تأثیر بیماری ویروسی ریزومانیا (Beet necrotic yellow vein virus)بر عملکرد و ویژگی‌های کیفی چغندرقند

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی پژوهش بخش تحقیقات چغندرقند، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران

2 استادیار بخش تحقیقات چغندرقند، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان فارس، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، شیراز، ایران

3 مربی پژوهش موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

4 دانشیار موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

چکیده
بیماری ریزومانیا در حال حاضر یکی از مهم‌ترین بیماری­­های چغندرقند در دنیا است. عامل این بیماری ویروس رگبرگ زرد نکروتیک چغندرقند(Beet necrotic yellow vein virus)  است. این بیماری انتشار جهانی دارد. در مطالعه‌ی حاضر تأثیر بیماری ریزومانیا بر عملکرد و ویژگی‌های کیفی ارقام چغندرقند شامل عملکرد ریشه، درصد قند، عملکرد شکر، ضریب استحصال شکر و میزان ناخالصی‌های غیرقندی (سدیم، پتاسیم و نیتروژن آمینه) بررسی شد. بدین منظور تعداد 12 رقم چغندرقند تک جوانه شامل شش رقم تجاری مقاوم به ریزومانیا، سه رقم متحمل و سه رقم حساس به بیماری در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار تحت دو شرایط مزرعه‌ی عاری از ریزومانیا و مزرعه‌ی دارای آلودگی طبیعی به بیماری کشت شدند. این آزمایش به‌مدت دو سال در ایستگاه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی استان فارس (زرقان) انجام شد. نتایج نشان داد بیماری ریزومانیا با تأثیر منفی بر عملکرد ریشه و درصد قند باعث کاهش عملکرد شکر می‌شود. میانگین مقدار کاهش عملکرد شکر در اثر بیماری برای ارقام مقاوم تجاری، ارقام متحمل و ارقام حساس به ترتیب 25، 54 و 90% بود. در شرایط آلوده به ریزومانیا میزان سدیم در تمامی ارقام به‌طور میانگین 165% افزایش یافت ولی میزان نیتروژن آمینه به‌طور میانگین 43% کاهش نشان داد. تشکیل نشانه‌های بیماری بر روی ارقام مقاوم تجاری و نیز کاهش عملکرد آن‌ها در شرایط آلوده به ریزومانیا نشان داد ژن Rz1 قادر به القاء مقاومت کامل در برابر بیماری نیست.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Impact of Rhizomania Virus (Beet necrotic yellow vein virus) on Sugar Beet Yield and Qualitative Characters

نویسندگان [English]

  • Saeid Darabi 1
  • Mohsen Bazrafshan 2
  • Babak Babaei 3
  • Seyed Bager Mahmoudi 4
1 Research Instructor, Sugar Beet Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Shiraz, Iran.
2 Assistant Professor, Sugar Beet Research Department, Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Shiraz, Iran.
3 Research Instructor, Sugar Beet Seed Institute, AREEO, Karaj, Iran.
4 Associate Professor, Sugar Beet Seed Institute, AREEO, Karaj, Iran.
چکیده [English]

Abstract
Rhizomania disease is one of the world's most important sugar beet diseases. The disease causal agent is Beet necrotic yellow vein virus. This disease is widespread. In this study, impact of rhizomania on sugar beet yield and qualitative characters consisting of root yield, sugar content, sugar yield, sugar extraction coefficient and amount of non-sugar impurities of root (sodium, potassium, and amino nitrogen) were investigated. For this purpose, 12 monogerm sugar beet cultivars including six commercial cultivars resistant to rhizomania, three tolerant cultivars, and three susceptible cultivars to the disease were planted in a randomized complete block design with three replicate in rhizomania non-infested and infested fields. This study was carried out in two years at Fars Agricultural and Natural Resource Research and Education Center (Zarqan). Results showed that rhizomania reduced the sugar yield by imposing a negative effect on root yield and sugar content. The average decrease in sugar yield in infected treatments, for commercial resistant, tolerant, and susceptible cultivars was 25, 54, and 90%, respectively. Under rhizomania infection conditions, sodium content of all cultivars increased, on average by 165%, but their amino nitrogen content showed an average with 43% reduction. The presence of rhizomania symptoms in resistant cultivars and yield reduction under infection conditions showed that Rz1 gene can not cause the full resistance to the disease.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Beet necrotic yellow vein virus
  • Cultivar
  • Field trials
  • Genetic resistance
  • Tolerance

