رضا خلیلی آذر1 
، احمد رضا گل پرور* 1، مهدی زهراوی2
، احمد رضا گل پرور* 1، مهدی زهراوی2
1- دانشگاه آزاد اسلامی
2- سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی
2- سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی
چکیده: (54 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: گندم مهمترین گیاه زراعی در بسیاری از نقاط دنیاست که بیشترین سطح زیر کشت را نیز به خود اختصاص داده است. تا جایی که 30 درصد کل غلات تولید شده در به گندم تعلق دارد و به عنوان غذای اصلی نیمی از مردم دنیا شناخته می‌شود. در عین حال، تنش های محیطی از جمله تنش‌های زیستی از مهم ترین عوامل کاهش عملکرد گندم در سال‌های اخیر بوده است. علیرغم تلاش های زیاد، بیماری‌های قارچی همچنان عملکرد این غله با ارزش را مورد حمله قرار می‌دهند. سفیدک پودری (Blumeria graminis f.sp. tritici) یکی از بیماری های مهم گندم است که سالانه خسارات زیادی را به تولید گندم تحمیل می کند. از طرفی، مقاومت ژنوتیپ‌های مقاوم در گندم در طول زمان ثابت نیست و مقاومت تقریباً تمام ژن‌های مقاومت که بطور معمول در دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرند، توسط نژادهای جدید بیماری‌زای سفیدک پودری شکسته شده است. زیرا تحقیقات نشان داده که فشار زیاد تحمیل شده از سوی ژن‌های مقاومت بر روی جمعیت‌های بیمارگر، سبب تکاملِ سریع نژادهای بیماری‌زای جدید و به تبع آن، از بین رفتن مقاومت شده است. به همین دلیل شناسایی ژنوتیپ‌های مقاوم همواره مورد توجه به‌نژادگران در سراسر دنیا بوده است و شناسایی و بهره‌برداری از ژن‌های مقاومت به بیماری سفیدک پودری در برنامه‌های به‌نژادی گندم، به عنوان یک چالش همیشگی پیش روی به‌نژادگران گندم می‌باشد. به همین دلیل، یکی از مؤثرترین و منطقی‌ترین روش‌های کنترل این بیماری که بیشترین سازگاری را با محیط زیست و کشاورزی پایدار داشته باشد، شناسایی و تولید ارقام مقاوم است که در این پژوهش نیز به بررسی مقاومت ژنوتیپ های ایرانی جهت دستیابی به ارقام مقاوم پرداخته شده است.
مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر تعداد 32 ژنوتیپ مختلف گندم نان (Triticum aestivum L.) موجود در بخش تحقیقات ژنتیک و بانک ژن گیاهی ملی ایران، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، در معرض 10 پاتوتایپ مختلف (مغان1، مغان2، مغان3، مغان4، مغان5، گرگان1، گرگان2، ساری1، ساری2 و گنبد) این قارچ قرار گرفتند و میزان مقاومت آن‌ها در مرحله دو برگی در شرایط گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. پاتوتایپ‌های مورد بررسی سفیدک پودری که از نقاط بیماری خیز کشور جمع آوری شده بودند، شامل پنج پاتوتایپ از مغان، دو پاتوتایپ از گرگان، دو پاتوتایپ از ساری و یک پاتوتایپ از گنبدکاووس انجام بود. تکثیر جدایه‌های بیماری روی رقم حساس بولانی که فاقد ژن Pm می باشد، انجام گرفت. ژنوتیپ‌ها توسط جدایه‌های تک کلونی شده به روش مالشی تلقیح شدند و یک هفته بعد از تلقیح، واکنش ارقام افتراقی نسبت به بیماری بر اساس مقیاس صفر تا چهار طبق روش مینز و دیتز صورت گرفت. بر اساس این مقیاس تیپ آلودگی صفر، یک و دو در گروه مقاوم و تیپ آلودگی سه و چهار در گروه حساس قرار می‌گیرد. در این پژوهش، رقم بولانی (Bolani) به عنوان شاهد حساس به بیماری سفیدک پودری در نظر گرفته شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که ژنوتیپ‌های مورد بررسی از بین 10 پاتوتایپ سفیدک پودری جمع آوری شده از مراکز مهم آلودگی در کشور، بیشترین مقاومت را نسبت به پاتوتایپ مغان5 نشان دادند. ژنوتیپ‌های TN127، TN79، TN7، TN180 و TN72 به طور میانگین، بیشترین مقاومت را به 10 پاتوتایپ مورد بررسی نشان دادند. در