تجزیه ژنتیک مقاومت گندم به لکه برگی سپتوریایی (Septoria tritici Blotch) به روش دیالل

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

چکیده

 
سابقه و هدف: بیماری لکه برگی سپتوریایی (STB) که توسط قارچ آسکومیستMycosphaerella graminicola (anamorph S. tritici) ایجاد می‌شود به عنوان یکی از اصلی‌ترین عوامل خسارتزای زنده در تولید گندم در جهان مورد توجه می‌باشد. این آزمایش به منظور مطالعه‌ی نحوۀ عملکرد ژن-های مقاومت بهM. graminicola، تعیین تعداد ژن‌های مسئول در ایجاد واکنش مقاومت و برآورد اجزاء ژنتیکی مقاومت پی‌ریزی شده است.
مواد و روش‌ها: تعداد هشت ژنوتیپ گندم بهاره با واکنش متفاوت به S. tritici در شرایط گلخانه و مزرعه انتخاب شدند. سپس تعداد 28 ژنوتیپ‌ F1 حاصل از تلاقی دیالل یک‌طرفه بین هشت والد به همراه والدین در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با 3 تکرار کشت گردیدند. آلوده‌سازی مصنوعی ژنوتیپ‌ها در مراحل پنجه زنی، تشکیل ساقه و ظهور برگ پرچم صورت گرفت. یادداشت برداری از واکنش ژنوتیپ‌ها با روش ساری و پرسکات تغییر یافته توسط ایال و همکاران (1987) و در مقیاس 99-00 انجام شد. صفات شدت بیماری و سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری (sAUDPC) ارزیابی شدند. تجزیه و تحلیل داده‌ها با روش هیمن و جینکز با استفاده از نرم‌افزار ژنتیکی D2 انجام گرفت.
یافته‌ها: بر اساس آزمون مثر و جینکز برای هر دو صفت، اختلاف شیب خط رگرسیون کوواریانس بر روی واریانس با صفر و عدم اختلاف آن با یک و همچنین غیر معنی‌دار شدن مقدار عددی t2 دلالت بر کفایت مدل افزایشی - غالبیت برای این صفات بودند. نسبت اثر غالبیت در نتیجه مکان‌های ژنی هتروزیگوس به واریانس غالبیت تصحیح شده برای هر دو صفت کمتر از 1 بود که نشان می‌دهد یک گروه ژنی کنترل صفات را بر عهده دارد. وراثت‌پذیری خصوصی بیش از 80% و وراثت‌پذیری عمومی بیش از 95% برای هر دو صفت تخمین زده شد. بخش عمدۀ واریانس توارث به صورت افزایشی بود. آلل‌های غالب در شدت بیماری و sAUDPC منجر به کاهش سطح صفات و افزایش مقاومت به بیماری شدند. از آنجایی‌که انتخاب نسل مقاوم بر اساس جهت تلاقی بین والدین قابل پیش‌بینی است، می‌توان از طریق تلاقی والدین دارای مقاومت بالا به STB مقاومت را بهبود بخشید. ژنوتیپ لاین 10 حامل ژن‌های افزایشی مقاومت به سپتوریای برگی می‌باشد که دارای پتانسیل تولید نتاج برتر در طی انتخاب خواهد بود.طبق نتایج تلاقی لاین 10 و N-81-18 برای تولید رقم زراعی مطلوب با مقاومت پایدار به لکه برگی سپتوریایی توصیه می-گردد.
نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج اثرات افزایشی بخش عمده‌ی واریانس وراثت پذیری را به عهده دارند. ژنوتیپ لاین 10 دارای بیشترین ژن‌های مقاومت نسبت به بیماری لکه‌برگی سپتوریایی بود که به عنوان والد بخشنده‌ی ژن‌های مقاومت در تلاقی‌ها معرفی می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Genetic analysis of resistant to Septoria tritici Blotch using Diallel crosses

نویسندگان [English]

  • Sh. Vakili
  • S. S. Ramezanpour
  • H. Soltanloo
چکیده [English]

Background and objectives: Septoria tritici blotch (STB), caused by Mycosphaerella graminicola (anamorph S. tritici) is currently the most serious disease of wheat worldwide. This study was established to determine the function of resistant genes of M. graminicola to find out the number of genes corresponding in resistant reaction and also to estimate the genetic parameters of resistance.
Materials and methods: Eight winter wheat genotypes were selected based on preliminary field and greenhouse observations of their reaction to S.tritici. Twenty-eight F1 wheat genotypes derived from an eight-parent half diallel set of crosses and their parents were planted in a randomized complete block design (RCBD) with three replications. Plants were inoculated in tillering, long stem and appearance of flag leaf stages. Disease rating was visually recorded by using the double-digit scale (00–99). Data analysis by Hyman & Jinks method was performed using D2 genetic software. Disease severity and it's AUDPC (sAUDPC) were calculated.
Results: For the validity of additive-dominance model, two scaling tests were employed following Mather and Jinks . For both traits, the regression coefficient test, indicated that b differed significantly from zero but not from unity and according to second test, t2 was not significant, Thus, both tests suggested adequacy of the additive-dominance model for these characters. Following Mather and Jinks for both traits, the regression coefficient test indicated that b differed significantly from zero but not from unity and also t2 value was not significant that validate additive-dominance model. The ratio of dominance effect of heterozygous loci to corrected dominance variance for both traits was less than 1 suggesting the control of one gene group. High narrow and broad sense heritabilities were recorded for both traits (over 80% and 95% respectively) . Greater portion of heritable variation was of additive nature. Line10 caries additive resistant genes, so selection would be effective. Dominant alleles in d,isease severity and sAUDPC led to decreasing level of traits and increasing resistance to Septoria Tritici Blotch. Since the selection of resistant generations of crosses between parents based on their cross direction is predictable, by crossing parents with high resistance can improve wheat genotypes Septoria Tritici Blotch resistance. Based on the results doing cross between line#10 and N-81-18 to produce suitable cultivar with permanent resistance to Septoria Tritici Blotch is recommended.
Conclusion: Results showed additive effects are responsible for much of the variance of heritability. Genotype line#10 had most of the resistance genes to Septoria Tritici Blotch compared to other genotypes which suggested as donor parent for resistance genes in breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Septoria Tritici Blotch
  • genetic of resistance
  • resistant gene effect
  • Heritability