شناسایی و بررسی بیماری زایی قارچ های هیفومیستی مرتبط با ریشه و طوقه ی گندم در استان زنجان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد بیماری شناسی گیاهی، گروه گیاه پزشکی، دانشگاه زنجان.

2 دانشیار بیماری شناسی گیاهی، گروه گیاهپزشکی، دانشگاه زنجان.

3 استاد پژوهش موسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران.

4 دانشیار بیوتکنولوژی، پژوهشکده ی فن آوری های نوین زیستی و گروه علوم دامی دانشگاه زنجان.

5 استادیار گروه گیاهپزشکی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.

چکیده

چکیده
گندم به عنوان استراتژیک­ترین محصول کشاورزی، در امنیت غذایی بشر از اهمیت زیاد برخوردار بوده و بیش­ترین سطح زیر کشت در کشور را به خود اختصاص داده است. قارچ­های موجود روی ریشه و طوقه­ی این گیاه در میزان تولید و عملکرد آن نقش بسزایی دارند. لذابه منظور شناسایی فلور قارچی ریشه و طوقه­ی گندم در استان زنجان، در طی سال زارعی 90-1389 از 58 مزرعه­ی گندم کشت دیم و آبی استان نمونه برداری به عمل آمد و در مجموع 286 جدایه­ی قارچ بدست آمد که از این میان، 248 جدایه متعلق به هیفومیست­ها بر اساس ویژگی­های پرگنه، ویژگی­های میکروسکوپی و استفاده از کلید­های معتبر مورد بررسی قرار گرفتند. جهت کمک به شناسایی، جدایه­ها تکثیر شده و توالی­یابی نواحی ITS1-5.8S-ITS2 توسط جفت آغازگر ITS1/ITS4 انجام شد و این جدایه­ها در 10 جنس و 23 گونه (Alternaria alternata, A. atrum, A. chlamydospora, A. tenuissima, Aspergillus auricomus, A. niger, Bipolaris. sorokiniana, Botrytis cinerea, Curvularia australiensis, C. inaequalis, Fusarium acuminatum, F. avenaceum, F. chlamydosporum, F. equiseti, F. redolens, F. sambucinum, F. scirpi, F. solani, F. tricinctum, Microdochium nivale, Periconia circinata, Penicillium chrysogenum, Trichoderma atroviride,) قرار گرفتند. آزمون بیماری­زایی برخی از جدایه­های قارچی بدست آمده در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار برای هر تیمار در شرایط گلخانه انجام شد. نتایج نشان داد که قارچ­های B. cinerea، B. sorokiniana، F. avenaceum، F. acuminatum، P. circinata، C. australiensis، F. equiseti، F. solani و A. chlamydospora سبب ایجاد علائم بیماری در میزبان با شدت­های مختلف شدند. در این بین قارچ­های B. cinerea، B. sorokiniana، F. avenaceumوF. acuminatum به ترتیب بیش­ترین علائم نکروز را در ریشه ایجاد کردند. در میان گونه­های شناسایی شده قارچ A. auricomusبرای نخستین بار از ریزوسفر گندم در ایران و قارچ­های A. tenuissima, B. cinerea, C. inaequalis, E. chlamydospora,.F. avenaceum, F. chlamydosporum,. F scirpi, F. tricinctum, M. nivale, P. circinata, P. chrysogenumو T. atrovirideبرای نخستین بار از استان زنجان گزارش می­شوند. بیماری­زایی قارچ B. cinerea روی گندم نیز برای اولین بار از ایران گزارش می­شود.
 

