واکنش توده های گندم بومی ایران نسبت به بیماری بلایت فوزاریومی سنبله در شرایط مزرعه و گلخانه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 مربی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان.

3 مربی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، پارس‌آباد.

چکیده

چکیده
بیماری بلایت فوزاریومی سنبله که توسط گونه­های مختلف قارچ Fusarium به ویژه گونه­ی Fusarium graminearum ایجاد می­شود، یکی از مهم­ترین بیماری­های گندم در ایران است که به ویژه در اقلیم گرم و مرطوب کشور باعث کاهش عملکرد و کیفیت محصول می­شود. تحقیق حاضر به منظور ارزیابی واکنش تعداد 117 توده گندم بومی موجود در کلکسیون بخش تحقیقات غلات مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر نسبت به بیماری بلایت فوزاریومی سنبله طی دو سال زراعی 93-1392 و 94-1393 در شرایط مزرعه در دو منطقه­ی گرگان و مغان و در شرایط گلخانه در کرج اجرا گردید. ارزیابی توده­های آزمایشی با استفاده از روش اسپورپاشی در مزرعه نشان داد که 31 توده از 117 توده مورد بررسی، از نظر میانگین شاخص بیماری از مقاومت مطلوبی در برابر بیماری برخوردار هستند. به نظر می­رسد که علت مقاومت حداقل 21 شماره از بین این توده­ها، اساس ژنتیکی داشته و به وجود مقاومت نوع I در آن­ها مربوط می­شود. براساس نتایج بررسی­های گلخانه­ای به روش مایه­زنی نقطه­ای، همه­ی توده­های آزمایشی مورد بررسی در برابر این بیماری حساس بوده و آلودگی شدیدی از خود نشان دادند. این امر می­تواند منعکس کننده­ی عدم وجود مقاومت نوع II در این توده­ها باشد. در هر حال، با توجه به احتمال وجود مقاومت نوع I در تعداد قابل توجهی از توده­های گندم ذکر شده، که می­تواند تا حد زیادی گیاه گندم را در شرایط مزرعه در برابر بیماری حفظ نماید، از آن­ها می­توان به عنوان والدهای مقاوم به بیماری در تلاقی­های مربوط به برنامه­های اصلاح گندم استفاده نمود. 

 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Reaction of Iranian Wheat Landraces to Fusarium Head Blight (FHB) under Field and Greenhouse Conditions

نویسندگان [English]

