بررسی های مرفوژنتیکی و بیماری زایی جدایه های کشوری قارچ عامل بیماری لکه برگی سیب زمینی Ulocladium atrum
کد مقاله : 1279-23IPPC
نویسندگان
1نظر شرقی کوی جوهری پلاک 164
2ﺑﺨ ﺶ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﮔﯿﺎﻫﭙﺰ ﺷ ﮕ ﯽ، ﻣﺮﮐﺰﺗﺤﻘﯿﻘﺎت و آﻣﻮز ش ﮐﺸﺎورز ی وﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﯿﻌ ﯽ اﺳﺘﺎن اﺻﻔﻬﺎن، ﺳﺎزﻣﺎن ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت، آﻣﻮز ش و ﺗﺮوﯾﺞ ﮐﺸﺎورز ی
3مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان
4مرکز آموزش و تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل
چکیده
سیب زمینی، Solanum tuberosum L..، یک گیاه مهم و استراتژیک غذایی در جهان است . درجه بالای تنوع ژنوتیپی در این گیاه موجب کشت ارقام های مختلف تجاری آن در سراسر جهان شده است. این گیاه همانند سایر گیاهان، حساس به بیماری ها و آفت های مختلفی در گستره یی از جهان است. یکی از بیماری های سیب زمینی در مزارع سیب زمینی کاری کشور، بیماری لکه برگی سیب زمینی در اثر قارچatrum Ulocladium (Syn. Stemphylium atrum) است. در این راستا، طی فصل زراعی 94-95، از مزارع اصلی سیب زمینی کاری استان های اصفهان، فارس و همدان ، نمونههای سیب زمینی آلوده به بیماری لکه برگی از مناطق مختلف جمعآوری و در کیسه های نایلونی به آزمایشگاه انتقال داده شد. از بافتهای آلوده، تعداد 30 جدایه متعلق به گونهatrum U. جدا سازی شد که بر اساس صفات مرفولوژیکی و تجزیه فیلوژنتیکی شناسایی شدند. اثبات بیماریزایی جدایهها با تکثیر 30 جدایه در شرایط آزمایشگاه و مایه زنی به گیاهچههای سیب زمینی، رقم اگریا در شرایط گلخانه انجام گردید. پنج جدایه دیگر از قارچ گونه atrum U. عامل بیماری لکه برگی سیب زمینی از آزمایشگاه بیماری شناسی گیاهی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان دریافت گردید که در مجموع با جدایه های مطالعه شده در این تحقیق ، تعداد 35 جدایه با روش نشانگرهای RAPD و ISSR مورد بررسی ژنتیکی قرار گرفتند. برای ارزیابی تنوع ژنتیکی جدایه های قارچ عامل بیماری، پس از استخراج DNA از آغازگر عمومی RAPD (UcharF1-1) و 14 آغازگر (UBC) ISSRبرای تکثیر محصولات PCR استفاده گردید. در مجموع، آغازگرهای ISSR، 95 نوار چندشکل تولید کردند. در مطالعات بیماریزایی جدایه ها بر روی رقم اگریا، همه جدایه ها بیماریزا بودند که با درجات مختلفی از بیماریزایی شناخته شدند. تجزیه خوشه‌ای بر اساس نشانگر RAPD با نرم‌افزار NTSYS به روش UPGMA و تشکیل ماتریس تشابه جاکارد، 35 جدایه ها را به چند گروه تقسیم نمود که با توزیع و گروه بندی جغرافیایی جدایه ها همبستگی نشان نداد. همبستگی بین خوشه بندی بر اساس خصوصیات مرفولوژیکی ، تنوع بیماری زایی وRAPD ، مشاهده نگردید. تجزیه خوشه ای با استفاده از ضریب تشابه Jaccard برای مارکر ISSR ، جدایه ها را به چهار گروه اصلی بدون همبستگی قابل توجه میان این گروه ها از نظر مکان جغرافیایی و بیماریزایی تقسیم نمود. دو روش مولکولی توانست تنوع ژنتیکی میان این جدایه ها با ضریب همبستگی کوفنتیک 89/0 برای ISSR و 8/0 برای RAPD را مشخص کند. نتایج نشان داد که نشانگرهای ISSR و RAPD با ضریب همبستگی 5/0 ، سیستم های قابل اطمینان برای آشکارسازی سطح بالایی از چندشکلی برای تفکیک ژنتیکی جدایه های گونه atrum Ulocladium می باشند.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Morphogenetic and pathogenic variability of the Iranian isolates of Ulocladium atrum associated with potato leaf blight disease
Authors
Giti Alizadeh Moghaddam, mehdi nasr esfahani, amir Arjmandian, Bita Soheili
Abstract
Potato, Solanum tuberosum L. is a strategically important food plant in the world. The high degree of genotypic diversity in this plant has caused the cultivation of various commercial varieties around the world. Like other plants, potato plant is susceptible to a wide range of various diseases and pests in the world. Potato leaf blight disease caused by Ulocladium atrum (Syn. Stemphylium atrum) is a fungal and epidemic disease in potato-growing regions of Iran. In this study, 30 isolates of the disease were collected from the main potato-growing regions of Iran, and were analyzed on the basis of morphological characterization and pathogenicity. Based on morphological characteristics and phylogenetic analysis, all isolates were identified as U. atrum. Pathogenicity studies indicated that all 30 isolates were pathogenic on potato “Agria” with various degrees. Five more U. atrum isolates causing potato leaf blight disease obtained from the Plant Pathology Laboratory, Isfahan Research Center for Agriculture and Natural Resources, Isfahan, Iran, were included to the obtained isolates in this study and totally 35 isolates were genetically analyzed using RAPD and ISSR markers. To evaluate the genetic diversity of the U. atrum isolates, after DNA extraction, the general primer of RAPD (UcharF1-1) and 14 primers (UBC) of ISSR were used to reproduce PCR products. In total, the ISSR primers produced 95 polygons. Cluster analysis using the un-weighted pair group method using arithmetic averages (UPGMA) method for RAPD marker revealed no clear grouping of the isolates obtained from different geographical regions. The grouping based on morphological characteristics, virulence variability and RAPD analysis were not correlated. Cluster analysis using Jaccard's coefficient for ISSR divided the U. atrum isolates into four main groups, in which there was no considerable correlation between the isolates grouping regarding their geographic location and pathogenicity. The molecular techniques detected genetic variability among the accessions, with cophenetic correlation coefficients (CCC) of 0.80 for RAPDs and 0.89 for ISSRs. The RAPD and ISSR marker results corresponded well, with a correlation of 0.55.
Keywords
Keywords: Genetic diversity, morphology, Pathogenicity, Ulocladium atrum