 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identification and Pathogenicity Assay of Hyphomycetous Fungi Associated with Wheat Root and Crown Rot in Zanjan Province

نویسندگان [English]

  • Leila Abdipour Asl 1
  • Roughayeh Hemati 2
  • Rasol Zareh 3
  • Mohammad Taher Harakinezhad 4
  • Ali Reza Alizadeh 5
1 Former MSc Student of Plant Pathology, Department of Plant Protection, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
2 Associate Professor of Plant Pathology, Department of Plant Protection, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
3 Research Professor, Iranian Research Institute of Plant Protection, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran.
4 Associate Professor, Research Institute of Modern Biological Techniques and Department of Animal Science, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
5 Assistant Professor, Department of Plant Protection, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran.
ارشاد ج، 1388. قارچ­های ایران. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی.
امینی ج، 1375. بررسی میکوفلور ریشه گندم در استان تهران. پایان­نامه کارشناسی ارشد بیماری­شناسی گیاهی، دانشگاه تربیت مدرس.
پور­عبدالله ش، 1374. بررسی میکوفلور بذر بادام­زمینی. پایان­نامه کارشناسی ارشد بیماری­شناسی گیاهی، دانشگاه تربیت مدرس.
جعفری ح و صارمی ح، 1383. بررسی قارچ­های خاکزاد عوامل پوسیدگی ریشه و طوقه­ی گندم و تعیین میزان خسارت آن­ها. مجله دانش کشاورزی جلد چهاردهم، شماره 1. صفحه­های 13 تا 23.
درویش­نیا م، علیزاده ع و محمدی گل تپه ا، 1377 گونه­های فوزاریوم و قارچ­های مرتبط با پوسیدگی طوقه و ریشه­ی گندم در استان لرستان. صفحه 20 خلاصه مقالات سیزدهمین کنگره گیاهپزشکی ایران، کرج.
درویش­نیا م، علیزاده ع و زارع ر، 1389. معرفی چهار آرایه جدید فوزاریوم جدا شده از گیاهان تیره­ی گندمیان در ایران. رستنیها جلد یازدهم، شماره 1. صفحه­های 55 تا 67.
دهقان س، هاشمی م و برادران غ، 1389. معرفی گونه­های بیماریزای قارچی پوسیدگی طوقه و ریشه­ی گندم در استان کرمان. صفحه-89 خلاصه مقالات نوزدهمین کنگره گیاهپزشکی ایران، تهران.
ژولیده ف، ناصری ب و معرفت ع، 1389. گزارش بیماری پاخوره گندم ناشی از قارچ Gaeumannomyces graminis var. tritici در استان زنجان. صفحه 267 خلاصه مقالات نوزدهمین کنگره گیاهپزشکی ایران، تهران.
صارمی ح، 1383. معرفی گونه جدید Fusarium pseudograminearum عامل بیماری پوسیدگی ریشه و طوقه­ی گندم در استان­های زنجان، آذربایجان شرقی و اردبیل. صفحه 44 خلاصه مقالات شانزدهمین کنگره گیاهپزشکی ایران.
صفائی د، یونسی ح و شیخ الاسلامی م، 1391. گونه­های فوزاریوم عامل پوسیدگی ریشه و طوقه­ی گندم در استان کرمانشاه. فصلنامه بیماری­های گیاهی جلد چهل و هشتم، شماره 4. صفحه­های 69 تا 265.
عمارلو ا، روحانی ح و مهدیخانی مقدم ع، 1389 . شناسایی و بررسی بیماری­زایی قارچ­های عامل پوسیدگی ریشه و طوقه­ی گندم در استان خراسان شمالی. نشریه حفاظت گیاهان (علوم و صنایع کشاورزی). جلد بیست و چهارم، شماره 3. صفحه­های 284 تا 269.
کاظمی ه، 1381. فوزاریوم­های همراه ریشه و طوقه­ی گندم در استان تهران. صفحه 35 خلاصه مقالات پانزدهمین کنگره گیاهپزشکی ایران، کرمانشاه.
محمدی پور م و ارشاد ج، 1381. شناسایی گونه­های Bipolaris عامل پوسیدگی ریشه و طوقه­ی گندم آبی در استان آذربایجان شرقی. صفحه­های36 و 37 خلاصه مقالات پانزدهمین کنگره گیاهپزشکی ایران. کرمانشاه.
منصوری ب، روانلو ع، نوراللهی خ، آزادبخت ن، جعفری ح و قلندر م، 1381. بیماری پوسیدگی معمولی ریشه و طوقه­ی گندم در استان­های آذربایجان غربی، ایلام، لرستان، زنجان و مرکزی. صفحه 41 خلاصه مقالات پانزدهمین کنگره گیاهپزشکی ایران، کرمانشاه.