مراجع

ایزد پناه ک، هاشمی پ، کامران ر، پاک نیت م، سهندپور آ و معصومی م، 1375. وجود گسترده بیماری ریشه ریشی (شبه Rhizomania) در فارس. مجله بیماری های گیاهی، جلد 32، صفحات 206 – 200.
دارابی س، معصومی م و ایزدپناه ک، 1382. ریشه گنایی چغندرقند (ریزومانیا). نشریه فنی شماره 2. مرکز تحقیقات ویروس شناسی گیاهی. دانشگاه شیراز . دانشکده کشاورزی.50 صفحه.
      فتح‌اله طالقانی د، صادق‌زاده حمایتی س و مصباح م، 1389. سند ملی راهبردی تحقیقات چغندرقند. وزارت جهاد کشاورزی. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند. کرج. 491 صفحه.  
Acosta-Leal R, Bryan BK, Smith JT and Rush, CM, 2010. Breakdown of host resistance by independent evolutionary lineages of Beet necrotic yellow vein virus involves a parallel C/U mutation in its p25 gene. Phytopathology 100: 127-133.
Asher MJC, 1993. Rhizomania. Pp. 311-346 In: Cooke DA and Scott RK (eds.)The Sugar Beet Crop: Science into Practice. Chapman & Hall, London.
Asher MJC, Chwarszczynska DM and Leaman M, 2002. The evaluation of rhizomania resistant sugar beet for the UK. Annals of Applied Biology 141: 101-109.
Biancardi E, Lewellen RT,  DeBiaggi M, Erichsen AW and Stevanato P, 2002. The origin of rhizomania resistant in sugar beet. Euphytica 127: 383-397.
Buttner G, Marlander B and Manthey R,1995. Breeding for resistance to rhizomania in sugar beet (Beta vulgaris L.). Plant Breeding114: 160–164.
Clark MF and Adams AN, 1977. Characteristics of the microplate method of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for the detection of plant viruses. Journal of General Virology 34:475-483.
De Biaggi M, Stevanato P, Trebbi D, Saccomani M and Biancardi E, 2011. Sugar beet resistance to rhizomania: state of the art and perspectives. Sugar Technology 12 (3–4), 238–242.
Farzadfar S, Pourrahim R, Golnaraghi AR and Ahoonmanesh A, 2007. Surveys of Beet Necrotic Yellow Vein Virus, Beet Soilborne Virus, Beet Virus Q and Polymyxa betae in Sugar Beet Fields in Iran. Journal of Plant Pathology89: 277-281.
Ghorbani A, Izadpanah K, Masoumi M, Afsharifar AR and Darabi S, 2015.  Analysis of p25 in Three Iranian Populations of Beet necrotic yellow vein virus and the Role of Susceptible and Resistant Cultivars of Sugar Beet in the p25 Variation. Iranian Journal of Plant Pathology, Vol. 51, No. 3, 287-296.
Giunchedi L, De Biaggi M and Polini C, 1987. Correlation between tolerance and Beet necrotic yellow vein virus in sugar beet genotypes. Phytopathologia mediterranea 26: 23–28.
Heijbroek W, 1989. The development of rhizomania in two areas of the Netherlands and its effect on sugar beet growth and quality. Netherlands Journal of Plant Pathology 95: 27-35.
Henry C, 1996. Rhizomania—its effect on sugar beet yield in the UK. British Sugar Beet Review. 64: 24–26.
Johansson E, 1985. Rhizomania in sugar beet: a threat to beet growing that can be overcome by plant breeding. Sveriges Utsädesförenings Tidskrift 95: 115–121.
Lewellen RT, Skoyen IO and Erichsen AW, 1987. Breeding sugarbeet for resistance to rhizomania: Evaluation of host-plant reactions and selection for and inheritance of resistance. Pp. 139-156 in: Proc. Winter Congr. Symp. In. Inst. Sugar Beet Res. (IIBR), 50th. Brussels.
 Liu HY and Lewellen RT, 2007. Distribution and molecular characterization of resistance-breaking isolates of Beet necrotic yellow vein virus in the United States. Plant Disease 91:847-851.
McGrann GRD, Grimmer  MK,  Mutasa-Gottgens ES  and Stevens M, 2009. Progress towards the understanding and control of sugar beet rhizomania disease. Molecular Plant Pathology 10: 129–141.
Mehrvar M, Valizadeh J, Koenig R and Bragard CG, 2009. Iranian beet necrotic yellow vein virus (BNYVV): pronounced diversity of the p25 coding region in A-type BNYVV and  identification of P-type BNYVV lacking a fifth RNA species. Archives of Virology 154: 501-506.
Nassaj Hosseini SM, Shams-Bakhsh M, Mehrvar M and Salmanian AH, 2013. Evolutionary Characterization and Genetic Structure of Iranian Isolates of Beet Necrotic Yellow Vein Virus Population Based on p25 Protein. Journal of gricultural Science and Technology 15: 829-842.
Paul H, van Eeuwijk FA and Heijbroek W, 1993. Multiplicative models for cultivar by location interaction in testing sugar beets for resistance to beet necrotic yellow vein virus. Euphytica 71: 63–74.
Pavli OI, Stevanato P, Biancardi E and Skaracis GN, 2011. Achievements and prospects in breeding for rhizomania resistance in sugar beet. Field Crop Research 122: 165-172.
Pferdmenges F, Korf  H and Varrelmann M, 2009. Identification of rhizomania-infected soil in Europe able to overcome Rz1 resistance in sugar beet and comparison with other resistance-breaking soils from different geographic origins. European Journal of Plant Pathology 124: 31-43.
Rezaei J, Bannayan M, Nezami A, Mehrvar M, and Mahmoodi B, 2014. Growth analysis of rhizomania infected and healthy sugar beet. Journal of Crop Science and Biotechnology 17:59–69
Richards KE and Tamada T, 1992. Mapping functions on the multipartite genome of Beet necrotic yellow vein virus. Annual Review of  Phytopathology 30: 291-313.
Rush CM, 2003. Ecology and epidemiology of Benyviruses and plasmodiophorid vectors. Annual Review of  Phytopathology 41: 576- 592.
Rush CM, Liu HY, Lewellen RT and Acosta-Leal R, 2006. The continuing saga of rhizomania of sugar beets in the United State. Plant Disease 90: 4-15.
Scholten OE and Lange W, 2000. Breeding for resistance to rhizomania in sugar beet: A review. Euphytica 112: 219-231.
Stevanato P, De Biaggi M, Broccanello C, Biancardi E and Saccomani  M, 2015. Molecular genotyping of ‘‘Rizor’’ and ‘‘Holly’’ rhizomania resistances in sugar beet. Euphytica 206, 427- 431.

