تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 743 |
تعداد مقالات | 7,049 |
تعداد مشاهده مقاله | 10,174,163 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,847,399 |
ارزیابی مزرعهای مقاومت به سفیدک پودری در ژرمپلاسم گندم نان | ||
تحقیقات غلات | ||
دوره 12، شماره 1، خرداد 1401، صفحه 45-62 اصل مقاله (368.25 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/cr.2022.23034.1740 | ||
نویسندگان | ||
مهدی زهراوی* 1؛ محمد علی دهقان2؛ حسین علی فلاحی3؛ شاهپور ابراهیم نژاد4 | ||
1استادیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران | ||
2استادیار پژوهش، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران | ||
3استادیار پژوهش، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران | ||
4مربی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران | ||
چکیده | ||
مقدمه: سفیدک پودری گندم که توسط قارچ بیوتروف Blumeria graminis f. sp. tritici ایجاد میشود، تهدیدی جدی برای تولید گندم در بسیاری از مناطق دنیا بهشمار میرود. این بیماری میتواند عملکرد را تا 45 درصد داده و با تأثیر سوء بر پروتئین آرد، کیفیت دانهها را کاهش دهد. بهدلیل اتخاذ سیستمهای زراعی پربازده که مستلزم استفاده زیاد از کودهای نیتروژنی و آبیاری زیاد است و نیز بهدلیل تغییرات اقلیمی در جهت زمستانهای ملایمتر و افزایش بارش در نواحی تولید گندم، اهمیت بیماری سفیدک پودری رو به افزایش است. یکی از مفیدترین راهکارها جهت کنترل بیماری سفیدک پودری، شناسایی منابع مقاومت در بین ژرمپلاسم است که بهعنوان اقتصادیترین روش در نزد زارعین نیز شناخته میشود. این تحقیق بهمنظور شناسایی نمونههای ژنتیکی مقاوم به سفیدک پودری در کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران انجام شد. مواد و روش ها: مواد گیاهی این تحقیق، 173 نمونه ژنتیکی گندم نان از کلکسیون بانک ژن گیاهی ملی ایران دریافتی از کشورهای مختلف بود که بهمنظور شناسایی منابع مقاومت به بیماری سفیدک پودری، بهمدت سه سال زراعی (1400-1397) در ایستگاههای تحقیقاتی عراقیمحله گرگان و قراخیل ساری بهعنوان کانونهای آلودگی تحت شرایط آلودگی طبیعی مورد بررسی قرار گرفتند. برای ارزیابی واکنش مقاومت ژنوتیپها به بیماری از سیستم امتیازدهی دو رقمی استفاده شد که در آن، رقم اول بر اساس توسعه آلودگی در ارتفاع گیاه و رقم دوم بر اساس شدت بیماری برحسب درصد آلودگی سطح برگ پرچم اندازهگیری میشود. سپس از ترکیب دو معیار توسعه بیماری و شدت بیماری، ضریب آلودگی محاسبه و در تجزیههای آماری استفاده شد. از تجزیه خوشهای به روش K-Means بهمنظور گروهبندی ژرمپلاسم و از تجزیه تابع تشخیص مبتنی بر مؤلفههای اصلی بهمنظور تأیید نتایج تجزیه خوشهای استفاده شد. ارتباط بین واکنش نمونههای ژنتیکی در سالها و مکانهای مختلف نیز با استفاده از تجزیه مقیاسبندی چندبعدی مورد بررسی قرار گرفت و سپس میزان پایداری واکنش مواد ژنتیکی مورد بررسی طی سالها و مکانهای آزمایش با استفاده از معیار پایداری اکووالانس ریک بر اساس ضریب آلودگی بررسی شد. یافته های تحقیق: نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که متوسط ضریب آلودگی طی سه سال زراعی مورد مطالعه در ایستگاه قراخیل ساری از 05/0 تا 29/0 درصد و در ایستگاه عراقیمحله گرگان از 25/0 تا 33/0 درصد متغیر بود. مواد ژنتیکی مورد مطالعه با استفاده از تجزیه خوشهای به روش K-means در پنج گروه مختلف تفکیک شدند و گروه چهارم با 68 ژنوتیپ، بهعنوان مقاومترین گروه شناسایی شد. بر اساس نتایج این آزمایش، نمونههای ژنتیکی KC 5292 (ترکیه) و KC 5824 (اتریش) بهعنوان ژنوتیپهای مقاوم و نمونههای ژنتیکی KC 5389، KC 5579 و KC 5476 (ایران)، KC 5772، KC 5773 و KC 5384 (افغانستان)، KC 5133 و KC 5147 (پرتغال)، KC 5715 (ژاپن) و KC 5801 (با منشاء نامعلوم) بهعنوان ژنوتیپهای مقاوم تا نیمهمقاوم شناسایی شدند و دارای با ثباتترین واکنش نسبت به بیماری طی سالها و مکانهای گوناگون بودند. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که ظرفیت ژنتیکی مناسبی برای شناسایی منابع مقاومت به سفیدک پودری در ذخایر ژنتیکی گندم وجود دارد. مواد ژنتیکی برتر و مقاوم شناسایی شده در این تحقیق میتوانند بهمنظور اصلاح مقاومت به سفیدک پودری در گندم در برنامههای بهنژادی آینده مورد استفاده قرار گیرند. | ||
کلیدواژهها | ||
ژرمپلاسم؛ سفیدک پودری؛ گندم نان؛ مقاومت | ||
مراجع | ||
Cao, T., Chen, Y., Li, D., Zhang, Y., Wang, X., Zhao, H. and Liu, Z. 2015. Identification and molecular detection of powdery mildew resistance of new bred wheat varieties (lines) in Henan province, China. Acta Agronomica Sinica 41 (8): 1172-1182.
