปกับเมล็ดนั้น วิสาอยู่ที่คัพภะ โดยการติดเชื้อเกิดจากการผสมเกสรจากละอองเกสรต้นที่เป็นโรค และอาจมีพบที่ seed coat และ endosperm ของเมล็ด
7. การถ่ายทอดทางดิน (soil transmission)
การถ่ายทอดวิธีนี้จะเกิดกับวิสาที่สามารถถ่ายทอดได้ง่ายด้วยนํ้าคั้น และวิสาที่เป็นเชื้อก่อโรคได้นั้นสามารถอยู่ในเนื้อเยื่อพืชที่ตายแล้วในดินได้นาน เช่น TMV โดยพืชอาศัยที่ปลูกในดินที่มีวิสาสาเหตุโรคอยู่พืชก็จะติดโรค
8. การถ่ายทอดทางวิธีกล (mechanical transmission)
การถ่ายทอดวิธีนี้อาจเกิดขึ้นได้ด้วยการสัมผัส การทา การตัดแต่งกิ่ง วิสาติดมากับมือ เสื้อผ้า เครื่องมือต่างๆ ในการเกษตร
9. การถ่ายทอดโดยการทาบกิ่ง ติดตา และกิ่งขยายพันธุ์ (transmission by grafting, budding and vegetative propagation)
วิสาที่ไม่สามารถถ่ายทอดได้โดยทางนํ้าคั้น และทางพาหะอื่นๆ จะสามารถถ่ายทอดได้โดยวิธีนี้ การระบาดของโรคโดยวิธีนี้เกิดกับไม้ผลเป็นส่วนมากโดยการติดตา ทาบกิ่ง และใช้กิ่งขยายพันธุ์ ที่เป็นโรคมาทาบหรือติดตา กับต้นตอที่ปลอดโรคหรือในทางกลับกัน เพราะวิสาอาจมีอยู่ในพืช โดยยังไม่แสดงอาการของโรคให้เห็น โดยเฉพาะวิสาที่ทำให้เกิดอาการกระจายอยู่ทั่วต้น
ที่มา:ไพโรจน์  จ๋วงพานิช