شناسايي گونه‌هاي فوزاريوم مرتبط با بلايت خوشه گندم و تجزيه فيلوژنتيكي گونه غالب در شمال ايران

Identification of Fusarium species associated with Fusarium head blight of wheat in the North of Iran and phylogenetic analysis of the dominant species

به ‌منظور تعيين عوامل بيماري بلايت فوزاريومي، خوشه‌هاي گندم با علايم بيماري از 10 و شش منطقه مهم كشت گندم به ترتيب از استان‌هاي گلستان و مازندران در سال زراعي 95-1394 نمونه‌برداري شد. براساس خصوصيات ريخت‌شناسي، 431 جدايه منسوب به فوزاريوم تشخيص داده شد كه به نه گونه مختلف تعلق داشتند. گونه مركب Fusarium graminearum بيشترين فراواني را در استان‌هاي گلستان (52%) و مازندران (8/55%) داشت. قارچ‌هاي F. culmorum، F. equiseti، F. acuminatum و F. compactum پس از F. graminearum به ترتيب با ميانگين‌هاي 5/13، 7/9، 6 و 7/3% در دو استان مذكور بيشترين فراواني را داشتند. ميانگين فراواني F. cerealis، F. avenaceum، F. proliferatum و جدايه‌هاي شناسايي نشده در مجموع 14% در شمال ايران برآورد شد. كمترين فراواني (1%) مربوط به قارچ F. subglutinans بود كه فقط از نمونه‌هاي استان گلستان جدا شد. براي تعيين خصوصيات ريخت‌شناسي و فيلوژنتيكي گونه مركب F. graminearum، 53 جدايه از بين 229 جدايه به دست آمده از استان‌هاي مذكور براساس مناطق انتشار انتخاب شد. بخشي از ژن‌هاي translation elongation factor 1-alpha (TEF) وreductase (RED) با استفاده از آغازگرهاي اختصاصي تكثير و تعيين توالي شد. همه سويه‌هاي گونه مركب F. graminearum متعلق به F. graminearum sensu stricto بودند. داده‌هاي فيلوژنتيكي نشان‌دهنده وجود همگني ژنتيكي در بين جمعيت مربوط به گونه‌ مركب F. graminearum بود، اگرچه بين بعضي از سويه‌هاي اين گونه اختلافات كوچك ريخت‌شناسي وجود داشت.

In order to determine the causal agents of Fusarium head blight, during 2015–16, wheat heads with disease symptom were collected from 10 and six main wheat production areas of Golestan and Mazandaran provinces (N Iran), respectively. A total of 431 Fusarium isolates were obtained belonging to nine Fusarium species based on their morphological characteristics. Fusarium graminearum species complex had the highest frequency among the species in both provinces, Golestan (52.0%) and Mazandaran (55.8%). Fusarium culmorum, F. equiseti, F. Acuminatum, and F. compactum had the highest mean of frequency in both provinces with 13.5, 9.7, 6.0 and 3.7%, respectively after F. graminearum. Also, F. cerealis, F. Avenaceum, and F. proliferatum and some unidentified isolates a total of 14% of the isolates were calculated. The lowest frequency was related to F. subglutinans (1%) that was isolated only from Golestan province. In order to determine the phylogeny of F. graminearum species complex in the North Iran, 53 out of 229 isolates were selected based on their distribution in the sampled areas. Partial genes of translation elongation factor 1-alpha (TEF) and putative reductase (RED) were amplified using specific primers. A commercial sequencing facility was used to generate fungal sequences. Almost all strains of F. graminearum species complex belonged to F. graminearum sensu stricto. The results indicated a homogeniety within F. graminearum species complex, however, there was a minor morphologically differences between some strains.