  • Ali Malihipour 1
  • Mohammad Ali Dehgan 2
  • Kamal Shahbazi 3
  • Ali Barati 1
1 Assistant Professor, Cereal Research Department, Seed and Plant Improvement Institute (SPII), AREEO, Karaj, Alborz, Iran.
2 Instructor, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Gorgan, Golestan, Iran.
3 Instructor, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Parsabad, Ardabil, Iran.
بامدادیان ع و ترابی م، 1362. بیماری­های مهم گندم و جو و نحوه یادداشت­برداری از آنها. انتشارات مؤسسه تحقیقات آفات و بیماریهای گیاهی، تهران. 67 ص.
موسوی جرف س ع، 1382. اولین گزارش از وقوع بیماری بلایت فوزاریومی سنبله گندم در استان خوزستان. بیماریهای گیاهی، جلد 39، شماره­های 3 و4. صفحه­های 232 تا 233.
Bai G-H and Shaner GE, 1994. Scab of wheat: prospects for control. Plant Disease 78(8): 760-766.
Bai G-H and Shaner, GE, 2004. Management and resistance in wheat and barley to Fusarium head blight. Annual Review of Phytopathology 42: 135-161.
Bai G-H, Kolb FL, Shaner G and Domier LL, 1999. Amplified fragment length polymorphism markers linked to a major quantitative trait locus controlling scab resistance in wheat. Phytopathology 89(4): 343-348.
Ban T, 1997. Evaluation of resistance to Fusarium head blight in indigenous Japanese species of Agropyron (Elymus). Euphytica 97(1): 39-44.
Bolanos-Carriel C, Wegulo SN, Hallen-Adams H, Baenziger PS, Eskridge KM and Funnell-Harris D, 2016. Effects of cultivar resistance, fungicide application timing, and fungicide chemical class on FHB and DON in winter wheat. Pages 9-10. Proceedings of the 2016 National Fusarium Head Blight Forum. East Lansing, MI/Lexington, KY, USA.
Buerstmayr H, Ban T and Anderson JA, 2009. QTL mapping and marker-assisted selection for Fusarium head blight resistance in wheat: a review. Plant Breeding 128(1): 1-26.
Buerstmayr H, Stierschneider M, Steiner B, Lemmens M, Griesser M, Nevo E, and Fahima T, 2003. Variation for resistance to head blight caused by Fusarium graminearum in wild emmer (Triticum dicoccoides) originating from Israel. Euphytica 130(1): 17-23.
Burlakoti RR, Mergoum M, Kianian SF, Adhikari TB, 2009. Combining different resistance components enhances resistance to Fusarium head blight in spring wheat. Euphytica 172(2):197–205.
Cai H, and Lu WZ, 2016. Resistance analysis and utilization research on scab-resistant winter wheat shengxuan 6. P. 27. Proceedings of the 5th International Symposium on Fusarium Head Blight. Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, Brazil.
Chen P, 2016. Improvement  of wheat Fusarium head blight (FHB) resistance in China. P. 18. Proceedings of the 5th International Symposium on Fusarium Head Blight. Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, Brazil.
Chen Q, Eudes F, Conner RL, Graf R, Comeau A, Collin J, Ahmad F, Zhou R, Li H, Zhao Y, and Laroche A, 2001. Molecular cytogenetic analysis of a durum wheat x Thinopyrum distichum hybrid used as a new source of resistance to Fusarium head blight in the greenhouse. Plant Breeding 120(5): 375-380.
Desjardins AE, Proctor RH, Bai G, McCormick SP, Shaner G, Buechley G and Hohn TM, 1996. Reduced virulence of trichothecene-nonproducing mutants of Gibberella zeae in wheat field tests. Molecular Plant-Microbe Interactions 9(9): 775-781.
Dexter JE, Clear RM and Preston KR, 1996. Fusarium head blight: Effect on the milling and baking of some Canadian wheats. Cereal Chemistry 73(6): 695-701.
Dexter JE, Marchylo BA, Clear RM and Clarke JM, 1997. Effect of fusarium head blight on semolina milling and pasta-making quality of durum wheat. Cereal Chemistry 74(5): 519-525.
Dickson JG and Mains EB, 1929. Scab of wheat and barley and its control. USDA Farmers’ Bulletin No. 1599.
Eckard JT, Gonzalez-Hernandez JL, Caffe M, Berzonsky W, Bockus WW, Marais GF, Baenziger OS, 2015. Native Fusarium head blight resistance from winter wheat cultivars ‘Lyman,’ ‘Overland,’ ‘Ernie,’ and ‘Freedom’ mapped and pyramided onto ‘Wesley’-Fhb1 backgrounds. Molecular Breeding 35: 6.
Gervais L, Dedryver F, Morlais J-Y, Bodusseau V, Negre S, Bilous M, Groos C, and Trottet M, 2003. Mapping of quantitative trait loci for field resistance to Fusarium head blight in an European winter wheat. Theoretical and Applied Genetics 106(6): 961-970.
Gilbert J and Haber S, 2013. Overview of some recent research developments in fusarium head blight of wheat. Canadian Journal of Plant Pathology 35(2): 149-174.
Jin F, Zhang D, Bockus W, Baenziger PS, Carver B, Bai G, 2013. Fusarium head blight resistance in U.S. winter wheat cultivars and elite breeding lines. Crop Science 53(5): 2006–2013.
Liu WX, Chen PD, and Liu DJ, 2000. Radiation-induced Triticum aestivum-Leymous racemosus translocations and their molecular cytogenetic analysis. Pages 73-76. Proceedings of the International Symposium on Wheat Improvement for Scab Resistance. Suzhou and Nanjing, China.
