واکنش جمعیت‌های شمشاد جنگلی هیرکانی ایران به بیماری بلایت (Calonectria pseudonaviculata)

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 5، دوره 38، شماره 2 - شماره پیاپی 64، تیر 1403، صفحه 159-170   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.2024.84112.1161

نویسندگان

سیده معصومه زمانی^{* 1}؛ محمدرضا عارفی پور¹؛ ریحانه غلامی قوام آباد¹؛ صدیقه غنایی²

¹مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

²مربی، دانشگاه پیام نور، شاهرود، ایران

چکیده

بیماری بلایت شمشاد جنگلی (Buxus sempervirens sub sp. hyrcana) با عامل Calonectria pseudonaviculata در جنگل‌های خزری واقع در شمال ایران به سرعت بیش از دو سوم جنگل‌های شمشاد شمال کشور را آلوده نموده است. از آنجاکه راهبرد اصلی مدیریت بیماری در دنیا تا حد زیادی به استفاده از ارقام متحمل متکی است، تحقیق حاضر با هدف یافتن جمعیت‌های احتمالی مقاوم به بلایت شمشاد به‌عنوان یک قدم فراتر در بهبود اثربخشی و کارآیی مدیریت حفاظت از گونه در شرایط مواجه مجدد با بیماری پایه‌ریزی شد. برای این منظور از رویشگاه‌های آلوده شمشاد در استان‌های گلستان، مازندران و گیلان بازدید صورت گرفت و بمنظور ردیابی مقاومت طبیعی شمشادهای جنگلی ایران نهال‌های سالم شمشاد از این رویشگاه‌ها جمع‌آوری شدند. نهال‌های بدست آمده از 12 رویشگاه شمشاد جنگلی به‌منظور اطمینان از سلامت آنها به‌مدت شش ماه نگهداری شدند و وضعیت سلامتی آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت از نهال‌های مربوط به هر رویشگاه نهال‌های سالم و هم‌اندازه برای ارزیابی‌های گلخانه‌ای انتخاب و مورد استفاده قرار گرفتند. به‌منظور تهیه زادمایه قارچ عامل بیماری، ترکیب چهار جدایه از قارچ C. pseudonaviculata که از تنوع ژنتیکی مناسبی برخوردار بودند مورد استفاده قرار گرفت و مایه‌زنی از طریق محلول‌پاشی اسپور قارچی با غلظت ⁵ 10×1 اسپور در میلی‌لیتر روی برگ‌های شمشاد و از چهار جهت گیاه برای آغشته‌سازی کامل آنها با قارچ بیمارگر انجام شد. سه هفته پس از مایه‌زنی، میانگین تعداد لکه‌های ایجاد شده روی ساقه و برگ‌های هر یک از گیاهان شمشاد و نیز متوسط قطر بزرگترین لکه‌برگی برای هر گیاه ثبت و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از مایه‌زنی قارچ عامل بلایت نشان داد اولا نتایج مشابهی در ارزیابی‌های قطر لکه‌برگی با تعداد لکه‌های بلایت در هر گیاه وجود دارد، بطوری‌که در گیاهان دارای تعداد بیشتری از لکه‌های بلایت، قطر بیشتری از لکه‌برگی نیز وجود داشت. همچنین نتایج نشان داد اگرچه هیچ جمعیتی به‌طور کامل در برابر این بیماری مقاوم نیست و بیماری با درجات متفاوتی در تمام گیاهان ظاهر شد؛ اما تعدادی از گیاهان کمتر به سوختگی شمشاد حساس هستند و بیماری در آنها شدت پایین‌تری دارد. این نتایج به متخصصین یافتن مقاومت طبیعی یا ایجاد مقاومت در گیاهان شمشاد در برابر بیماری بلایت را پیشنهاد می‌نماید.