میرزائی س، محمدی گل تپه ا و شمس بخش م، 1386. مطالعات تاکسونومیکی روی جنس بوتریتیس در ایران. مجله علوم و فن­آوری کشاورزی. جلد سوم، شماره 1. صفحه­های 65 تا 76.
Bilgi VN, Bradley CA, Khot SD, Grafton KF and Rasmussen JB, 2008. Response of dry bean genotypes to Fusarium root rot caused by Fusarium solani f.sp. phaseoli, under field and controlled conditions. Plant Disease 92: 1197-1200.
Bissett J, 1992. Trichoderma atroviride. Canadian Journal of Botany 70: 639–641.
Bobev S, 2009. Reference guide for the diseases of cultivated plants. Unknown journal or publisher. 466 pp.
Burgess LW, Summerell BA, Bullock S, Gott KP and Backhouse D, 1994. Laboratory manual for Fusarium research. Fusarium research laboratory. Department of Crop Science University of Sydney and Royal Botanic Gardens. 133 pp.
Carmarán, C.C. and Novas, M.V. 2003. A review of Spegazzini taxa of Periconia and Sporocybe after over 115 years. Fungal Diversity 14: 67-76.
Chelkowski J, Manka M, Kwasna H, Visconti A and Golinski P, 1989. Fusarium sporotrichioides (Sherb.), Fusarium tricinctum (Corda) Sacc. and Fusarium poae Wollenw. Cultural characteristics, toxigenicity and pathogenicity towards cereals. Journal of Phytopathology124: 155-161.
Chilvers MI and du Toit LJ, 2006. Detection and identification of Botrytis species associated with neck rot, scape blight, and umbel blight of onion. Online. Plant Health Progress doi:10.1094/PHP-2006-1127-01-DG.
Domsch KH, Gams W and Anderson T, 2007. Compendium of Soil Fungi. 2nd ed. Germany. 672 pp.
Ellis MB, 1971. Dematiaceous Hyphomycetes. Commonwealth Mycological Institute, England. 608 pp.
Fedel-Moen R and Harris JR, 2010. Stratified distribution of Fusatium and Bipolaris on wheat and barley with dryland root rot in South Australia. Plant Pathology 36: 447-454.
Frederiksen RA and Odvody GN, 1986. Compendium of Sorghum Disease. 2nd ed. USA: 33-34.
Frisvad JC and Samson RA, 2004. Polyphasic taxonomy of Penicillium subgenus Penicillium a guide to identification of food and air-borne terverticillate Penicillia and their mycotoxins. Studies in Mycology 49: 1-174.
Gerlach W and Nirenberg H, 1982. The Genus Fusarium A Pictorial Atlas of Mitt Biology. Bundesanst, Land-Forswirtsch, Berlin, Dahlem 209: 1-406.
Hall G, 1987. Sterile fungi from roots of winter wheat. Transactions of the British Mycological Society 89: 447-456.
Hartman GL, Huang YH, Nelson RL and Noel GR, 1997.Germplasm evaluation of Glycine max for resistance to Fusarium solani, the causal organism of sudden death syndrome. Plant Disease81: 515-518.
Kim DS, Cook RJ and Weller DM, 1997. Bacillus sp. L324-92 for biological control of three root diseases of wheat grown with reduced tillage. Phytopathology 87: 551-558.                       
Klich MA, 2002. Identification of common Aspergillus species. CBS Fungal Biodiversity Centre, Utrecht, the Netherlands. 116 pp.
Lamprecht SC, Marasas WFO, Wyk PS and Davies PS, 1988. Fusarium tricinctum (Fungi, Hyphomycetes) in South Africa: Morphology and pathogenicity.Bothalia18: 189-194.
Leslie JF, Summerell BA, 2006. The Fusarium Laboratory Manual. Blackwell Publishing Ames, IA. USA. 388 pp.
Little TM and Hills FJ, 1978. Agricultural experimentation design and analysis.John Wiley and Sons. New York. USA. 368pp.
