استفاده از تکنیک Real-time PCR برای کمیت سنجی Fusarium solani f.sp. phaseoli در لوبیا سفید حساس و مقاوم

کد مقاله : 1776-23IPPC
نویسندگان
1خیابان 17 شهریور کوچه مقدم پلاک 12
2مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان
3گروه بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان
چکیده
لوبیا یکی از مهمترین گونه‌های خانواده لگومینه و از اصلی‌ترین محصولات حبوبات در دنیا می‌باشد. بیماری پوسیدگی فوزاریومی ریشه لوبیا توسط بیمارگر خاکزی Fusarium solani f.sp. phaseoli ایجاد می‌شود و خسارت فراوان در مزارع لوبیا دنیا و ایران ایجاد می‌کند. این پاتوژن بسیار پایدار در خاک می‌باشد و برای مدت طولانی در خاک دوام می‌آورد و کنترل آن بسیار دشوار می‌باشد. در حال حاضر مهمترین و اقتصادی‌ترین روش کنترل این بیماری استفاده از ارقام مقاوم می‌باشد. برای این منظور در این تحقیق عکس‌العمل پنج رقم رایج کشت و 14 لاین لوبیا سفید به قارچ عامل بیماری پوسیدگی فوزاریومی ریشه لوبیا ابتدا به صورت ارزیابی مورفولوژیک و سپس کمیت سنجی با Real-time PCR انجام شد. برای ارزیابی مورفولوژیک ارقام و لاین‌های لوبیا سفید در برابر عامل بیماری در شرایط گلخانه با ایجاد آلودگی روی ریشه گیاهان مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه انجام شد. هفت صفت ارتفاع بوته، طول ریشه، وزن خشک بوته، وزن خشک ریشه، طول زخم بر روی طوقه، درصد خسارت عامل بیماری‌زا به ریشه و درصد علائم اندام برگی یک ماه پس از آلودگی اندازه‌گیری و آنالیز داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار SAS انجام شد. بر اساس نتایج لاین KBC42101 و رقم درسا به ترتیب حساس و متحمل شناخته شدند، سپس به منظور ارزیابی کمی و روند رشد قارچ عامل بیماری در ژنوتیپ حساس و متحمل گیاهچه‌های دو برگچه‌ای با غلظت 107 اسپور در میلی‌لیتر قارچ عامل بیماری به روش Root dip تلقیح گردیدند و در فواصل زمانی صفر، دو، هفت، 15، 21 و 30 روز پس از آلودگی از ریشه گیاهچه‌های تلقیح شده و شاهد نمونه-برداری و استخراج DNA از آنها انجام شد. روند افزایش تدریجی میزان DNA قارچ موجود در ریشه‌ها با استفاده از تکنیک Real-time PCR و به کارگیری سیستم SYBR Green همراه با آغازگرهای اختصاصی برای ژن elongation factor 1-α کمیت‌سنجی گردید. نتایج نشان داد تفاوت معنی‌داری بین مقدار DNA بیمارگر در ریشه گیاهان حساس و متحمل وجود دارد و بنابراین تکنیک Real-time PCR، تکنیک مناسبی برای ارزیابی مقاومت ارقام و لاین‌های لوبیا می‌باشد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Development of a Real-time PCR Reaction Assay for Quantifying Fusarium solani f.sp. phaseoli DNA in Resistant and Susceptible White Bean
Authors
neda zand, Hossein Jafary, Roghayeh hemmati
Abstract
Bean is one of the most important species of leguminous family and one of the most important legumes in the world. Bean root rot caused by soil pathogenic fungus, F.solani f.sp. phaseoli, is considered one of the most important diseases of bean in the world and in Iran. It is very persistent disease in the soil and it lasts for a long time in the soil, and its control is very difficult. At the moment use of resistant cultivars is the most effective method of control. For this reason, the response of five cultivars and 14 lines of white beans were evaluated to fungus Fusarium root rot. Firstly, a morphological evaluation and then Real-time PCR quantification were performed. For morphological assessment of cultivars and lines of white beans to the disease in greenhouse conditions was evaluated by contamination of root plants. Experiment was conducted in a completely randomized design with three replicates and three observations in each replication under greenhouse conditions. The effect of infection with virulent isolate on growth factors of plant consisting foliage and root length, dried root and foliage weight, length of necrosis lesion on root, foliar disease severity and root disease severity was assayed. Based on the results the KBC42101 line and the Dorsa cultivar, they were found to be sensitive and tolerant, respectively. Then, in order to evaluate the quantitative assessment and growth trend of the pathogen, in sensitive and tolerant genotypes, the bean seedlings were inoculated by 107 suspension of relevant pathogen with Root dip method and DNA was extracted from root of inoculated and control seedlings at regular sampling intervals. The gradual increase in the amount of fungal DNA of roots was quantified by Real-time PCR technique and utilizing of SYBR Green system with specific primers for elongation factor 1-α gene. The results showed that there is a significant difference between the amount of pathogen DNA in the roots of susceptible and tolerant plants, so the Real-time PCR technique is a suitable for evaluating of bean genotypes resistance to Fusarium root rot.
Keywords
Fusarium root rot, Morphological evaluation, Quantification, Line, Cultivar