کلیدواژه‌ها

بلایت؛ بیماری‌زایی؛ شمشاد؛ غربالگری؛ متحمل

مراجع

1. Akhani, H., Djamali, M., Ghorbanalizadeh, A., & Ramezani, E. (2010). Plant biodiversity of Hyrcanian relict forests in Iran: An overview of the flora, vegetation, palaeoecology and conservation. Pakistan Journal of Botany, 42(1), 231-258.
2. Avenot, H.F., King, C., Edwards, T.P., Baudoin, A., & Hong, C.X. (2017). Effects of inoculum dose, temperature, cultivar, and interrupted leaf wetness period on infection of boxwood by Calonectria pseudonaviculata. Plant Disease, 101(6), 866-873. https://doi.org/10.1094/PDIS-05-16-0742-RE
3. Batdorf, L.R. (2004). Boxwood: An illustrated encyclopedia. American Boxwood Society, Boyce, VA.
4. Baudoin, A., Avenot, H.F., Edwards, T., Diallo, Y., & Lucernoni, C. (2015). Evaluation of fungicides for control of boxwood blight. Plant Disease Management, Reports 9, OT006.
5. Browne, R.A., Cooke, B.M., Devaney, D., Murphy, J.P., Walsh, E.J., Griffey, C.A., Hancock, J.A., Harrison, S.A., Hart, P., Kolb, F.L., McKendry, A.L., Milus, E.A., Sneller, C., & Van Sanford, D.A. (2005). Evaluation of components of Fusarium head blight resistance in soft red winter wheat germ plasm using a detached leaf assay. Plant Disease, 89, 404-411. https://doi.org/10.1094/PD-89-0404
6. Crous, P.W., Groenewald, J.Z., & Hill, C.F. (2002). Cylindrocladium pseudonaviculata nov. from New Zealand, and new Cylindrocladium records from Vietnam. Sydowia, 54, 23-34.
7. Crous, P.W., Janse, B.H.J., Victor, D., Marais, G.F., & Alfenas, A.C. (1993a). Characterization of some Cylindrocladium species with three-septate conidia using morphology, isozyme banding patterns and DNA polymorphisms. Systematic and Applied Microbiology, 16, 266-273. https://doi.org/10.1016/S0723-2020(11)80479-0
8. Crous, P.W., Wingfield, M.J., & Alfenas, A.C. (1993b). Cylindrocladium parasiticum nov., a new name for C. crotalariae. Mycological Research, 97, 889-896. https://doi.org/10.1016/S0953-7562(09)81168-4
9. Dart, N.L., Allen, C., & Hong, C.X. (2015). Efficacy of bleach and ethanol as sanitizers on the boxwood blight pathogen, Calonectria pseudonaviculata. Virginia Nursery and Landscape Association Newsletters, 85, 46-47.
10. Ehsen, B. (2011). In de afächlichkeit gibt es deutliche sortenunterschiede. Deutsche Baumschule, 8, 48-49.
11. Ershad, G. (2009). Fungi of Iran. Agricultural research, Education & Extension Organization (AREEO), Ministry of agriculture. Tehran.
12. Fakhredin, F., Mirabolfathy, M., & Pirnia, M. (2016). Comparative effects of some fungicides to control boxwood blight. Proceeding of 21^th Iranian plant protection congress, Orumieh, Iran, p. 69-70.
13. Ganci, M.L., Benson, D.M., & Ivors, K.L. (2013). Susceptibility of commercial boxwood cultivars to Cylindrocladium buxicola, the causal agent of box blight. Phytopathology, 103, 47. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2013.1014.83
14. Gehesquière, B. (2014). Cylindrocladium buxicola Cons; prop. (syn. Calonectria pseudonaviculata) on Buxus: molecular characterization ,epidemiology, host resistance and fungicide control. Ph.D. thesis, Ghent University, Ghent, Belgium.
15. Gehesquière, B., Crouch, J.A., Marra, R.E., Van Poucke, K., Rys, F., Maes,, & Heungens, K. (2016). Characterization and taxonomic reassessment of the box blight pathogen Calonectria pseudonaviculata, introducing Calonectria henricotiae sp. nov. Plant Pathology, 65(1), 37-52. https://doi.org/10.1111/ppa.12401
16. Guo, Y., Olsen, R.T., Kramer, M., & Pooler, M. (2016). Use of mycelium and detached leaves in bioassays for assessing resistance to boxwood blight. Plant Disease, 100(8), 1622-1626. https://doi.org/10.1094/PDIS-01-16-0016-RE
17. Henricot, B. (2006). Box blight rampages onwards: The latest news on the spread and control of a devastating disease. Plantsman London, 153 p.
18. Henricot, B., & Culham, A. (2002). Cylindrocladium buxicola, a new species affecting Buxus, and its phylogenetic status. Mycologia, 94, 980-997. https://doi.org/10.1080/15572536.2003.11833155
19. Henricot, B., & Wedgwood, E. (2013). Evaluation of foliar fungicide sprays for the control of boxwood blight, caused by the fungus Cylindrocladium buxicola. Plant Health Progress. https://doi.org/10.1094/PHP-2013-1024-01-RS
20. Henricot, B., Gorton, C., Denton, G., & Denton, J. (2008). Studies on the control of Cylindrocladium buxicola using fungicides and host resistance. Plant Disease, 92, 1273-1279. https://doi.org/10.1094/PDIS-92-9-1273
21. Ivors, K.L., Lacey, L.W., Milks, D.C., Douglas, S.M., Inman, M.K., Marra, R.E., & La-Mondia J.A. (2012). First report of boxwood blight caused by Cylindrocladium pseudo naviculatum in the United States. Plant Disease, 96, 1070-1070. https://doi.org/10.1094/PDIS-03-12-0247-PDN