Liu S, Zhang X, Pumphrey MO, Stack RW, Gill BS, and Anderson JA, 2006. Complex microcolinearity among wheat, rice, and barley revealed by fine mapping of the genomic region harboring a major QTL for resistance to Fusarium head blight in wheat. Funct. Integr. Genomics 6(2): 83-89.
Marasas WFO, Nelson PE and Toussoun TA, 1984. Toxigenic Fusarium Species, Identity and Mycotoxicology. Pennsylvania State University Press, University Park, PA, USA.
McKendry AL, Tague DN, Wright RL, Tremain JA, and Conley SP, 2005. Registration of ‘Truman’ wheat. Crop Science 45: 421-423.
McMullen M, Jones R and Gallenberg D, 1997. Scab of wheat and barley: A reemerging disease of devastating impact. Plant Disease 81(12): 1340-1348.
Mergoum M, Frohberg RC, Miller JD, and Stack RW, 2005. Registration of ‘Steele-ND’ wheat. Crop Science 45: 1163-1164.
Mergoum M, Frohberg RC, Miller JD, Stack RW, Olsona T, Friesen TL, and Rasmussen JB, 2006. Registration of ‘Glenn’ wheat. Crop Science 46: 473-474.
Mesterházy A. 1995. Types and components of resistance to fusarium head blight of wheat. Plant Breeding 114(5): 377-386.
Miedaner T, Wilde F, Steiner B, Buerstmayr H, Korzun V, Ebmeyer E, 2006. Stacking quantitative trait loci (QTL) for Fusarium head blight resistance from non-adapted sources in an European elite spring wheat background and assessing their effects on deoxynivalenol (DON) content and disease severity. Theoretical and Applied Genetics 112(3): 562–569.
Miller JD, Greenhalgh R, Wang Y and Lu M, 1991. Trichothecene chemotypes of three Fusarium species. Mycologia 83(2): 121-130.
Miller JD, Young JC and Sampson DR, 1985. Deoxynivalenol and fusarium head blight resistance in spring cereals. Journal Phytopathology 113(4): 359-367.
Nelson, P.E., Toussoun, T.A., and Marasas, W.F.O. 1983. Fusarium Species: An Illustrated Manual for Identification. The Pennsylvania State University Press, University Park, IL, USA.
Parry DW, Jenkinson P and McLeod L, 1995. Fusarium ear blight (scab) in small grains-a review. Plant Pathology 44(2): 207-238.
Ruckenbauer P, Buerstmayr H, and Lemmens M, 2001. Present strategies in resistance breeding against scab (Fusarium spp.). Euphytica 119: 121-127.
Schroeder HW and Christensen JJ, 1963. Factors affecting resistance of wheat to scab caused by Gibberella zeae. Phytopathology 53(7): 831-838.
Shen X, Kong L, and Ohm HW, 2004. Fusarium head blight resistance in hexaploid wheat (Triticum aestivum)-Lophopyrum genetic lines and tagging of the alien chromatin by PCR markers. Theoretical and Applied Genetics 108(5): 808-813.
Shi JR, Xu DH, Yang HY, Lu QX, Ban T, 2008. DNA marker analysis for pyramided of Fusarium head blight (FHB) resistance QTLs from different germplasm. Genetica 133(1):77–84.
Snijders CHA, 1990a. Fusarium head blight and mycotoxin contamination of wheat, a review. Netherlands Journal of Plant Pathology 96(4): 187-198.
Snijders CHA, 1990b. Genetic variation for resistance to Fusarium head blight in bread wheat. Euphytica 50(2): 171-179.
Stack RW and McMullen MP, 1994. A visual scale to estimate severity of Fusarium head blight in wheat-PP1095. North Dakota State University, Fargo, ND, USA.
Sutton J, 1982. Epidemiology of wheat head blight and maize ear rot caused by Fusarium graminearum. Canadian Journal of Plant Pathology 4(2): 195-209.
Tuite J, Shaner G and Everson RJ, 1990. Wheat scab in soft red winter wheat in Indiana USA in 1986 and its relation to some quality measurements. Plant Disease 74(12): 959-962.
Waldron BL, Moreno-Sevilla B, Anderson JA, Stack RW and Frohberg R.C, 1999. RFLP mapping of QTL for fusarium head blight resistance in wheat. Crop Science 39(3): 805-811.
Wan Y-F, Yen C, and Yang J-L, 1997a. The diversity of head-scab resistance in Triticeae and their relation to ecological conditions. Euphytica 97(3): 277-281.
Wan Y-F, Yen C, Yang J-L. and Liu F-Q, 1997b. Evaluation of Roegneria for resistance to head scab caused by Fusarium graminearum Schwabe. Genetic Resources and Crop Evolution 44(3): 211-215.
Wang Y-Z and Miller JD, 1988. Effects of Fusarium graminearum metabolites on wheat tissue in relation to Fusarium head blight resistance. Journal of Phytopathology 122(2): 118-125.
Wegener M, 1992. Optimierung von saatgutpillierungen mit mikrobiellen antagonisten zur biologischen biologischen bekampfung von Fusarium culmorum (W. G. Smith) Sacc. in weizen. Diplomarbeit, Georg-August-Universitaet Göttingen, Göttingen, Germany.
Yang Z, Gilbert J, Fedak G and Somers DJ, 2005. Genetic characterization of QTL associated with resistance to Fusarium head blight in a doubled-haploid spring wheat population. Genome 48(2): 187-196.