c3518cb17d976b8

بررسی ساختار ژنتیکی جمعیت و وضعیت تولید مثلی قارچ Pyrenophora tritici-repentis عامل بیماری لکه خرمایی برگ گندم در شمال ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق دکتری بیماری شناسی گیاهی، گروه بیوتکنولوژی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 دانشیار گروه گیاهپزشکی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

3 دانشیار موسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور

4 استاد گروه بیوتکنولوژی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

چکیده

بیماری لکه خرمایی  با عامل Pyrenophora tritici-repentis  یکی از مهمترین بیماریهای لکه برگی گندم است که از نظر اقتصادی خسارت قابل توجهی در دنیا وارد می کند. از میان 163 جدایه قارچ که از دو استان گلستان و مازندران جمع آوری شدند 58 جدایه برای بررسی ساختار ژنتیکی قارچ انتخاب گردید. این تعداد جدایه نماینده که بیانگر واقعی جمعیت باشند، بر اساس سه معیار شامل نتایج حاصل از انگشت نگاری DNA جدایه ها با نشانگر مولکولی rep-PCR و با استفاده از آغازگر Box ، مناطق جمع آوری جدایه ها و مزارع نمونه برداری شده، انتخاب گردید. انتخاب جدایه های نماینده به نحوی انجام شد که تمام مناطق نمونه برداری را پوشش دهد. جهت ارزیابی ساختار ژنتیکی جمعیت های قارچ عامل بیماری از نشانگر مولکولی rep-PCR استفاده شد. بدین منظور سه پرایمر BOX، ERIC و REP به کار رفت. داده های حاصل از مرحله انتخاب جدایه های نماینده که با کمک پرایمر BOX انجام شده بود، به همراه داده های بدست آمده با دو پرایمر ERIC و REP جهت ارزیابی ساختار ژنتیکی زیرجمعیتهای قارچ در ایران بکار رفت. بررسی بین شش زیرجمعیت قارچ در کشور شامل A(a)، A(b)، A(c)، A(d)، A(e) و A(f) نشان داد که 73% از تنوع کل مربوط به تنوع موجود درون زیرجمعیت ها و 27% مربوط به تنوع بین آنها بود. میانگین تنوع ژنی  3147/. برآورد گردید. دندروگرام بدست آمده بر اساس روش UPGMA با کمک ضریب Dice نشان داد که ارتباطی بین گروه بندی نژادی و مولکولی جدایه ها وجود ندارد، ولی جدایه های زیرجمعیت های قارچ که متعلق به مناطق جغرافیایی مختلف بودند، در گروههای مجزا قرار گرفتند. بررسی وضعیت تولید مثلی جنسی قارچ نشان داد که 54% جدایه های مورد بررسی تولید سودوتسیوم به همراه آسک و آسکوسپور کردند. 17% از جدایه ها فقط تولید سودوتسیوم و 29% هیچگونه ساختار تولید مثل جنسی تولید نکردند. علاوه بر ژن MAT و برخی فاکتورهای ژنتیکی مستقل، عناصر غذایی و میزان رطوبت نیز بر تولید فرم جنسی قارچ موثرند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Study of the Population Genetic Structure and Telemorph Production of Pyrenophora tritici-repentis (the Causal Agent of Wheat Tan Spot) in North of Iran

نویسندگان [English]

  • Hasan Momeni 1
  • Mohammad Javan-Nikkhah 2
  • Mohammad Razavi 3
  • Mohammad Reza Naghavi 4
1 PhD. Student, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Associate Professor University of Tehran, Karaj, Iran
3 Associate Professor, Iranian Research Institute of Plant Protection (IRIPP), Tehran, Iran
4 Professor, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

Tan spot disease of wheat with the causal agent of Pyrenophora tritici-repentis is a very serious  disease throughout the world causing severe yield losses. Out of 163 isolates of the pathogen, collected from Golestan and Mazandaran provinces, 58 were selected for a study of population genetic structure. Selecting the real representatives from the whole population was carried out according to the results of the rep-PCR with BOX primers, and as well the locations of the isolates and the fields where the isolates had been collected. Population genetic structure of the pathogen was evaluated using rep-PCR as a molecular marker with three primers namely BOX, ERIC and REP. Three softwares of POPGENE, NTSYS-pc and GenALEx6 were utilized for data analysis. Population structure study among six sub-populations of the Iranian isolates revealed that 73% of the total variance was related to the variations within sub-populations while 27% of that related to the variance among sub populations. Mean gene diversity of the population was estimated as 0.3147. A dendrogram, based upon genetic similarity with Dice coefficient and UPGMA method showed no clear separations among isolates belonging to different races 1 and 2, so racial distribution of isolates is not found consistent with rep-PCR classification of the isolates in the dendrogram. There exists some consistency between geographical origin of the isolates and their genetic similarity. This is the first study covering population genetic structure of P. tritici-repentis in Iran. An evaluation of telemorph production regarding the pathogen, showed that pseudothecia (with asci and ascospores) were produced for 54% of the isolates while 17% of the isolates produced pseudothecia without asici and 29% while produced no sexual structures. It seems that beside the MAT gene and some other independent genetic factors, some macronutrients as well as humidity effect telemorph production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tan spot
  • Wheat
  • Rep-PCR
  • Telemorph

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 14 بهمن 1391
  • تاریخ بازنگری: 04 آذر 1392
  • تاریخ پذیرش: 06 خرداد 1392

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار