بررسي ژنتيكي مقاومت لاين‌هاي اميدبخش گندم نسبت به فاكتور (ژن)هاي بيماري‌زايي نژادهاي زنگ زرد و زنگ قهوه‌اي

مقدمه: زنگ زرد (Puccinia striiformis f. sp. tritici) و زنگ قهوه اي (Puccinia triticina Eriks) از شايع‌ ترين و خسارت‌ زاترين بيماري ‌هاي قارچي گندم در سراسر جهان هستند. استفاده از مقاومت‌ هاي ژنتيكي كارآمدترين، سالم‌ ترين و اقتصادي‌ ترين روش كنترل زنگ‌ ها است. اولين گام در برنامه ‌هاي به‌ نژادي گندم براي ايجاد مقاومت‌ هاي ژنتيكي موثر (رقم‌هاي مقاوم) نسبت به بيماري زنگ ‌ها، اطلاع از ويژگي‌هاي نژادهاي بيمارگر زنگ ‌ها در مناطق مختلف و در مرحله بعد براي پيشبرد برنامه ‌هاي به ‌نژادي توليد ارقام مقاوم، شناسايي منابع مقاومت است. هدف از اين مطالعه، تعيين الگوي پرآزاري عوامل بيماري ‌زاي مرتبط با هر يك از زنگ‌ ها روي ژن ‌هاي مقاومت در مجموعه ارقام و لاين‌هاي استاندارد و افتراقي بين‌ المللي و ارزيابي واكنش لاين‌هاي اميدبخش‌ گندم  نسبت به نژادهاي زنگ زرد و قهوه‌اي به‌منظور شناسايي منابع مقاومت بود.مواد و روش‌ها: نژادهاي پنج جدايه زنگ زرد جمع‌آوري شده از مناطق كرج، ساري، زرقان، مغان، مشهد و سه جدايه زنگ قهوه‌اي جمع‌آوري شده از مناطق گرگان، مغان و اهواز تعيين شدند. به‌منظور شناسايي منابع مقاومت نسبت به نژادهاي مورد مطالعه، واكنش 23 لاين اميدبخش گندم (ERWYT-N99) در مراحل گياهچه‌اي (در گلخانه زنگ موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه و نهال و بذر كرج) و گياه بالغ (در ايستگاه تحقيقاتي مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي و منابع طبيعي استان اردبيل، مغان) بررسي شد. واكنش مقاومت لاين‌ها نسبت به پنج نژاد زنگ زرد و سه نژاد زنگ قهوه‌اي در مرحله گياهچه‌اي در آزمايش‌هاي مجزا در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار ارزيابي شد. در مرحله گياه بالغ نيز واكنش مقاومت لاين‌ها تحت شرايط مزرعه و آلودگي طبيعي زنگ زرد و قهوه‌اي با استفاده از ويژگي‌هاي پيشرفت بيماري روي گياه و درصد شدت بيماري ظهور يافته روي برگ‌ها بررسي شد.يافته‌هاي تحقيق: بر اساس نتايج تعيين نژاد جدايه‌ها در اين مطالعه، جدايه‌هاي زنگ زرد جمع‌آوري شده از مناطق كرج، ساري، زرقان، مغان و مشهد به‌ترتيب به‌عنوان نژادهاي 14E158A+, Yr27، 142E158A+, Yr27، 6E134A+, Yr27، 166E62A+, Yr27 و 6E142A+, Yr27 و جدايه‌هاي زنگ قهوه‌اي جمع‌آوري شده از مناطق گرگان، مغان و اهواز به‌ترتيب به‌عنوان نژادهاي FDTTS، FKTTS و FJTTS شناسايي شدند. ژن‌هاي مقاومت Yr1، Yr4، Yr5، Yr10، Yr15، Yr24، YrSU، YrSP و YrCV از جمله ژن‌هاي مقاومت موثر نسبت به نژادهاي زنگ زرد و ژن‌هاي مقاومت Lr1، Lr2a، Lr9، Lr19 و Lr28 نيز از جمله ژن‌هاي مقاومت موثر نسبت به نژادهاي زنگ قهوه‌اي بودند. نتايج نشان داد كه از لحاظ ژنتيكي تفاوت معني‌داري بين واكنش لاين‌هاي گندم نسبت به نژادهاي زنگ زرد و زنگ قهوه‌اي وجود داشت. بر اساس واكنش مقاومت لاين‌هاي گندم نسبت به نژادهاي زنگ زرد در هر دو مرحله گياهچه‌اي و گياه بالغ، لاين‌هاي گندم در دو گروه اصلي (مقاوم و نيمه‌مقاوم تا نيمه‌حساس) تفكيك شدند، به‌طوري كه به‌جز لاين‌هاي شماره 21 و 22 كه داراي واكنش نيمه‌مقاوم تا نيمه‌حساس بودند، ساير لاين‌هاي گندم نسبت به نژادهاي زنگ زرد مقاومت قابل قبولي را نشان دادند. همچنين، بر اساس واكنش مقاومت لاين‌هاي گندم نسبت به نژادهاي زنگ قهوه‌اي در هر دو مرحله گياهچه‌اي و گياه بالغ، لاين‌ها در سه گروه اصلي (مقاوم، نيمه‌مقاوم تا نيمه‌حساس و حساس) دسته‌بندي شدند و لاين‌هاي شماره 1، 3، 11، 14، 21 و 22  مقاومت قابل قبولي را نسبت به نژادهاي زنگ قهوه‌اي نشان دادند.نتيجه‌گيري: ايجاد مقاومت‌هاي مؤثر و پايدار يكي از راه‌هايي است كه مي‌تواند منجر به كاهش خسارت اين بيماري‌ها و كاهش مصرف بي‌رويه سموم شيميايي شود. لاين‌هاي جديد گندم، علاوه بر عملكرد بالا و ويژگي‌هاي زراعي مطلوب، بايد نسبت به مهم‌ترين بيماري‌هاي گندم (زنگ‌ها) مقاومت قابل قبولي داشته باشند تا بتوانند به‌عنوان رقم تجاري معرفي شوند، در غير اين صورت حذف مي‌شوند، زيرا در صورت فراهم شدن شرايط محيطي مناسب براي فعاليت بيمارگر زنگ‌ها، خسارت بسيار چشم‌گير خواهد بود. از لاين ‌هاي مقاوم شناسايي شده در اين تحقيق مي‌ توان به ‌عنوان منابع مقاومت در برنامه ‌هاي به‌ نژادي تهيه ارقام گندم مقاوم به زنگ زرد و زنگ قهوه‌ اي استفاده كرد.