نقش تركيبات فنولي در واكنش ارقام نيشكر به بيماري سياهك

Role of phenolic compounds in reaction of sugarcane cultivars to smut disease

سياهك مهم­ترين بيماري نيشكر در ايران و بيشتر مناطق كشت اين گياه در جهان است. مؤثرترين روش مديريت بيماري، شناسايي و كشت ارقام مقاوم است. هدف اين پژوهش بررسي تغييرات سطح تركيبات فنولي در دو رقم حساس و مقاوم به بيماري و تعيين تركيبات فنولي شاخص مقاومت، براي شناسايي سريعتر اين گونه ارقام بود. دو رقم NCO-310 و CP78-1628 حساس و مقاوم به بيماري انتخاب شدند و با روش كشت مريستم انتهايي ساقه، گياهچه‌هاي چهار برگي از آن­ها توليد شدند. گياهچه ­ها با سوسپانسيون مخلوطي از اسپوريديوم­ هاي دو تيپ آميزشي سازگار بيمارگر مايه­ زني شدند. ساقه­ ي گياهچه ­هاي مايه ­زني شده هر رقم و شاهد آن­ها در زمان­هاي صفر تا 120 ساعت پس ازمايه­ زني نمونه‌برداري و اسيدهاي فنولي محلول و موجود در ديواره سلولي آن­ها استخراج شدند و با روش كروماتوگرافي مايع با كارآيي بالا (HPLC)، وجود و غلظت اسيدهاي فنولي پاراكوماريك، فروليك، پاراهيدروكسي ­بنزوييك و سيرينجيك در آن­ها شناسايي وتعيين شدند. نتيجه مقايسه داده­هاي به دست آمده از دستگاه HPLC نشان داد كه در بين اين اسيدهاي فنولي تنها غلظت اسيدهاي فروليك و سيرنجيك متصل به ديواره در رقم مقاوم نسبت به حساس سطح بالاتري دارند، كه اين حالت نشان دهنده نقش اين اسيدهاي فنولي در واكنش مقاومت است. بنابراين مي­توان اين اسيدها را به عنوان شاخص مقاومت در نظر گرفت و از اين راه ارقام مقاوم را سريعتر شناسايي كرد و بيماري را مديريت نمود.

Smut is the most important disease of sugarcane in Iran, and most of the plant growing areas in the world. The most effective method of disease management, is identification and cultivation of resistant varieties. The aim of this study was to investigate changes in the level of phenolic compounds in resistant and susceptible cultivars to disease and detection phenolic compounds resistance index, to accelerate the identification of resistant cultivars. Two cultivars NCO-310 and CP78-1628, susceptible and resistant to the disease were selected, and with apical meristem and lateral buds culture method, their seedlings with four leaves were produced. Seedlings were inoculated with a suspension of a mixture of two compatible mating type of pathogen. Stem of plants were sampled at 0-120 hour post-inoculation. Soluble and cell-wall binding phenolic acids were extracted from samples, and presence and concentration of phenolic acids p-coumaric , ferulic, p-hydroxybenzoic and syringic acids were detected and determined by high performance liquid chromatography (HPLC) method. Comparison the data obtained from HPLC device showed only titer of cell wall-bound phenolic acids ferulic and syringic showed enhancement, in the resistant cultivar, this reflects the role of these phenolic acids in the resistance reaction. Thus, these phenolic acids can be considered as an indicator of resistance, and in this way quickly identify resistant cultivars and management disease.