ارزیابی مقاومت به بیماری سفیدک پودری در تعدادی از ژنوتیپ‌های جو اسپانتانئوم ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

2 دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

3 پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

به منظور مطالعه مقاومت به سفیدک پودری و تعیین ژن‌های مقاومت در ژرم‌پلاسم جو اسپانتانئوم ایران، 29 ژنوتیپ از کلکسیون جو وحشی بانک ژن گیاهی ملی ایران مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور جدایه‌های عامل بیماری از مزارع آلوده در کرج، ساری و زرقان جمع‌آوری و در گلخانه بر روی گیاهچه رقم حساس افضل تلقیح و به‌صورت تک‌کلنی تکثیر شدند. با استفاده از نوزده لاین تقریباً ایزوژنیک، پنج پاتوتیپ متفاوت، متمایز شد. ارزیابی مقاومت ژنوتیپ‌ها در گلخانه توسط پاتوتیپ‌های مذکور و در مرحله گیاهچه‌ای انجام شد. نتایج بررسی واکنش لاین‌های افتراقی نشان داد که جدایه کرج 2 دارای توان بیماری‌زایی بالاتری نسبت به جدایه‌های دیگر بود. در هیچ یک از جدایه‌ها، فاکتور بیماری‌زایی برای ژن‌های Mlal+Ml(A12)، Mla3، Mla9، Mla13+Ml(Ru3) و mlo5 وجود نداشت، بنابراین این ژن‌ها دارای مقاومت مؤثر در هر سه منطقه آزمایش بودند. روابط بین جدایه‌ها با ترسیم بای‌پلات مقیاس‌بندی چند‌بعدی مبتنی بر ماتریس فاصله، مورد بررسی قرار گرفت. از بین ژرم‌پلاسم جو اسپانتانئوم مورد بررسی، فقط ژنوتیپ 314 در برابر تمام جدایه‌ها واکنش مقاومت نشان داد. الگوی واکنش ژنوتیپ‌های 434، 1006، 451، 1040، 495 و 555 نسبت به جدایه‌های مورد بررسی با واکنش هیچ‌کدام از نوزده لاین ایزوژنیک مطابقت نداشت. بنابراین می‌توان وجود ژن(های) مقاومتی به غیر از ژن‌های مقاومت موجود در لاین‌های ایزوژنیک مورد بررسی را در این ژنوتیپ‌ها احتمال داد. نتایج این تحقیق بر وجود منابع مقاومت به سفیدک پودری در ژرم‌پلاسم جو اسپانتانئوم ایران و احتمال حضور ژن مقاومت جدید دلالت داشت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Resistance to Powdery Mildew Disease in some of Iranian Genotypes of Hordeum spontaneum

نویسندگان [English]

  • M. Zahravi 1
  • S. Norouzi 2
  • M. Patpour 1
  • M. R. Bihamta 3
1 Seed and Plant Improvement Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran.
2 Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran.
3 College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran.
چکیده [English]

To study the resistance to powdery mildew and determine the resistance genes in Iranian germplasm of Hordeum spontaneum, a total of 29 genotypes belonging to wild barley collection of National Plant Gene Bank of Iran were investigated. For this purpose, the isolates of the causal agent of the disease were collected form infected fields of Karaj, Sari and Zarghan. The isolates were inoculated on seedlings of susceptible variety 'Afzal' and propagated as single clones. Five different pathotypes were distinguished by using 19 near isogenic lines. Evaluation of resistance of genotypes was performed by the pathotypes in greenhouse at seedling stage. The reaction of differential lines indicated that the isolate Karaj2 had higher pathogenisity than other isolates. The isolates lacked virulence factor for Mlal+Ml(A12), Mla3, Mla9, Mla13+Ml(Ru3) and mlo5 resistance genes. Hence, these genes were identified as having effective resistance in all three regions. The relationship among isolates was studied through biplot of multi-dimensional scaling method based on dissimilarity matrix. Among the studied genotypes, only genotype 314 was resistant to all isolates. The reaction patterns of genotypes 434, 1006, 451, 1040, 495 and 555 to the isolates were not consistent with any those of the differential lines indicating the probable presence of gene(s) different from those existing in the lines. The total results of this research demonstrated the existence of resistance sources to powdery mildew in Iranian germplasm of H. spontaneum and possibility of finding new resistance gene(s).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Barley
  • germplasm
  • near isogenic lines
  • Powdery mildew
  • resistance gene

مراجع

Ayliffe, M. A., and Lagudah, E. S. 2004. Molecular genetics of disease resistance in cereals. Annals of Botany 94: 765-773.
 
Dreiseitl, A., and Bockelman, H. E. 2003. Sources of powdery mildew resistance in a wild barley collection. Genetic Resources and Crop Evolution 50(4): 345-350.
 