Cheng, B., Ding, Y.Q., Gao, X., Cao, N., Xin, Z.H. and Zhang, L.Y. 2020. The diversity of powdery mildew resistance gene loci among wheat germplasm in Southwest China. Cereal Research Communications 48 (1): 65-70.
Cheng, P., Guo, M., Hao, X., Guo, X., Yao, Q., Guo, Q., Li, Q. and Wang, B. 2022. Evaluation of powdery mildew resistance and molecular detection of resistance genes in an international wheat collection. Crop Protection 106033.
Cowger, C., Parks, R. and Marshall, D. 2009. Appearance of powdery mildew of wheat caused by Blumeria graminis f. sp. tritici on Pm17-bearing cultivars in North Carolina. Plant Disease 93 (11): 1219-1219.
Fried, P., Mackenzie, D.R. and Nelson, R.R. 1981. Yield loss caused by Erysiphe and triadimefon foliar sprays on yield of winter wheat in North Carolina. Phytopathology 79: 152-155.
Fu, B., Chen, Y., Li, N., Ma, H., Kong, Z., Zhang, L., Jia, H. and Ma, Z. 2013. pmX: A recessive powdery mildew resistance gene at the Pm4 locus identified in wheat landrace Xiaohongpi. Theoretical and Applied Genetics 126 (4): 913-921.
Hao, Y., Parks, R., Cowger, C., Chen, Z., Wang, Y., Bland, D., Murphy, J.P., Guedira, M., Brown-Guedira, G. and Johnson, J. 2015. Molecular characterization of a new powdery mildew resistance gene Pm54 in soft red winter wheat. Theoretical and Applied Genetics 128 (3): 465-476. He, H., Liu, R., Ma, P., Du, H., Zhang, H., Wu, Q., Yang, L., Gong, S., Liu, T., Huo, N. and Gu, Y.Q. 2021. Characterization of Pm68, a new powdery mildew resistance gene on chromosome 2BS of Greek durum wheat TRI 1796. Theoretical and Applied Genetics 134 (1): 53-62.
Hsam, S.L.K., Huang, X.Q. and Zeller, F.J. 2001. Chromosomal location of genes for resistance to powdery mildew in common wheat (Triticum aestivum L. em Thell.) 6. Alleles at the Pm5 locus. Theoretical and Applied Genetics 102 (1): 127-133.
Huang, X.Q., Hsam, S.L.K. and Zeller, F.J. 1997. Identification of powdery mildew resistancegenes in common wheat (Tritcum aestivum L. em Thell.). IX. Cultivars, landraces and breeding lines grown in China. Plant Breeding 16: 233-238.
Huang, X.Q., Hsam, S.L.K., Zeller, F.J., Wenzel, G. and Mohler, V. 2000a. Molecular mapping of the wheat powdery mildew resistance gene Pm24 and marker validation for molecular breeding. Theoretical and Applied Genetics 101 (3): 407-414.
Huang, X.Q., Hsam, S.L.K. and Zeller, F.J. 2000b. Chromosomal location of powdery mildew resistance genes in Chinese wheat (Triticum aestivum L. em. Thell.) landraces Xiaobaidong and Fuzhuang 30. Journal of Genetics and Breeding 54 (4): 311-317.