Liu D, Coloe S, Baird R. and Pedersen J, 2000. Rapid mini-preparation of fungal DNA for PCR. American Society for Microbiology 38: 471.
Manamgoda DS, Rossman AY, Castlebury LA, Crous PW, Madrid H, Chukeatirote E and Hyde KD, 2014. The genus Bipolaris. Studies in Mycology 79: 221-228.
Mergoum M, Hill JP and Quick JS, 1998. Evaluation of resistance of winter wheat to Fusarium acuminatum by inoculation of seedling roots with single, germinated macroconidia. Plant Disease 82: 300-302.
Mulenko W, Majewski T and Ruszkiewicz-Michalska M, 2008. A preliminary checklist of micromycetes in Poland. Polish Academy of Sciences 9: 752.
Nelson PE, Toussoun TA and Marassas WFO, 1983. Fusarium species an illustrated manual for identification. Pennsylvania State University Press, University Park. 193 pp.
Paveley ND; Rennie WJ; Reeves JC; Wray MW; Slawson DD; Clark WS; Cockerell V and Mitchell AG, 1996. Cereal seed health strategies in the UK. Home-Grown Cereals Authority, London.
Pitt JA, 1988. A Laboratory Guide to Common penicillium species. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization Division of Food Processing. 187 pp.
Ramirez C and Martinez AT, 1982. Manual and atlas of Penicillia . Elsevier biochemical, New York, Oxford. 874 pp.
Richard S and Cynthia MO, 2007. Wheat common root rot. Plant Disease Control. http://www.agric.gov.ab.ca/$ department/deptdocs.nsf/all/prm2394.
Richardson MJ, 1990. An annotated list of seed-born diseases. 4th ed. International Seed Testing Association, Zurich. 387pp.
Seifert k, 1996. Fus key. Fusarium interactive key. Agriculture and Agri-Food Canada. 65 pp.
Shivas RG, 1989. Fungal and bacterial diseases of plants in Western Australia. Journal of the Royal Society of Western Australia 72: 1-62.
Simmons EG, 2007. Alternaria an identification manual. CBS Fungal Biodiversity Centre, Utrecht, The Netherlands. 775 pp.
Sivanesan A, 1987. Graminicolous species of Bipolaris. Curvularia, Drechslera, Exerohilum and their teleomorphs. Mycological Papers 158: 1-261.
Smiley R and Patterson LM, 1996. Pathogenic fungi associated with foot rot of winter wheat in the semi-arid Pacific Northwest. Plant Diseases 80: 944-949.
Sprague R, 1950. Diseases of cereals and grasses in North America. Ronald Press Company, New York. 538 pp.
Stewart JE, Kim MS, James RL, Dumroese RK and Klopfenstein NB, 2006. Molecular characterization of Fusarium oxysporum and Fusarium commune isolates from a conifer nursery. Phytopathology 96: 1124-1133.
Summerell BA, Salleh B and Leslie JF, 2003. A Utilitarian approach to Fusarium identification. Plant Disease 87: 117-128.
Tai FL, 1979. Sylloge fungorum sinicorum. Science Press, Academia Sinica, Peking. 1527 pp.
Turkington TK, Clear RM, Burnett PA, Patrick SK, Orr DD and Xi K, 2002. Fungal plant pathogens infecting barley and wheat seed from Alberta, 1995-1997.Canadian Journal of Plant Pathology 24: 302-308.
Woudenberg JHC, Groenewald JZ, Binder M and Crous PW, 2013. Alternaria redefined. Studies in   mycology 75:171-212.
Xue AG, Armstrang KC, Voldeng HD, Fedak G and Babcock C, 2004. Comparative aggressiveness of isolates of Fusarium spp. causing headblight on wheat in Canada. Canadian Journal of Plant Pathology 26: 81-88.