ارزیابی مزرعه‌ای مقاومت به سفیدک پودری در ژرم‌پلاسم گندم نان

نویسندگان

1 استادیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

2 استادیار پژوهش، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

3 استادیار پژوهش، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران

4 مربی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران

doi
10.22124/cr.2022.23034.1740
چکیده

مقدمه: سفیدک پودری گندم که توسط قارچ بیوتروف Blumeria graminis f. sp. tritici ایجاد می‌شود، تهدیدی جدی برای تولید گندم در بسیاری از مناطق دنیا به­شمار می‌رود. این بیماری می‌تواند عملکرد را تا 45 درصد داده و با تأثیر سوء بر پروتئین آرد، کیفیت دانه­ها را کاهش دهد. به­دلیل اتخاذ سیستم‌های زراعی پربازده که مستلزم استفاده زیاد از کودهای نیتروژنی و آبیاری زیاد است و نیز به­دلیل تغییرات اقلیمی در جهت زمستان‌های ملایم‌تر و افزایش بارش در نواحی تولید گندم، اهمیت بیماری سفیدک پودری رو به افزایش است. یکی از مفیدترین راه­کارها جهت کنترل بیماری سفیدک پودری، شناسایی منابع مقاومت در بین ژرم‌پلاسم است که به­عنوان اقتصادی‌ترین روش در نزد زارعین نیز شناخته می‌شود. این تحقیق به­منظور شناسایی نمونه‌های ژنتیکی مقاوم به سفیدک پودری در کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران انجام شد.مواد و روش ­ها: مواد گیاهی این تحقیق، 173 نمونه ژنتیکی گندم نان از کلکسیون بانک ژن گیاهی ملی ایران دریافتی از کشورهای مختلف بود که به­منظور شناسایی منابع مقاومت به بیماری سفیدک پودری، به­مدت سه سال زراعی (1400-1397) در ایستگاه­های تحقیقاتی عراقی­محله گرگان و قراخیل ساری به­عنوان کانون‌های آلودگی تحت شرایط آلودگی طبیعی مورد بررسی قرار گرفتند. برای ارزیابی واکنش مقاومت ژنوتیپ­ها به بیماری از سیستم امتیازدهی دو رقمی استفاده شد که در آن، رقم اول بر اساس توسعه آلودگی در ارتفاع گیاه و رقم دوم بر اساس شدت بیماری برحسب درصد آلودگی سطح برگ پرچم اندازه‌گیری می­شود. سپس از ترکیب دو معیار توسعه بیماری و شدت بیماری، ضریب آلودگی محاسبه و در تجزیه­های آماری استفاده شد. از تجزیه خوشه‌ای به روش K-Means به­منظور گروه‌بندی ژرم‌پلاسم و از تجزیه تابع تشخیص مبتنی بر مؤلفه‌های اصلی به­منظور تأیید نتایج تجزیه خوشه‌ای استفاده شد. ارتباط بین واکنش نمونه‌های ژنتیکی در سال‌ها و مکان‌های مختلف نیز با استفاده از تجزیه مقیاس‌بندی چندبعدی مورد بررسی قرار گرفت و سپس میزان پایداری واکنش مواد ژنتیکی مورد بررسی طی سال‌ها و مکان‌های آزمایش با استفاده از معیار پایداری اکووالانس ریک بر اساس ضریب آلودگی بررسی شد.یافته­ های تحقیق: نتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که متوسط ضریب آلودگی طی سه سال زراعی مورد مطالعه در ایستگاه قراخیل ساری از 05/0 تا 29/0 درصد و در ایستگاه عراقی­محله گرگان از 25/0 تا 33/0 درصد متغیر بود. مواد ژنتیکی مورد مطالعه با استفاده از تجزیه خوشه‌ای به روش K-means در پنج گروه مختلف تفکیک شدند و گروه چهارم با 68 ژنوتیپ، به­عنوان مقاوم‌ترین گروه شناسایی شد. بر اساس نتایج این آزمایش، نمونه‌های ژنتیکی KC 5292 (ترکیه) و KC 5824 (اتریش) به­عنوان ژنوتیپ­های مقاوم و نمونه‌های ژنتیکی KC 5389، KC 5579 و KC 5476 (ایران)، KC 5772، KC 5773 و KC 5384 (افغانستان)، KC 5133 و KC 5147 (پرتغال)، KC 5715 (ژاپن) و KC 5801  (با منشاء نامعلوم) به­عنوان ژنوتیپ­های مقاوم تا نیمه­مقاوم شناسایی شدند و دارای با ثبات‌ترین واکنش نسبت به بیماری طی سال­ها و مکان­های گوناگون بودند.نتیجه­ گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که ظرفیت ژنتیکی مناسبی برای شناسایی منابع مقاومت به سفیدک پودری در ذخایر ژنتیکی گندم وجود دارد. مواد ژنتیکی برتر و مقاوم شناسایی شده در این تحقیق می­توانند به­منظور اصلاح مقاومت به سفیدک پودری در گندم در برنامه‌های به­نژادی آینده مورد استفاده قرار گیرند.