Dreiseitl, A., and Dinoor, A. 2004. Phenotypic diversity of barley powdery mildew resistance sources. Genetic Resources and Crop Evolution 51(3): 251-257.
 
Fischbeck, G. 1981. Ergebnisse von untersuchungen iiber krankheitsresistenz in Israelischen populationen von Hordeum spontaneum lm hmblick auf gegenwartsprobleme der resistenzziichtung. Tagungsbericht der "Arbeitsgemeinschaft der Saatzuchtleiter" Gumpenstein 32: 3-13.
 
Giese, H. 1981. Powdery mildew resistance genes in the Ml-a and Ml-k regions on barley chromosome 5. Hereditas 95: 51-62.
 
Jahoor, A., and Fischbeck, G. 1987. Sources of resistance to powdery mildew in barley lines derived from Hordeum spontaneum collected in Israel. Plant Breeding 99(4): 274-281.
 
Jensen, H. P., Christensen, E., Jorgensen, J. H., and Helms, J. 1992. Powdery mildew resistance genes in 127 Northwest European spring barley varieties. Plant Breeding 108: 210-228.
 
Jorgensen, J. H. 1992. Multigene Families of Powdery Mildew Resistance Genes in Locus Mla on Barley Chromosome 5. Plant Breeding 108: 53-59.
 
Jorgensen, J. H. 1994. Genetics of powdery mildew resistance in barley. Critical Review of Plant Science 13: 97-119.
 
Kintzios, S., Jahoor, A., and Fischbeck, G. 1995. Powdery mildew resistance genes Mla29 and Mla32 in H. spontaneum derived winter barley lines. Plant Breeding 114: 265-266.
 
Mains E. B., and Dietz, S. M. 1930. Physiologic forms of barley mildew, Blumeria graminis f.sp. hordei. Phytopathology 20: 229-239.
 
Moseman, J. G., and Jorgensen, J. H. 1973. Differentiation of resistance genes at the Ml-a locus in six pairs of isogenic barley lines. Euphytica 22: 189-196.
 
Moseman, J. G., Baenziger, P. S., and Kilpatrick, R. A. 1981. Genes Gonditioning resistance of Hordeum spontaneum to Erystphe graminis f. sp. hordei. Crop Science 21: 229-232.
 
Naghavi, M. R., Ghanadha, M. R., Yazdi Samadi, B., and Torabi, M. 2001. Inheritance of resistance to barley powdery mildew at adult plant stage. Seed and Plant 17:140-150 (in Persian).
 
Panstruga, R., and Schulze-Lefert, P. 2002. Live and let live: Insights into powdery mildew disease and resistance. Molecular Plant Pathology 3: 495-502.
 
Patpour, M., Torabi, M., Aghnum, R. Dadrezaie, S. T., Afshari, F., and Ahmadian Moghaddam, M. S. 2005. Virulence factors of barley powdery mildew pathogen and their variation in some parts of Iran 2000-2002. Seed and Plant 21: 303-315 (in Persian).
 
Patpour, M., Dehghan, M. A., and Afshari, F. 2006. Reactions of some Dryland Barley Advanced Lines to Powdery Mildew (Blumeria graminis f.sp. hordei Em. Marchal). Seed and Plant 22(3): 431-441 (in Persian).
 
Repkova, J., Dreiseitl, A., Lízal, P., Kyjovská, Z., Teturová, K., Psotková, R., and Jahoor, A. 2006. Identification of resistance genes against powdery mildew in four accessions of Hordeum vulgare ssp. spontaneum. Euphytica 151(1): 23-30.
 
Segal, A., Manisterski, J., Fischbeck, G., and Wahl, I. 1980. How plant populations defend themselves in natural ecosystems. In: Horsfall, J. G., and Cowling, E. B. (eds.) Plant Disease Volume V. How Plants Defend Themselves. pp. 76-102.
 
London: Academic Press. Shaffaaedin, S., Patpour, M., Dehghan, M. A., and Torabi, M. 2003. Study of powdery mildew reaction of two rowed barley landraces from West of Iran. Seed and Plant 19: 25-36 (in Persian).
 
Williams, K. J. 2003. The molecular genetics of disease resistance in barley. Australian Journal Agricultural Research 54: 1065-1079.
 
Zhou, F. S., Kurth, J. C., Wei, F. S., Elliott, C., Vale, G., Yahiaoui, N., Keller, B., Somerville, S., Wise, R., and Schulze-Lefert, P. 2001. Cell-autonomous expression of barley Mla1 confers race-specific resistance to the powdery mildew fungus via a Rar1-independent signaling pathway. Plant Cell 13: 337-350.
 
 
نهال و بذر
دوره 33، شماره 4
اسفند 1396
صفحه 441-454

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار