بررسی تنوع بیماریزایی و ژنتیک جمعیت puccinia graminis f. sp. tritici در ایران و ژنهای مقاومت به زنگ سیاه در گندم

بیماری زنگ سیاه گندم با عامل puccinia graminis f.sp. tritici (pgt)از بیماری های مهم و مخرب این محصول در جهان و ایران می باشد. پیدایش نژاد ttksk (ug99) که برای ژن مقاومتsr31 بیماری-زایی دارد، تولید جهانی محصول گندم را در معرض خطر قرار داد. به منظور شناسایی نژادها، بررسی تنوع در جمعیت pgt و پراکنش این بیماری در کشور، بین سال های 1391- 1387 ردیابی بیماری با جمع آوری نمونه های آلوده از سطح مزارع گندم کشور صورت پذیرفت. تعداد 104 جدایه به کمک 20 لاین افتراقی زنگ سیاه بر اساس سیستم تعیین نژاد آمریکای شمالی نام گذاری شدند که در مجموع، از 38 نژاد شناسایی شده، چهار نژاد ttttc و tkttc (نژادهای غالب)، ttstc و ttksk ، 1/51% جمعیت pgt را به ترتیب با فراوانی های 1/24%، 6/11%، 7/7% و 7/7% به خود اختصاص دادند. نژاد مهاجم ttksk درنمونه های مناطق اهواز، دشت آزادگان و بروجرد مشاهده شد. تنوع ژنتیکی 63 جدایه به کمک نشانگر aflp با استفاده از شش ترکیب آغازگر از آغازگرهای psti و msei و دستگاهabi prism 3100/3100-avant مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از عدم همبستگی معنی دار میان تنوع ژنتیک جدایه ها و توزیع جغرافیایی نژادها بود. تنوع ژنتیکی در بین افراد هر جمعیت زیاد (98%) و تنوع بین جمعیت ها پائین (2%) ارزیابی شد که فرضیه مهاجرت اسپورها بین مناطق پیشنهاد گردید. تنوع ژنوتیپی موجود در جمعیت خوزستان با 62/71% و جمعیت همدان با 71/31% به ترتیب بیشترین و کمترین بودند. ارتباط مشخصی بین گروه های انگشت نگاری حاصل از آزمایش aflp و بیماری زایی جدایه ها مشاهده نشد که بیانگر استقلال پلی مورفیسم دی.ان.ای از بیماری زایی بود. واکنش مقاومت 62 رقم تجاری گندم نان در مرحله گیاهچه ای نسبت به نژادهای غالب ttstc، ttttf، trtfc، ttksk، ttttc و tkttc و در مرحله گیاه کامل نسبت به نژادهای ttksk و tkttc مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ارقام به وضوح دارای واکنش های متفاوتی نسبت به نژادها بودند. در مرحله گیاهچه ای، رقم دارای مقاومت نسبت به تمامی نژادهای مورد بررسی، شناسایی نگردید. اما در مرحله گیاه کامل، ارقام مروارید، گنبد، سیروان، پارسی، سیوند، کویر، بم، اکبری و مغان2 نمایشی از سطوح مختلف مقاومت در مزرعه را ارائه دادند. مطالعات تکمیلی برای بررسی حضور ژن های مقاومت sr2، sr22، sr24، sr25، sr26، sr31، sr36، sr39 و sr46 در 89 رقم تجاری و لاین پیشرفته گندم نشان داد که از بین ژن های مذکور، تنها ژن های مقاومت sr2 و sr31 به ترتیب با فراوانی های43% و 3/12% حضور داشتند. حضور ژن مقاومت sr25 نیز در یک لاین پیشرفته تایید شد.