مقایسه تنوع ژنتیکی و بیماریزایی جدایه‌های Fusarium culmorum عامل بیماری پوسیدگی طوقه و ریشه گندم در منطقه ورامین

نوع مقاله: بیماری‌شناسی گیاهی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، گروه بیماری شناسی گیاهی، تهران، ایران

2 موسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور، ایران

چکیده

قارچ Fusarium culmorum یکی از عوامل اصلی بیماری پوسیدگی طوقه و ریشه گندم می‌باشد. در این تحقیق تنوع ژنتیکی و اختلاف بیماریزایی 49 جدایه F. culmorum که از طوقه و ریشه گندم مزارع سه بخش ورامین جمع آوری شده بود، با استفاده از هشت جفت آغازگر ریزماهواره‌ای تک ژنگاه انجام و شاخص چند شکلی ژنگاهی با داده‌های SSR محاسبه شد. آزمون قدرت تهاجمی روی رقم حساس گندم بولانی در شرایط گلخانه ای مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج آنالیز داده ها نشان داد که تمامی ژنگاه‌های ریز ماهواره‌ای دارای چند شکلی بوده و دارای
2 تا 6 آلل با میانگین 75/3 آلل برای هر ژنگاه بودند. تجزیه خوشه‌ای داده‌های SSR، 49 ژنوتیپ مختلف را در پنج گروه تقسیم‌بندی کرد و شاخص چند شکلی ژنگاهی 44 چندشکلی ژنگاه را در بین 49 جدایه مشخص کرد. در کل سطح بالای تنوع ژنتیکی (528/0) در تمام جدایه‌های
F. culmorum مشاهده شد و جدایه های بخش ورامین تشابه ژنتیکی کمتری نسبت به جدایه های بخش های جوادآباد و پیشوا داشتند. تفاوت بیماریزایی بین جدایه ها معنی‌دار و جدایه‌های بخش ورامین از لحاظ بیماریزایی نسبت به جدایه‌های دو بخش دیگر از قدرت بیماریزایی بیشتری برخوردار بودند. ارتباط معنی‌داری بین تنوع ژنتیکی و شدت بیماریزایی جدایه‌ها مشاهده نگردید. تمایز تنوع ژنتیکی و بیماری‌زایی جدایه‌های بخش ورامین از دیگر بخش‌های شهرستان ورامین، احتمال وقوع ژنوتیپ‌های جدید با بیماریزایی بیشتر را در این بخش تقویت می‌کند

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of genetic diversity and pathogenicity among Fusarium culmorum isolates, the causal agent of wheat root and crown rot disease in Varamin fields

نویسندگان [English]

  • Behnam Pouzeshi Miab 1
  • Mohammad Razavi 2
  • Hamidreza Zamanizadeh 1
  • Rasoul Zare 2
  • Saeid Rezaei 1
چکیده [English]

Fusarium culmorum, is one of the most important causal agents of crown rot of wheat in Iran. Simple sequence repeats or microsatellite (SSR) and virulence assays were used to investigate genetic variability among 49 isolates of F. culmorum collected from wheat fields in three districts of Varamin. Eight pairs of single-locus microsatellite markers were used to analyze the genomic DNA of isolates. The result of analysis showed that all loci were polymorphic and the numbers of alleles ranged between two to six with an average of 3.75 per locus. Cluster analysis of SSR data revealed that 49 isolates clustered into five distinct groups. The index of multilocus association was calculated using SSR data and 44 multilocus haplotypes were detected among 49 isolates. The results of this study indicated that a there was a high level of genetic diversity (0.528) among the isolates examined, and genetic similarity among Varamin  isolates was less than those obtained from Pishva and Javad-abad regions. In addition, pathogenicity of the isolates was tested on a bread wheat cv. Bolani under greenhouse conditions. A significant difference for pathogenicity was found among the isolates. Comparison of the means showed that the isolates of Varamin districts were more pathogenic than Javad-abad and Pishva districts. The significant difference in the genetic diversity and pathogenicity of the Varamin’s isolates in comparison to the other districts suggests that there is a potential for the occurrence of new genotypes with greater virulence in this district. The statistically no correlation was observed between molecular variation and pathogenicity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Molecular variance
  • Haplotypes
  • population genetics