پایش فاکتورهای پرآزاری قارچ Puccinia triticina، عامل زنگ قهوه‌ای گندم در ایران در سال‌های زراعی 1402-1400

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات غلات، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

2 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مغان، ایران.

3 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران.

4 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی‌آباد دزفول، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، دزفول، ایران.

5 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران.

6 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران.

7 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران.

8 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بروجرد، ایران.

9 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران.

چکیده

زنگ قهوه‌ای گندم با عاملPuccinia triticina ، به‌لحاظ وسعت پراکندگی و میزان خسارت در دنیا، مهم‌ترین بیماری گندم می‌باشد. این بیماری به‌دلیل تغییرات نژادی در قارچ عامل آن و ظاهر شدن نژادهای جدید، به یک چالش بزرگ برای دستیابی به مقاومت پایدار در گندم تبدیل شده ‌است. برای بررسی چنین تغییرات احتمالی و شناسایی فاکتورهای پرآزاری در قارچ عامل بیماری، تحقیق حاضر از طریق کاشت خزانه‌های تله (Trap Nurseries) در ده منطقه از کشور شامل کرج، گرگان، ساری (قائم‌شهر)، کلاردشت، اردبیل، مغان، بروجرد، اهواز، دزفول و کرمانشاه اجرا ‌گردید. در این تحقیق 39 لاین افتراقی که اکثراً از لاین‌های تقریباً ایزوژنیک (Near Isogenic Lines = NILs) به‌دست آمده از رقم تاچر (Thatcher) بودند و هر کدام از لاین‌های ایزوژنیک حامل یک یا چند ژن‌ مقاومت مشخص در برابر زنگ قهوه‌ای گندم می‌باشند، طی دو سال زراعی 1401-1400 و 1402-1401 مورد بررسی قرار گرفتند. در مرحله باز شدن کامل برگ پرچم و پس از یکنواختی در ظهور بیماری برروی رقم حساس، از شدت و تیپ آلودگی رقم‌ها/لاین‌های آزمایشی یادداشت برداری گردید. نتایج به‌دست آمده نشان داد که در سال زراعی 1401-1400 برروی ژن‌های Lr1، Lr2a، Lr3ka، Lr10، Lr11، Lr12، Lr14b، Lr17، Lr18، Lr19، Lr20، Lr21، Lr22a، Lr29، Lr32، Lr33، Lr34 و Lr37 و در سال زراعی 1402-1401 برروی ژن‌های Lr9، Lr17، Lr18، Lr19، Lr22a، Lr29 و Lr30 پرآزاری مشاهده نگردید. بنابراین و با توجه به عدم بروز پرآزاری روی ژن‌های Lr17، Lr18، Lr19،Lr22a  و Lr29 طی دو سال زراعی مذکور، این ژن‌ها می‌توانند به‌عنوان ژن‌های مؤثر در برابر قارچ عامل بیماری در نظر گرفته شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Monitoring the virulence factors of Puccinia triticina, the causal agent of wheat leaf rust, in Iran during the cropping years 2022-2023

نویسندگان [English]

  • Seyed Taha Dadrezaei 1
  • Ali Omrani 2
  • Seyed Nosratollah Tabatabaeifard 3
  • Mohammad Dalvand 4
  • Safarali Safavi 5
  • Mohammadali Dehghan 6
  • Elham Allahassani 1
  • Seyed Mahmoud Tabib-Ghaffari 4
  • Ali Nazeri 1
  • Farno Malekpour 1
  • Zohreh Hassan-Bayat 1
  • Hosseinali Fallahi 7
  • Ezzatollah Nabati 8
  • Darioush Safaei 9
1 Department of Cereal Research, Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran
2 Crop and Horticultural Science Research Department, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Moghan, Iran
3 3- Crop and Horticultural Science Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Ahvaz, Iran.
4 4- Crop and Horticultural Science Research Department, Safiabad Dezful Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Dezful, Iran.
5 5- Crop and Horticultural Science Research Department, Ardebil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Ardebil, Iran.
6 Crop and Horticultural Science Research Department, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Gorgan, Iran.
7 7- Crop and Horticultural Science Research Department, Mazandaran Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Sari, Iran.
8 8- Crop and Horticultural Science Research Department, Lorestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Boroujerd, Iran.
9 Plant Protection Research Department, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Kermanshah, Iran.
چکیده [English]

Wheat leaf rust caused by Puccinia triticina is the most important wheat disease in terms of its wide distribution and yield loss in the world. To investigate the virulence factors of P. triticina in Iran, the present research was carried out in several locations including Karaj, Gorgan, Sari (Ghaemshahr), Kelardasht, Ardabil, Moghan, Boroujerd, Ahvaz, Dezfoul, and Kermanshah. In this research, 39 Near isogenic lines (NILs) developed from the wheat cultivar Thatcher and each carrying a specific leaf rust resistance gene/s were examined under natural disease infection during the two years 2022-2023. At the full opening of flag leaf stage and after uniformity in disease emergence on the susceptible cultivar, disease severity and infection type were scored based on the modified Cobb scale and Rolfes et al. respectively. In this study, reactions of 50S and higher were recorded as virulence for the contaminated lines. Based on the isogenic lines reactions in different locations in 2022, no virulence was observed on Lr1, Lr2a, Lr3ka, Lr10, Lr11, Lr12, Lr14b, Lr17, Lr18, Lr19, Lr20, Lr21, Lr22a, Lr29, Lr32, Lr33, Lr34 and the gene Lr37 and in 2023 no virulence was observed on Lr9, Lr17, Lr18, Lr19, Lr22a, Lr29 and the Lr30. Based on two-year results of isogenic lines in different locations, no virulence was observed on the genes Lr17, Lr18, Lr19, Lr22a and Lr29 gene combination in the study areas during the two years of isogenic lines and then identified as effective genes for wheat rust disease. Virulence was observed on plants carrying other resistance gene/s, at least in one location tested, indicating ineffectiveness of the gene/s to leaf rust in that location.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Resistance genes
  • Trap nurseries
  • Virulence/avirulence
  • Wheat brown rust