Johnson, J.W., Baenziger, P.S., Yamazaki, W.T. and Smith, R.T. 1979. Effects of powdery mildew on yield and quality of isogenic lines of ‘Chancellor’ wheat. Crop Science 19 (3): 349-352.
Jombart, T., Devillard, S. and Balloux, F. 2010. Discriminant analysis of principal components: A new method for the analysis of genetically structured populations. BMC Genetics 11 (1): 1-15.
Kang, Y., Zhou, M., Merry, A. and Barry, K. 2020. Mechanisms of powdery mildew resistance of wheat–a review of molecular breeding. Plant Pathology 69 (4): 601-617.
KarimiJashni, M., Torabi, M., Roustaie, A., Etebarian, H., Okhovat, S., Razavi, M. and Yazdanpanah, F. 2006. Pathotypes of Blumeria graminis f.sp. tritici the causal agent of powdery mildew from some regions of Iran. Seed and Plant Journal 22 (2): 257-271. (In Persian with English Abstract).
Leath, S. and Heun, M. 1990. Identification of powdery mildew resistance genes in cultivars of soft red winter wheat. Plant Disease 74 (10): 747-752.
Lebedeva, T.V. and Peusha, H.O. 2006. Genetic control of the wheat Triticum monococcum L. resistance to powdery mildew. Russian Journal of Genetics 42 (1): 60-66.
Li, G., Xu, X., Bai, G., Carver, B.F., Hunger, R. and Bonman, J.M. 2016. Identification of novel powdery mildew resistance sources in wheat. Crop Science 56 (4): 1817-1830.
Li, L.H., Zheng, D.S., Yang, X.M., Li, X.Q., Liu, S.C. and Song, C.H. 1998. Diversity evaluation of wheat germplasm resources in China. Genetic Resources and Crop Evolution 45 (2): 167-172.
Lipps, P.E. and Madden, L.V. 1988. Effect of triadimenol seed treatment and triadimefon foliar treatment on powdery mildew epidemics and grain yield of winter wheat cultivars. Plant Disease 72 (10): 887-892.
McDonald, B.A. and Linde, C. 2002. Pathogen population genetics, evolutionary potential, and durable resistance. Annual Review of Phytopathology 40 (1): 349-379.
Monazzah, M., Torabi, M., Rezaie, S. and Razavi, M. 2008. Pathotypes of Blumeria graminis f.sp. tritici, the causal agent of wheat powdery mildew from some regions of Iran. Seed and Plant Journal 24 (1): 161-176. (In Persian with English Abstract).
Monazzah, M., Torabi, M., Rezaie, S., Razavi, M. and Dehghan, M. A. 2009. Evaluation of resistance of some wheat advanced lines to pathotypes of wheat powdery mildew at seedling and adult plant stages. Seed and Plant Improvement Journal 25 (1): 33-49. (In Persian with English Abstract).
Morgounov, A., Tufan, H.A., Sharma, R., Akin, B., Bagci, A., Braun, H.J., Kaya, Y., Keser, M., Payne, T.S., Sonder, K. and McIntosh, R. 2012. Global incidence of wheat rusts and powdery mildew during 1969-2010 and durability of resistance of winter wheat variety Bezostaya. European Journal of Plant Pathology 132 (3): 323-340.
Razavi, M., Dehghan, M.A., Safavi, S.A., Barari, H., Torabi, M., Karimi Jashni, M. and Kazemi, H. 2009. Evaluation of the field and seedling resistance of some advanced and elite lines of wheat to Blumeria graminis f. sp. tritici the causal agent of wheat powdery mildew in Iran. Applied Entomology and Phytopathology 77 (1): 133-150. (In Persian with English Abstract).
Ren, T.H., Chen, F., Zhang, H.Q., Yan, B.J. and Ren, Z.L. 2012. Genetic suppression of the powdery mildew resistance gene Pm21 in common wheat. Acta Phytopathology Sinica 42: 57-64.
Saari, E.E. and Prescott, J.M. 1975. A scale for appraising the foliar intensity of wheat disease. Plant Disease Reporter 59: 377-380.
Shi, Y., Wang, B., Li, Q., Wu, X., Wang, F., Liu, H. and Liu, Q. 2009. Analysis of the virulent genes of Erysiphe graminis f. sp. tritici and the resistance genes of wheat commercial cultivars in Shaanxi province. Journal of Triticeae Crops 29 (4): 706-711.
Stubbs, R.W., Prescott, J.M., Saari, E.E. and Dubin, H.J. 1986. Cereal disease methodology manual. CIMMYT, Mexico: 46.
