ارزیابی مزرعه ای مقاومت به سفیدک پودری در ژرم پلاسم گندم نان

مقدمه: سفیدک پودری گندم که توسط قارچ بیوتروف Blumeria graminis f. sp. tritici ایجاد می شود، تهدیدی جدی برای تولید گندم در بسیاری از مناطق دنیا به­شمار می رود. این بیماری می تواند عملکرد را تا ۴۵ درصد داده و با تاثیر سوء بر پروتئین آرد، کیفیت دانه­ها را کاهش دهد. به­دلیل اتخاذ سیستم های زراعی پربازده که مستلزم استفاده زیاد از کودهای نیتروژنی و آبیاری زیاد است و نیز به­دلیل تغییرات اقلیمی در جهت زمستان های ملایم تر 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 ژرم پلاسم است که به­عنوان اقتصادی ترین روش در نزد زارعین نیز شناخته می شود. این تحقیق به­منظور شناسایی نمونه های ژنتیکی مقاوم به سفیدک پودری در کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران انجام شد.مواد و روش ­ها: مواد گیاهی این تحقیق، ۱۷۳ 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 (۱۴۰۰-۱۳۹۷) در ایستگاه­های تحقیقاتی عراقی­محله گرگان و قراخیل ساری به­عنوان کانون های 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 اندازه گیری می­شود. سپس از ترکیب دو معیار توسعه بیماری و شدت بیماری، ضریب آلودگی محاسبه و در تجزیه­های آماری استفاده شد. از تجزیه خوشه ای به روش K-Means به­منظور گروه بندی ژرم پلاسم و از تجزیه تابع تشخیص مبتنی بر مولفه های اصلی به­منظور تایید نتایج تجزیه خوشه ای استفاده شد. ارتباط بین واکنش نمونه های ژنتیکی در سال ها و مکان های مختلف نیز با استفاده از تجزیه مقیاس بندی چندبعدی مورد بررسی قرار گرفت و سپس میزان پایداری واکنش مواد ژنتیکی مورد بررسی طی سال ها و مکان های 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 ۰۵/۰ تا ۲۹/۰ درصد و در ایستگاه عراقی­محله گرگان از ۲۵/۰ تا ۳۳/۰ درصد متغیر بود. مواد ژنتیکی مورد مطالعه با استفاده از تجزیه خوشه ای به روش K-means در پنج گروه مختلف تفکیک شدند و گروه چهارم با ۶۸ ژنوتیپ، به­عنوان مقاوم ترین گروه شناسایی شد. بر اساس نتایج این آزمایش، نمونه های ژنتیکی KC ۵۲۹۲ (ترکیه) و KC ۵۸۲۴ (اتریش) به­عنوان ژنوتیپ­های مقاوم و نمونه های ژنتیکی KC ۵۳۸۹، KC ۵۵۷۹ و KC ۵۴۷۶ (ایران)، KC ۵۷۷۲، KC ۵۷۷۳ و KC ۵۳۸۴ (افغانستان)، KC ۵۱۳۳ و KC ۵۱۴۷ (پرتغال)، KC ۵۷۱۵ (ژاپن) و KC ۵۸۰۱  (با منشاء نامعلوم) به­عنوان ژنوتیپ­های مقاوم تا نیمه­مقاوم شناسایی شدند و دارای با ثبات ترین 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 برنامه های به­نژادی آینده مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه ها:

ژرم پلاسم ، سفیدک پودری ، گندم نان ، مقاومت