واکنش تعدادی از ژنوتیپ‌های امیدبخش گندم نان به قارچ عامل لکه برگی سپتوریایی

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد بیماری شناسی گیاهی، دانشکده تولید گیاهی دانشگاه علوم کشاورزی ومنابع طبیعی گرگان

2 مربی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، گرگان

3 دانشیار گروه گیاهپزشکی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

سابقه و هدف: بیماری لکه برگی سپتوریایی با عامل قارچی Mycosphaerella graminicola (Fuckel) J. Schroeter (Anamorph: Septoria tritici Roberge) یکی از مخرب‌ترین بیماری‌های برگی گندم در دنیا به شمار می‌رود، که خسارت جهانی آن در سال‌های طغیان بالغ بر 30 تا 53 درصد است. قارچ عامل بیماری یک آسکومیست هتروتال دوقطبی است که چرخه جنسی آن در طول فصل زراعی، با توجه به شرایط محیطی مساعد، تکرار می‌شود. با توجه به ایجاد مقاومت نسبت به قارچ‌کش‌ها در سویه‌های قارچ عامل بیماری و نیز اثرات زیان‌بار این قارچ‌کش‌ها بر محیط زیست، مؤثرترین روش مقابله با این بیماری استفاده از ارقام مقاوم است. از طرفی طی دهه‌های اخیر این بیماری به دلیل استفاده از ارقام حساس، زودرس و نیمه پاکوتاه که به دلیل عملکرد بالا و مقاومت به برخی بیماری‌ها از جمله زنگ‌ها در سطح وسیع کشت شده‌اند، در نقاط مختلف دنیا گسترش و اهمیت زیادی پیدا کرده است. شناسایی منابع مقاومت به بیماری در ژنوتیپ‌های گندم و انتخاب لاین‌های مقاوم یکی از اساسی‌ترین مؤلفه‌ها در تدوین برنامه‌های موفق اصلاح برای مقاومت به بیماری است. هدف از این پژوهش مقایسه میزان مقاومت در لاین‌های مختلف گندم و شناسایی ارقام با بیشترین سطح مقاومت در برابر لکه برگی سپتوریایی می‌باشد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش واکنش 40 لاین گندم مربوط به اقلیم مرطوب شمال و رقم تجن به عنوان شاهد، نسبت به بیماری لکه برگی سپتوریایی، در شرایط مزرعه در سال زراعی 93-1392 با ایجاد آلودگی مصنوعی در مرحله پنجه‌زنی مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور مراحل جداسازی و خالص‌سازی قارچ عامل بیماری و سپس تهیه زادمایه جهت مایه‌زنی انجام شد. سپس آلودگی مصنوعی ژنوتیپ‌های کشت شده، با پخش کردن برگ‌های آلوده و تلقیح سوسپانسیون اسپور صورت گرفت. در نهایت تجزیه آماری داده‌های یادداشت برداری شده با استفاده از نرم‌افزار SAS و مقایسه میانگین‌ها طبق آزمون LSD انجام شد. واکنش ژنوتیپ ها براساس میزان سطح نکروز برگ و محاسبه سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری (AUDPC) ارزیابی شد.
یافته‌ها: طبق نتایج، ژنوتیپ‌ها از نظر میزان سطح نکروز برگ در سطح احتمال 1% باهم اختلاف معنی‌دار داشتند. این اختلاف بیانگر تفاوت‌های ژنتیکی بین ژنوتیپ‌ها از نظر حساسیت و مقاومت به بیماری می‌باشد. مقایسه میانگین سطح نکروز برگ در ژنوتیپ‌های مورد بررسی براساس آزمون LSD، آن‌ها را در گروه‌های مختلف قرار داد. بررسی مقایسه میانگین‌ها نشان داد که لاین‌های شماره 27(N-91-6) و 10(N-92-9) به ترتیب حساس‌ترین و مقاوم‌ترین ژنوتیپ‌ها از نظر سطح نکروز برگ و شدت آلودگی بودند. از نظر سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری، بیشترین مقدار AUDPC مربوط به لاین شماره 27 و کمترین مقدار مربوط به لاین شماره 10 بود. همچنین نتایج تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ‌های مورد بررسی، بر اساس میانگین درصد پوشش پیکنید سطح برگ‌ها، آن‌ها را در دو گروه قرار داد. ژنوتیپ‌هایی با واکنش حساس در گروه اول قرار گرفتند و گروه دوم نیز شامل ژنوتیپ‌هایی با واکنش نیمه مقاوم بود.
نتیجه‌گیری: طبق نتایج بدست آمده از تحقیق حاضر، از بین لاین‌های مورد استفاده دو لاین‌ شماره 10(N-92-9) و 19(N-92-18)، نسبت به بیماری لکه برگی سپتوریایی واکنش نیمه مقاوم نشان دادند و سایر لاین‌ها در گروه‌های حساس و نیمه حساس قرار گرفتند. بنابراین می‌توان در برنامه‌های بهنژادی و ایجاد ارقام مقاوم به بیماری لکه برگی سپتوریایی از دو لاین شماره 10 و 19‌ استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Reaction to septoria leaf blotch in a number of elite genotypes of bread wheat

نویسندگان [English]

  • Elham Mahmudi 1
  • Akram Aghamolai 1
  • Shaban Kia 2
  • Saied Nasrolahnejad 3
1 M.Sc. student, Dept. Plant Pathology, Gorgan University of Agriculture Sciences and Natural Resources
2 Instructor, Agricultural and Natural Resources Research Center of Golestan
3 Associate Prof. Dept. Plant Protection, Gorgan University of Agriculture Sciences and Natural Resources
چکیده [English]

Background and objectives: Septoria leaf blotch disease (STB) caused by the fungus Mycosphaerella graminicola (Fuckel) J. Schroeter (Anamorph: Septoria tritici Roberge), is one of the most destructive foliar diseases of wheat in the world, that its worldwide damage in outburst years is about 30 to 50 per cent. The pathogen is a bipolar heterotallic ascomycete that its sexual life cycle is repeating during the cropping season when environmental conditions are favorable for disease development. Due to evolution of resistance to fungicides in fungus strains and harmful effects of fungicides for environment, planting resistant cultivars is the most effective method to manage the disease. However, the disease has been spreading around the world due to use of susceptible, premature and semi-stunt cultivars that have been cultivated broadly during the last decade, because of high yield and resistance to some diseases such as rusts. Identify to resistance source to pathogens and selection of resistant genotypes is one of the most basic components in breeding programs for disease resistance. The purpose of this study is comparing the resistance of different wheat lines and identification of cultivars with the highest level of resistance to septoria leaf blotch.
Materials and methods: In this study the reaction of 40 lines from north humid climate of wheat genotypes and Tajan cultivar for control was evaluated by artificial inoculation in tillering stage in field during 2013-2014 cropping season. For this purpose, separation and purification of the fungus was carried out and prepared inoculation was used for inoculating. Then artificial inoculation was done in cultivated genotypes using infected leaves and spore suspension. Finally, statistical analysis of recorded data and means comparison was performed using SAS software and LSD test. The reaction of wheat genotypes were evaluated by assessing leaf necrosis area and calculate of Area Under the Disease Progress Curve (AUDPC).
Results: Analysis of variance showed significant differences among genotypes for leaf necrosis area at 1% level. The difference is representative of genetic variants between genotypes in susceptibility and resistance to disease. Mean comparison of leaf necrosis area in genotypes according to LSD test put the genotypes in different groups. Evaluation of means comparison showed that line 27 (N-91-6) and 10 (N-92-9) were the most susceptible and the most resistant in leaf necrosis area and infection intensity, respectively. The highest AUDPC was calculated for line 27 and the lowest for line 10. The cluster analysis of genotypes according to the average percentage of pycnidia coverage on leaf surface put the genotypes in two groups. Genotypes with sensitive reaction were in the first group, and the second group included genotypes with moderately resistance reaction.
Conclusion: Due to the results of this study, from the used lines, two lines number 10 (N-92-9) and 19 (N-92-18) showed moderately resistance reaction to septoria leaf blotch and other lines placed in susceptible and moderately susceptible groups. Then two lines number 10 and 19 can be used in biotechnology to make resistant cultivars to the septoria leaf blotch disease.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wheat
  • septoria leaf blotch
  • Resistance
  • leaf necrosis
  • Mycosphaerella graminicola