Summers, R.W. and Brown, J.K.M. 2013. Constraints on breeding for disease resistance in commercially competitive wheat cultivars. Plant Pathology 62: 115-121.
Tan, C., Li, G., Cowger, C., Carver, B.F. and Xu, X. 2018. Characterization of Pm59, a novel powdery mildew resistance gene in Afghanistan wheat landrace PI 181356. Theoretical and Applied Genetics 131 (5): 1145-1152.
Tan, C., Li, G., Cowger, C., Carver, B.F. and Xu, X. 2019. Characterization of Pm63, a powdery mildew resistance gene in Iranian landrace PI 628024. Theoretical and Applied Genetics 132 (4): 1137-1144.
Vikas, V.K., Kumar, S., Archak, S., Tyagi, R.K., Kumar, J., Jacob, S., Sivasamy, M., Jayaprakash, P., Saharan, M.S., Basandrai, A.K. and Basandrai, D. 2020. Screening of 19460 genotypes of wheat species for resistance to powdery mildew and identification of potential candidates using focused identification of germplasm strategy (FIGS). Crop Science 60 (6): 2857-2866.
Wan, W., Xiao, J., Li, M., Tang, X., Wen, M., Cheruiyot, A.K., Li, Y., Wang, H. and Wang, X. 2020. Fine mapping of wheat powdery mildew resistance gene Pm6 using 2B/2G homoeologous recombinants induced by the ph1b mutant. Theoretical and Applied Genetics 133 (4): 1265-1275.
Wricke, G. 1962. Uber eine methode zur erfassung der okologischen streubreite in feldversuchen. Zeitschrift Fur Pflanzenzuchtung. Journal of Plant Breeding 47: 92-96.
Xiao, M., Song, F., Jiao, J., Wang, X., Xu, H. and Li, H. 2013. Identification of the gene Pm47 on chromosome 7BS conferring resistance to powdery mildew in the Chinese wheat landrace Hongyanglazi. Theoretical and Applied Genetics 126 (5): 1397-1403.
Xie, W. and Nevo, E. 2008. Wild emmer: Genetic resources, gene mapping and potential for wheat improvement. Euphytica 164 (3): 603-614.
Xin, M., Wang, X., Peng, H., Yao, Y., Xie, C., Han, Y., Ni, Z. and Sun, Q. 2012. Transcriptome comparison of susceptible and resistant wheat in response to powdery mildew infection. Genomics, Proteomics and Bioinformatics 10 (2): 94-106.
Xu, H., Yi, Y., Ma, P., Qie, Y., Fu, X., Xu, Y., Zhang, X. and An, D. 2015. Molecular tagging of a new broad-spectrum powdery mildew resistance allele Pm2c in Chinese wheat landrace Niaomai. Theoretical and Applied Genetics 128 (10): 2077-2084.
Xue, F., Wang, C., Li, C., Duan, X., Zhou, Y., Zhao, N., Wang, Y. and Ji, W. 2012. Molecular mapping of a powdery mildew resistance gene in common wheat landrace Baihulu and its allelism with Pm24. Theoretical and Applied Genetics 125 (7): 1425-1432.
Yahiaoui, N., Srichumpa, P., Dudler, R. and Keller, B. 2004. Genome analysis at different ploidy levels allows cloning of the powdery mildew resistance gene Pm3b from hexaploid wheat. The Plant Journal 37 (4): 528-538.
Yin, H., Fang, X., Li, P., Yang, Y., Hao, Y., Liang, X., Bo, C., Ni, F., Ma, X., Du, X. and Li, A. 2021. Genetic mapping of a novel powdery mildew resistance gene in wild emmer wheat from “Evolution Canyon” in Mt. Carmel Israel. Theoretical and Applied Genetics 134 (3): 909-921.
Zahravi, M., Azimi, H., Dehghan, M.A. Allahyari, N., Alitabar, R. and Pourmoghaddam, H. 2017. Determinaton of resistance sources to powdery mildew (Blumeria graminis f.sp. tritici) in Iranian bread wheat germplasm. Seed and Plant Improvement Journal 33 (1): 45-65. (In Persian with English Abstract).
Zahravi, M., Mansourian, M.R., Azimi, H., Dehghan, M.A., Allahyari, N. and Alitabar, R. 2018. Investigation of resistance of Iranian bread wheat landraces to powdery mildew disease. Iranian Journal of Field Crop Science 49 (3): 151-165. (In Persian with English Abstract). | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 277 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 171 |