معرفی روش درون‌شیشه‌ای آزمون بیماری‌زایی قارچ Ascochyta rabiei روی برگ‌های جدا شده ارقام نخود مقاوم و حساس

پژوهش‌های حبوبات ایران

دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 28، اسفند 1402، صفحه 209-220   

نوع مقاله: مقالات کوتاه

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.2023.77619.1039

نویسندگان

فریبا رمضانی خوزستانی¹؛ فاطمه ذاکر تولایی^{* 1}؛ فرهاد شکوهی فر²؛ مجتبی ممرآبادی³

¹گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی شیروان، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران

²گروه پژوهشی بقولات، پژوهشکده علوم گیاهی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

³گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

شناسایی منابع مقاومت به بیماری برق‌زدگی با انجام آزمایش‌های به­گزینی در شرایط آلودگی مصنوعی عامل بیماری یکی از روش‌های مرسوم در اصلاح نباتات به‌شمار می‌رود. هزینه‌بر بودن و مخاطرات ظهور و گسترش پاتوتیپ‌های جدید در اثر استفاده از پلات‌های آلوده، از جمله محدودیت­های مطالعات به­گزینی محسوب می‌شوند. فراهم شدن یک روش به­گزینی قابل اعتماد در شرایط درون شیشه­ای می‌تواند علاوه‌بر سرعت بخشیدن به برنامه‌های اصلاحی، بسیاری از این محدودیت‌ها را برطرف نماید. بدین منظور، ابتدا ماندگاری و احتمال رشد آلودگی‌های سطحی و درون­زاد، روی برگ‌های جدا شده از گیاهچه‌های رشد یافته در شرایط گلخانه مربوط به دو ژنوتیپ نخود به‌نام‌های MCC133 (مقاوم) و ILC1929 (حساس) پس از ضدعفونی سطحی و کشت در شرایط درون شیشه­ای بدون بستر کشت مغذی، مورد بررسی قرار گرفت. همچنین شدت و سرعت بروز علائم بیماری ناشی از مایه‌زنی قارچ Ascochyta rabiei به دو روش قطره‌ای و غوطه‌وری مورد مقایسه قرار گرفت. به‌علاوه امکان تمایز ژنوتیپ‌های مقاوم و حساس در پاسخ به پاتوتیپ PI بررسی شد. در مرحله پایانی، امکان تمایز پاتوتیپ‌های مختلف قارچ بر اساس قدرت بیماری‌زایی روی رقم مقاوم، ارزیابی شد. نتایج نشان داد که برگ‌های جدا شده از گیاه تا پس از گذشت 10 روز در شرایط درون شیشه بدون مواد مغذی و بدون بروز علائم کمبود قابل نگهداری هستند و روش آماده‌سازی برگ‌ها از بروز هرگونه آلودگی سطحی جلوگیری نموده است. نتایج آزمون بیماری‌زایی نشان داد که تلقیح به‌روش غوطه‌ورسازی در مقایسه با روش قطره‌ای با راندمان بالاتری سبب بروز علائم می‌شود. در مجموع، این نتایج نشان می‌دهد که روش آزمون بیماری‌زایی درون شیشه­ای ابداع شده به‌خوبی قادر است، ارقام را بر اساس سطح مقاومت از یکدیگر متمایز نماید و بر این اساس، می‌توان از این روش در مطالعات به­‌گزینی و ارزیابی سطح مقاومت نمونه‌های گیاهی در مقابل آلودگی با جدایه‌های قارچ A. rabiei استفاده نمود. 

کلیدواژه‌ها

به‌گزینی درون شیشه؛ بیماری برق‌زدگی نخود؛ تمایز سطح مقاومت؛ درجه خسارت کمّی

مراجع

Annis, S.L., & Goodwin, P.H. (1997). Production and regulation of polygalacturonase isozymes in canadian isolates of leptosphaeria maculans differing in virulence. Canadian Journal of Plant Pathology, 19(4), 358-365. https://doi.org/10.1080/07060669709501060

Bahr, L., Castelli, M.V., Barolo, M.I., Mostacero, N.R., Tosello, M.E., & López, S.N. (2016). Ascochyta blight: Isolation, characterization, and development of a rapid method to detect inhibitors of the chickpea fungal pathogen Aascochyta rabiei. Fungal Biology, 120(3), 424-432. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2015.12.002

Eastburn, D.M., McElrone, A.J., & Bilgin, D.D. (2011). Influence of atmospheric and climatic change on plant–pathogen interactions. Plant Pathology, 60(1), 54-69. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2010.02402.x

Fondevilla, S., Krezdorn, N., Rotter, B., Kahl, G., & Winter, P. (2015). In planta identification of putative pathogenicity factors from the chickpea pathogen Ascochyta rabiei by de novo transcriptome sequencing using rna-seq and massive analysis of cdna ends. Frontiers in Microbiology, 61329. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01329

Have, A.t., Tenberge, K.B., Benen, J.A., Tudzynski, P., Visser, J., & van Kan, J.A. (2002). The contribution of cell wall degrading enzymes to pathogenesis of fungal plant pathogens. pp. 341-358 in Agricultural Applications. Springer.

Haware, M., Van Rheenen, H., & Prasad, N. (1995). Screening for ascochyta blight resistance in chickpea under controlled environment and field conditions. Plant Disease, 79(2), 132-135. http://dx.doi.org/10.1094/PD-79-0132

Kadiri, A., Boukhatem, Z.F., Halfaoui, Y., & Ighilhariz, Z. (2019). Chickpea callus histology inoculated with Ascochyta rabiei blight causal agent spores. International Journal of Innovative Approaches in Agricultural Research, 3(1), 112-122. https://doi.org/10.29329/ijiaar.2019.188.11

Kaiser, W.J. (1973). Factors affecting growth, sporulation, pathogenicity, and survival of Ascochyta rabiei. Mycologia, 65(2), 444-457. https://doi.org/10.1080/00275514.1973.12019452

Kanouni, H., Taleei, A., & Okhovat, M. (2011). Ascochyta blight (Ascochyta rabiei (pass.) lab.) of chickpea (Cicer arietinum l.): Breeding strategies for resistance. International Journal of Plant Breeding and Genetics, 5(1), 1-22. https://doi.org/10.3923/ijpbg.2011.1.22

Motallebi, M., Zamani, M., & Hosseinzadeh-Kalagar, A. (2003). Relationship between polygalacturonase activity and pathogenicity among Iranian isolates of Ascochyta rabiei. Isfahan University of Technology-Journal of Crop Production and Processing, 6(4), 159-169.

Nasir, M., Bretag, T., Kaiser, W., Meredith, K., & Brouwer, J. (2000). Screening chickpea germplasm for ascochyta blight resistance. Australasian Plant Pathology, 29(2), 102-107.

Nene, Y., Haware, M., & Reddy, M. (1981). Chickpea diseases: Resistance-screening techniques.

Nizam, S., Singh, K., & Verma, P.K. (2010). Expression of the fluorescent proteins dsred and egfp to visualize early events of colonization of the chickpea blight fungus Ascochyta rabiei. Current Genetics, 56(4), 391-399. https://doi.org/10.1007/s00294-010-0305-3

Pande, S., Siddique, K., Kishore, G., Bayaa, B., Gaur, P., Gowda, C., Bretag, T., & Crouch, J. (2005). Ascochyta blight of chickpea (Cicer arietinum l.): A review of biology, pathogenicity, and disease management. Australian Journal of Agricultural Research, 56(4), 317-332. https://doi.org/10.1071/AR04143

Pastor, S., Crociara, C., Valetti, L., Peña Malavera, A., Fekete, A., Allende, M.J., & Carreras, J. (2022). Screening of chickpea germplasm for ascochyta blight resistance under controlled environment. Euphytica, 218(2), 1-11. https://doi.org/10.1007/s10681-021-02963-0

Rani, U., Singh, S., Basandrai, A.K., Rathee, V.K., Tripathi, K., Singh, N., Dixit, G.P., Rana, J.C., Pandey, S., & Kumar, A. (2020). Identification of novel resistant sources for ascochyta blight (Ascochyta rabiei) in chickpea. Plos One, 15(10), e0240589. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0240589

Shahid, A.A., Husnain, T., & Riazuddin, S. (2008). Ascochyta blight of chickpea: Production of phytotoxins and disease management. Biotechnology Advances, 26(6), 511-515. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2008.06.001

Shokouhifar, F., Bagheri, A., & Falahat-Rasgar, M. (2006). Identification of resistant chickpea lines against pathotypes causing ascochyta blight disease in Iran. Iranian Biology Journal, 19(1), 29-42. (In Persian with English Abstract)

Shokouhifar, F., Bagheri, A., Falahat-Rastegar, M., & Malekzadeh-Shafaroodi, S. (2003). Pathotyping of Ascochyta rabiei isolates in Iran. Jornal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 37217-232.

Singh, A., Singh, N.P., Gurha, S.N., & Asthana, A.N. (1999). In vitro selection against ascochyta blight of chickpea (Cicer arietinum l). Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology, 8(2), 117-119. https://doi.org/10.1007/BF03263071

Singh, K., Hawtin, G., Nene, Y., & Reddy, M. (1981). Resistance in chickpeas to Ascochyta rabiei. Plant Disease, 65586-587.

Singh, K., & Reddy, M. (1983). Inheritance of resistance to ascochyta blight in chickpea. Crop Science, 23(1), 9-10.

Singh, K., & Saxena, M. (1993) Breeding for stress tolerance in cool-season food legumes. Wiley Chichester, UK.

Tenhaken, R., & Barz, W. (1991). Characterization of pectic enzymes from the chickpea pathogen Ascochyta rabiei. Zeitschrift für Naturforschung C, 46(1-2), 51-57.

Toker, C., & Çanci, H. (2003). Selection of chickpea (Cicer arietinum l.) genotypes for resistance to ascochyta blight [Ascochyta rabiei (pass.) labr.], yield and yield criteria. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 27(5), 277-283.

Tutwiler, R.N. (1995) The great chickpea challenge: Introducing winter sowing in the mediterranean region. ICARDA, Aleppo, Syria.

Udupa, S., & Weigand, F. (1997). Pathotyping of Ascochyta rabiei isolates of syria. pp. 39-48 in DNA Markers and Breeding for Resistance to Ascochyta Blight in Chickpea. Proceedings of the Symposium on “Application of DNA Fingerprinting for Crop Improvement: Marker-assisted Selection of Chickpea for Sustainable Agriculture in the Dry Areas”. ICARDA, Aleppo, Syria.