مجموع، مقایسه پاتوتایپ‌های مختلف سفیدک پودری نشان داد که پاتوتایپ مغان5 کمترین میزان بیماریزایی و ساری1 بیشترین را نشان داد. علاوه بر این، همبستگی بین پاتوتایپ‌ها به منظور شناسایی پاتوتایپ‌های با قدرت بیماریزایی مشابه انجام شد که نشان داد که پاتوتایپ مغان5 کمترین همبستگی را با سایر پاتوتایپ‌ها نشان داد که احتمالا از مکانیسم متفاوتی برای بیماریزایی استفاده می‌کند. همچنین بالاترین میزان همبستگی معنی‌دار بین مغان2 با مغان3 (87/0) و گرگان2 (81/0) مشاهده شد که نشان دهنده مشابهت مکانیزم بیماری زایی در این سه پاتوتایپ است. از طرفی، نتایج تجزیه کلاستر ژنوتیپ‌ها را از نظر مقاومت به سفیدک پودری به دو گروه مجزا تقسیم نمود که بسیاری از ژنوتیپ‌های مورد بررسی در گروه رقم حساس بولانی قرار گرفتند. علاوه بر این، تجزیه کلاستر برای پاتوتایپ‌های سفیدک پودری نشان داد که پاتوتایپ مغان5 در یک گروه و بقیه پاتوتایپ‌ها در یک گروه دیگر قرار گرفتند. تجزیه بای‌پلات و سه بعدی بر اساس داده‌های تجزیه به مولفه‌های اصلی برای دو مولفه اول و دوم (95/87 درصد از تغییرات کل واریانس) نشان داد که پاتوتایپ مغان5 همبستگی کمتری با سایر پاتوتایپ‌ها دارد. سمت منفی مولفه اول و همچنین سمت منفی مولفه دوم میزان مقاومت ژنوتیپ‌ها را نشان می‌دهد. به طوری که در ناحیه 1 ژنوتیپ‌های مقاوم قرار گرفتند.
نتیجه‌گیری: ژنوتیپ‌های مورد بررسی در این تحقیق تاکنون برای مقاومت به بیماری سفیدک پودری مورد ارزیابی قرار نگرفته‌اند. بنابراین، منابع مقاومتی که بدین طریق شناسایی شدند، برای اولین بار گزارش می‌شوند. به طور کلی، تنوع بالقوه‌ای در بین ژنوتیپ ها نسبت به پاتوتایپ‌های مختلف مشاهده شد. از نظر بیماریزایی نیز از بین پاتوتایپ‌های مورد بررسی، پاتوتایپ مغان5 کمترین بیماریزایی را در ژنوتیپ‌های مورد بررسی نشان داد. ژنوتیپ‌های مقاوم در این پژوهش می‌توانند به عنوان ژنوتیپ‌های امیدبخش در برنامه‌های به‌نژادی گندم مورد استفاده قرار گیرند.
مقدمه و هدف: گندم مهمترین گیاه زراعی در بسیاری از نقاط دنیاست که بیشترین سطح زیر کشت را نیز به خود اختصاص داده است. تا جایی که 30 درصد کل غلات تولید شده در به گندم تعلق دارد و به عنوان غذای اصلی نیمی از مردم دنیا شناخته می‌شود. در عین حال، تنش های محیطی از جمله تنش‌های زیستی از مهم ترین عوامل کاهش عملکرد گندم در سال‌های اخیر بوده است. علیرغم تلاش های زیاد، بیماری‌های قارچی همچنان عملکرد این غله با ارزش را مورد حمله قرار می‌دهند. سفیدک پودری (Blumeria graminis f.sp. tritici) یکی از بیماری های مهم گندم است که سالانه خسارات زیادی را به تولید گندم تحمیل می کند. از طرفی، مقاومت ژنوتیپ‌های مقاوم در گندم در طول زمان ثابت نیست و مقاومت تقریباً تمام ژن‌های مقاومت که بطور معمول در دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرند، توسط نژادهای جدید بیماری‌زای سفیدک پودری شکسته شده است. زیرا تحقیقات نشان داده که فشار زیاد تحمیل شده از سوی ژن‌های مقاومت بر روی جمعیت‌های بیمارگر، سبب تکاملِ سریع نژادهای بیماری‌زای جدید و به تبع آن، از بین رفتن مقاومت شده است. به همین دلیل شناسایی ژنوتیپ‌های مقاوم همواره مورد توجه به‌نژادگران در سراسر دنیا بوده است و شناسایی و بهره‌برداری از ژن‌های مقاومت به بیماری سفیدک پودری در برنامه‌های به‌نژادی گندم، به عنوان یک چالش همیشگی پیش روی به‌نژادگران گندم می‌باشد. به همین دلیل، یکی از مؤثرترین و منطقی‌ترین روش‌های کنترل این بیماری که بیشترین سازگاری را با محیط زیست و کشاورزی پایدار داشته باشد، شناسایی و تولید ارقام مقاوم است که در این پژوهش نیز به بررسی مقاومت ژنوتیپ های ایرانی جهت دستیابی به ارقام مقاوم پرداخته شده است.
مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر تعداد 32 ژنوتیپ مختلف گندم نان (Triticum aestivum L.) موجود در بخش تحقیقات ژنتیک و بانک ژن گیاهی ملی ایران، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، در معرض 10 پاتوتایپ مختلف (مغان1، مغان2، مغان3، مغان4، مغان5، گرگان1، گرگان2، ساری1، ساری2 و گنبد) این قارچ قرار گرفتند و میزان مقاومت آن‌ها در مرحله دو برگی در شرایط گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. پاتوتایپ‌های مورد بررسی سفیدک پودری که از نقاط بیماری خیز کشور جمع آوری شده بودند، شامل پنج پاتوتایپ از مغان، دو پاتوتایپ از گرگان، دو پاتوتایپ از ساری و یک پاتوتایپ از گنبدکاووس انجام بود. تکثیر جدایه‌های بیماری روی رقم حساس بولانی که فاقد ژن Pm می باشد، انجام گرفت. ژنوتیپ‌ها توسط جدایه‌های تک کلونی شده به روش مالشی تلقیح شدند و یک هفته بعد از تلقیح، واکنش ارقام افتراقی نسبت به بیماری بر اساس مقیاس صفر تا چهار طبق روش مینز و دیتز صورت گرفت. بر اساس این مقیاس تیپ آلودگی صفر، یک و دو در گروه مقاوم و تیپ آلودگی سه و چهار در گروه حساس قرار می‌گیرد. در این پژوهش، رقم بولانی (Bolani) به عنوان شاهد حساس به بیماری سفیدک پودری در نظر گرفته شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که ژنوتیپ‌های مورد بررسی از بین 10 پاتوتایپ سفیدک پودری جمع آوری شده از مراکز مهم آلودگی در کشور، بیشترین مقاومت را نسبت به پاتوتایپ مغان5 نشان دادند. ژنوتیپ‌های TN127، TN79، TN7، TN180 و TN72 به طور میانگین، بیشترین مقاومت را به 10 پاتوتایپ مورد بررسی نشان دادند. در مجموع، مقایسه پاتوتایپ‌های مختلف سفیدک پودری نشان داد که پاتوتایپ مغان5 کمترین میزان بیماریزایی و ساری1 بیشترین را نشان داد. علاوه بر این، همبستگی بین پاتوتایپ‌ها به منظور شناسایی پاتوتایپ‌های با قدرت بیماریزایی مشابه انجام شد که نشان داد که پاتوتایپ مغان5 کمترین همبستگی را با سایر پاتوتایپ‌ها نشان داد که احتمالا از مکانیسم متفاوتی برای بیماریزایی استفاده می‌کند. همچنین بالاترین میزان همبستگی معنی‌دار بین مغان2 با مغان3 (87/0) و گرگان2 (81/0) مشاهده شد که نشان دهنده مشابهت مکانیزم بیماری زایی در این سه پاتوتایپ است. از طرفی، نتایج تجزیه کلاستر ژنوتیپ‌ها را از نظر مقاومت به سفیدک پودری به دو گروه مجزا تقسیم نمود که بسیاری از ژنوتیپ‌های مورد بررسی در گروه رقم حساس بولانی قرار گرفتند. علاوه بر این، تجزیه کلاستر برای پاتوتایپ‌های سفیدک پودری نشان داد که پاتوتایپ مغان5 در یک گروه و بقیه پاتوتایپ‌ها در یک گروه دیگر قرار گرفتند. تجزیه بای‌پلات و سه بعدی بر اساس داده‌های تجزیه به مولفه‌های اصلی برای دو مولفه اول و دوم (95/87 درصد از تغییرات کل واریانس) نشان داد که پاتوتایپ مغان5 همبستگی کمتری با سایر پاتوتایپ‌ها دارد. سمت منفی مولفه اول و همچنین سمت منفی مولفه دوم میزان مقاومت ژنوتیپ‌ها را نشان می‌دهد. به طوری که در ناحیه 1 ژنوتیپ‌های مقاوم قرار گرفتند.
نتیجه‌گیری: ژنوتیپ‌های مورد بررسی در این تحقیق تاکنون برای مقاومت به بیماری سفیدک پودری مورد ارزیابی قرار نگرفته‌اند. بنابراین، منابع مقاومتی که بدین طریق شناسایی شدند، برای اولین بار گزارش می‌شوند. به طور کلی، تنوع بالقوه‌ای در بین ژنوتیپ ها نسبت به پاتوتایپ‌های مختلف مشاهده شد. از نظر بیماریزایی نیز از بین پاتوتایپ‌های مورد بررسی، پاتوتایپ مغان5 کمترین بیماریزایی را در ژنوتیپ‌های مورد بررسی نشان داد. ژنوتیپ‌های مقاوم در این پژوهش می‌توانند به عنوان ژنوتیپ‌های امیدبخش در برنامه‌های به‌نژادی گندم مورد استفاده قرار گیرند.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
