فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه: زنگ برگ با عامل قارچی Puccinia hordei  یکی از بیماری‌های مهم جو است که می‌تواند سبب خسارت زیادی به عملکرد و کیفیت جو شود. استفاده از مقاومت ژنتیکی پایدارترین راهبرد کنترل این بیماری است. مقاومت ژنتیکی به زنگ برگی جو به دو دسته کلی شامل مقاومت در مرحله رشد گیاهچه یا مقاومت در همه مراحل رشدی (ASR) و مقاومت در مرحله رشدی گیاه بالغ (APR) تقسیم می‌شود. به‌دلیل پویایی جمعیت بیمارگر، بیش‌تر ژن‌های ASR  بی‌اثر شده‌اند و در مورد ژن‌های APR نیز تنوع محدودی وجود دارد. این موضوع، بیانگر اهمیت جستجو و شناسایی منابع جدید مقاومت برای این بیماری را نشان می‌دهد. ذخایر ژنتیکی بومی جو به‌عنوان منبع غنی از ژن‌های مقاومت به بیماری‌ها محسوب می‌شود. در این راستا تحقیق حاضر به‌منظور غربال ژرم‌پلاسم بومی کلکسیون جو بانک ژن گیاهی ملی ایران و با هدف یافتن منابع مقاومت به بیماری زنگ برگی جو انجام شد.مواد و روش‌ها: تعداد 220 نمونه ژنتیکی از کلکسیون جو بانک ژن گیاهی ملی ایران با منشا مناطق مختلف کشور طی سه سال زراعی متوالی (1401-1400 تا 1403-1402) در ایستگاه تحقیقاتی عراقی‌محله گرگان به‌عنوان کانون بیماری زنگ برگی در شرایط آلودگی طبیعی مزرعه‌ای ارزیابی شدند. به‌منظور ارزیابی مقاومت ژنوتیپ‌ها، از صفات تیپ آلودگی، شدت بیماری و ضریب آلودگی استفاده شد. ارتباط بین اجزای مقاومت با محاسبه ضریب همبستگی بررسی شد. تفاوت معنی‌دار واریانس ضریب آلودگی در گروه‌های ده‌گانه مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌های ژنتیکی در نمودار دوطرفه مبتنی بر رتبه مقاومت و رتبه پایداری واکنش تفکیک شدند. نمونه‌های ژنتیکی بر اساس ضریب آلودگی و پایداری واکنش مقاومت با استفاده از تجزیه خوشه‌ای به‌روش K-means و با در نظر گرفتن تعداد پنج خوشه اولیه (K=5) گروه‌بندی و سپس گروه‌های حاصل از تجزیه خوشه‌ای بر اساس نمودار مبتنی بر مقیاس‌بندی چندبعدی از یکدیگر تفکیک شدند. تجزیه و تحلیل‌های آماری و رسم نمودارها با کدنویسی در نرم‌افزار R نسخه 4.3.2 تحت محیط R-studio نسخه 2023.9.1.494 انجام شد.یافته‌های تحقیق: نتایج بررسی فراوانی تیپ آلودگی در ژرم‌پلاسم جو مورد ارزیابی نشان داد که در سال اول، تعداد هفت نمونه (3.18 درصد) تیپ آلودگی O (واکنش مصونیت)، شش نمونه (2.73 درصد) تیپ آلودگی R (مقاومت)، و 11 نمونه (پنج درصد) تیپ آلودگی MR (نسبتاً مقاوم) نشان دادند. در سال دوم، تعداد 22 نمونه (10 درصد) واکنش مصونیت و تعداد 10 (4.55 درصد) و 22 (10 درصد) نمونه به‌ترتیب دارای تیپ آلودگی R و MR بودند. در سال سوم نیز سه (1.36 درصد) و هشت (3.46 درصد) نمونه به‌ترتیب تیپ آلودگی R و MR را نشان دادند. میانگین شدت بیماری در سال سوم به‌طور قابل توجهی نسبت به سال‌های اول و دوم افزایش یافت. نمونه‌های ژنتیکی واقع در دو حد نهایی ضریب آلودگی، از ثبات واکنش بیش‌تری نسبت به نمونه‌های ژنتیکی با ضریب آلودگی بینابینی برخوردار بودند. نمونه‌های ژنتیکی بر اساس میزان و تغییرات واکنش مقاومت به پنج گروه متمایز تفکیک شدند و نتایج تجزیه‌های آماری، تفکیک و تمایز مناسب آن‌ها را تأیید کرد.نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از روش‌های مختلف تجزیه و تحلیل آماری داده‌های تحقیق، شواهدی از تغییر بیماری‌زایی را طی سال‌های مختلف نشان داد. این موضوع نشان‌دهنده پویایی جمعیت بیمارگر در این کانون آلودگی و لزوم جستجوی مستمر برای شناسایی منابع دارای مقاومت مؤثر است. نمونه‌های ژنتیکی KC18607، KC70044، KC18653، KC20636، KC19610، KC20924، KC18761، KC18394، KC20560، KC70441 و KC20806 مقاومت پایداری را نشان دادند. شناسایی نمونه‌های ژنتیکی مقاوم در ژرم‌پلاسم بومی بیانگر ظرفیت ارزشمند آن‌ها به‌عنوان منابع مقاومت به بیماری زنگ برگی بود. از این ژرم‌پلاسم مقاوم می‌توان در برنامه‌های به‌نژادی و همچنین در مطالعات ژنتیکی برای شناسایی ژن‌های مقاومت به بیماری و توسعه نشانگرهای مولکولی استفاده کرد.