ارزيابي مقاومت ژنوتيپ‌هاي اميدبخش گندم نان به نژادهاي مختلف سفيدك پودري

مقدمه و هدف: گندم مهمترين گياه زراعي در بسياري از نقاط دنياست كه بيشترين سطح زير كشت را نيز به‎خود اختصاص داده است. تا جايي‎كه 30 درصد كل غلات توليد شده در دنيا به گندم تعلق دارد و به‎عنوان غذاي اصلي نيمي از مردم دنيا شناخته مي‌شود. در عين‎حال، تنش‎هاي محيطي از جمله تنش‌هاي زيستي از مهمترين عوامل كاهش عملكرد گندم در سال‌هاي اخير بوده است. سفيدك پودري (f.sp. triticiBlumeria graminis ) يكي از بيماري‎هاي مهم گندم است كه سالانه خسارات زيادي را به توليد گندم تحميل مي‎كند. از طرفي، مقاومت ژنوتيپ‌هاي مقاوم در گندم در طول زمان ثابت نيست و مقاومت تقريباً تمام ژن‌هاي مقاومت كه به‎طور معمول در دنيا مورد استفاده قرار مي‌گيرند، توسط نژادهاي جديد بيماري‌زاي سفيدك پودري شكسته شده است. زيرا تحقيقات نشان داده كه فشار زياد تحميل شده از سوي ژن‌هاي مقاومت بر روي جمعيت‌هاي بيمارگر، سبب تكاملِ سريع نژادهاي بيماري‌زاي جديد و به‎تبع آن، از بين رفتن مقاومت شده است.. به‎همين دليل، يكي از مؤثرترين و منطقي‌ترين روش‌هاي كنترل اين بيماري كه بيشترين سازگاري را با محيط زيست و كشاورزي پايدار داشته باشد، شناسايي و توليد ارقام مقاوم است كه در اين پژوهش نيز به بررسي مقاومت ژنوتيپ هاي ايراني جهت دستيابي به ارقام مقاوم پرداخته شده است. مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر تعداد 32 ژنوتيپ مختلف گندم نان (L.Triticum aestivum ) موجود در بخش تحقيقات ژنتيك و بانك ژن گياهي ملي ايران، مؤسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر، در معرض 10 پاتوتايپ با بيشترين ميزان آلودگي در منطقه (مغان 1، مغان 2، مغان 3، مغان 4، مغان 5، گرگان 1، گرگان 2، ساري 1، ساري 2 و گنبد) اين قارچ قرار گرفتند و ميزان مقاومت آن‌ها در مرحله دو برگي در شرايط گلخانه مورد بررسي قرار گرفت. پاتوتايپ‌هاي مورد بررسي سفيدك پودري كه از نقاط بيماري خيز كشور جمع‎آوري شده بودند، شامل پنج پاتوتايپ از مغان، دو پاتوتايپ از گرگان، دو پاتوتايپ از ساري و يك پاتوتايپ از گنبدكاووس انجام بود. تكثير جدايه‌هاي بيماري روي رقم حساس بولاني كه فاقد ژن Pm مي‎باشد، انجام گرفت. ژنوتيپ‌ها توسط جدايه‌هاي تك كلوني شده به‎روش مالشي تلقيح شدند و يك هفته بعد از تلقيح، واكنش ارقام افتراقي نسبت به بيماري براساس مقياس صفر تا چهار طبق روش مينز و ديتز صورت گرفت. براساس اين مقياس تيپ آلودگي صفر، يك و دو در گروه مقاوم و تيپ آلودگي سه و چهار در گروه حساس قرار مي‌گيرد. در اين پژوهش، رقم بولاني (Bolani) به‎عنوان شاهد حساس به بيماري سفيدك پودري در نظر گرفته شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه ژنوتيپ‌هاي مورد بررسي از بين 10 پاتوتايپ سفيدك پودري جمع‎آوري شده از مراكز مهم آلودگي در كشور، بيشترين مقاومت را نسبت به پاتوتايپ مغان 5 نشان دادند. ژنوتيپ‌هاي TN127، TN79، TN7، TN180 و TN72 به‎طور ميانگين، بيشترين مقاومت را به 10 پاتوتايپ مورد بررسي نشان دادند. در مجموع، مقايسه پاتوتايپ‌هاي مختلف سفيدك پودري نشان داد كه پاتوتايپ مغان 5 كمترين ميزان بيماري‎زايي و ساري 1 بيشترين را نشان داد. علاوه‎بر اين، همبستگي بين پاتوتايپ‌ها به‎منظور شناسايي پاتوتايپ‌هاي با قدرت بيماري‎زايي مشابه انجام شد كه نشان داد كه پاتوتايپ مغان 5 كمترين همبستگي را با ساير پاتوتايپ‌ها نشان داد كه احتمالاً از مكانيسم متفاوتي براي بيماري‌زايي استفاده مي‌كند. همچنين بالاترين ميزان همبستگي‌ معني‌دار بين مغان2 با مغان3 (0/87) و گرگان2 (0/81) مشاهده شد كه نشان دهنده مشابهت مكانيزم بيماري زايي در اين سه پاتوتايپ است. از طرفي، نتايج تجزيه كلاستر ژنوتيپ‌ها را از نظر مقاومت به سفيدك پودري به دو گروه مجزا تقسيم نمود كه بسياري از ژنوتيپ‌هاي مورد بررسي در گروه رقم حساس بولاني قرار گرفتند. علاوه بر اين، تجزيه كلاستر براي پاتوتايپ‌هاي سفيدك پودري نشان داد كه پاتوتايپ مغان5 در يك گروه و بقيه پاتوتايپ‌ها در يك گروه ديگر قرار گرفتند. تجزيه باي‌پلات و سه‎بعدي براساس داده‌هاي تجزيه به مؤلفه‌هاي اصلي براي دو مؤلفه اول و دوم (87/95 درصد از تغييرات كل واريانس) نشان داد كه پاتوتايپ مغان 5 همبستگي كمتري با ساير پاتوتايپ‌ها دارد. سمت منفي مؤلفه اول و همچنين سمت منفي مؤلفه دوم ميزان مقاومت ژنوتيپ‌ها را نشان مي‌دهد. به‎طوري‎كه در ناحيه 1 ژنوتيپ‌هاي مقاوم قرار گرفتند. نتيجه‌گيري: ژنوتيپ‌هاي مورد بررسي در اين تحقيق تاكنون براي مقاومت به بيماري سفيدك پودري مورد ارزيابي قرار نگرفته‌اند. بنابراين، منابع مقاومتي كه بدين‎طريق شناسايي شدند، براي اولين‎بار گزارش مي‌شوند. به‎طور كلي، تنوع بالقوه‌اي در بين ژنوتيپ‎ها نسبت به پاتوتايپ‌هاي مختلف مشاهده شد. از نظر بيماري‌زايي نيز از بين پاتوتايپ‌هاي مورد بررسي، پاتوتايپ مغان 5 كمترين بيماري‎زايي را در ژنوتيپ‌هاي مورد بررسي نشان داد. ژنوتيپ‌هاي مقاوم در اين پژوهش مي‌توانند به‎عنوان ژنوتيپ‌هاي اميدبخش در برنامه‌هاي به‌نژادي گندم مورد استفاده قرار گيرند. روي هم رفته، از يافته‎هاي اين تحقيق چنين بر‎مي‎آيد كه تنوع مطلوبي بين ژنوتيپ‎هاي مورد بررسي از نظر مقاومت به نژادهاي مختلف بيماري وجود دارد. با اين‎وجود از آنجائي‎كه شناسايي مقاومت گياه بالغ منوط به غربال‎گري ژنوتيپ‎ها در شرايط مزرعه و صرف زمان زيادي مي‎باشد، پيشنهاد مي‎گردد از نشانگرهاي مولكولي پيوسته با مقاومت به سفيدك پودري در تحقيقات آتي استفاده به‎عمل آيد.