22. Khazaeli, P., Mirabolfathy, M., Zamanizadeh, H., & Kiadaliri. H. (2018). Genetic and phenotypic variation of Calonectria pseudonaviculata isolates causing boxwood blight disease in the Hyrcanian forest of Iran. Agricultural Research & Technology Open Access Journal, 19(1), 556081. https://doi.org/10.19080/artoaj.2018.19.556081
23. Khazaeli, P., Rezaee, S., Mirabolfathy, M., Zamanizadeh, H.R., & Kiadaliri, H. (2016). Distribution, specific detection and the pathogenesis variation of Calonectria pseudonaviculata isolates causal agent of boxwood blight disease, in Hyrcanian forest of Iran. Iranian Applied Entomology and Phytopathology, 78-90. https://doi.org/10.22092/jaep.2016.106536
24. Khazaeli, P., Rezaee, S., Mirabolfathy, M., Zamanizadeh, H.R., & Kiadaliri, H. (2017). Study on genetic variation of Hyrcanian Calonectria pseudonaviculata. Journal of Microbial World, 10(2), 164-175.
25. Khazaeli, P., Rezaeei, S., Mirabolfathy, M., Zamanizadeh, H., & Kiadaliri, H. (2015). Report of boxwood blight extension to Golestan province forests. Applied Entomology and Phytopathology, 83, 85-86. https://doi.org/10.22092/jaep.2015.101701
26. Kong, P., & Hong, C. (2017). Biocontrol of boxwood blight by Trichoderma koningiopsis Crop Protection, 98, 124-127. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2017.03.015
27. Kramer, M., Guo, Y.H., & Pooler, M. (2020). Ranking resistance of Buxus cultivars to boxwood blight-an integrated approach. Journal of Environmental Horticulture, 38(2), 50-55. https://doi.org/10.24266/0738-2898-38.2.50
28. LaMondia, J.A., & Shishkoff, N. (2017). Susceptibility of boxwood accessions from the national boxwood collection to boxwood blight and potential for differences between Calonectria pseudonaviculata and henricotiae. HortScience, 52(6), 873-879. https://doi.org/10.21273/HORTSCI11756-17
29. LaMondia, J.A. (2014). Fungicide efficacy against Calonectria pseudonaviculata, causal agent of Boxwood Blight. Plant Disease, 98, 99-102. https://doi.org/10.1094/PDIS-04-13-0373-RE
30. LaMondia, J.A. (2015). Management of Calonectria pseudonaviculata in boxwood with fungicides and less susceptible host species and varieties. Journal of Plant Disease, 99(3), 363-369. https://doi.org/10.1094/PDIS-02-14-0217-RE
31. Lombard, L., Crous, P.W., Wingfield, B.D., & Wingfield, M.J. (2010). Phylogeny and systematics of the genus Calonectria. Studies in Mycology, 66, 31-69. https://doi.org/10.3114/sim.2010.66.03
32. Mirabolfathy, M. (2013). Outbreak of boxwood tree leaf drop in Guilan and Mazandaran forests. Proceeding of 1^st Iranian Mycological Conference, 3-5 Sep. 2013, University of Rasht, Guilan, Iran, Pp. 8.
33. Mirabolfathy, M., Ahangaran, Y., Lombard, L., & Crous, Y.P.W. (2013). Leaf blight of Buxus sempervirens in northern forests of Iran caused by Calonectria pseudonaviculata. Plant disease, 97(8), 1121-1122. https://doi.org/10.1094/PDIS-03-13-0237-PDN
34. Naseri, B., Shafizadeh, F., Nourshad, M., Ahangaran, Y., & Rezaee, G. (2022). Ex-situ conservation of Hyrcanian boxwood. Iran Nature, 7(1), 53-58. (In Persian). https://doi.org/10.22092/irn.2022.357787.1447
35. Rezaee, S., Kia-daliri, H., Sharif, K., Ahangaran, Y., & Hajmansoor, S. (2013). Boxwood blight caused by Cylindrocladium buxicola in Tonekabon forest. Applied Entomology and Phytopathology, 80(2), 197-198. (In Persian). https://doi.org/10.22092/jaep.2013.100577
36. Shamekhi, T. (2011). Rules and Management of Natural Resources. Tehran University Press, 287pp. (In Persian)
37. Shishkoff, N. (2016). Survival of microsclerotia of Calonectria pseudonaviculata and henricotiae exposed to sanitzers. Plant Health Progress, 17, 13-17. https://doi.org/10.1094/PHP-RSe15e0038
38. Shishkoff, N., Daughtrey, M., Aker, S., & Olsen, R.T. (2015). Evaluating boxwood susceptibility to Calonectria pseudonaviculata using cuttings from the national boxwood collection. Plant Health Progress. https://doi.org/10.1094/PHP-RS-14-0033
39. Thammina, C.S., Olsen, R.T., Kramer, M., & Pooler, M.R. (2017). Genetic relationships of boxwood (Buxus) accessions based on genic simple sequence repeat markers. Genetic Resources and Crop Evolution, 64, 1281-1293. https://doi.org/10.1007/s10722-016-0436-6
40. Van Laere, K., Hermans, D., Leus, L., & Van Huylenbroeck, J. (2015). Interspecific hybridisation within Buxus Scientia Horticulturae, 185, 139-144. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.01.030
41. Van Laere, K., Heungens, K., Gehesquière, B., Leus, L., Hermans, D., & Van Huylenbroeck, J. (2019). Breeding and selection of Buxus for resistance to Calonectria pseudonaviculata. Journal of Phytopathology, 1-8. https://doi.org/10.1111/jph.12807
42. Zamani, S.M., & Mojerlou, S. (2020). Phenotypic and genotypic diversity of boxwood blight causal agent populations in Iran. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology), 33(4), 938-952. (In Persian)