Stevens M  and Asher MJC, 2005. Preliminary investigations into the interactions between Beet mild yellowing virus (BMYV) and Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) in susceptible and rhizomania-resistant varieties. Aspects of Applied Biology 76: 13-17.

Tamada T, 1975. Beet necrotic yellow vein virus. CMI/AAB Descriptions of Plant Viruses, No. 144.
Tamada T and Baba T, 1973. Beet necrotic yellow vein virus from rhizomania-affected sugar beet in Japan. Annals of the Phytopathological Society of  Japan 39: 325-332. 
Tuitert G, Musters-Van Oorschot P and Heijbroek W, 1994. Effect of sugar beet cultivars with different levels of resistance to Beet necrotic yellow vein virus on transmission of virus by Polymyxa betae. European Journal of Plant Pathology100: 201–220.
Uchino H and Kanzawa K, 1995. Suppression of rhizomania by controlling soil pH at low level by ferrous sulfate in infested sugar beet field. Proceedings of the Japanese Society of Sugar Beet Technologists 37: 114–121.
Yardimci N and Çulal Kiliç H, 2011. Identification of Beet Necrotic Yellow Vein Virus in Lakes District: A Major Beet Growing Area in Turkey. Indian Journal of Virology 22: 127-130.
پژوهش های کاربردی در گیاهپزشکی
دوره 6، شماره 3
آذر 1396
صفحه 67-82

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 02 دی 1396
  • تاریخ پذیرش: 02 دی 1396

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار