این مطالعه با هدف بررسی تنوع ژنتیکی و واکنش سه گونه گلرنگ در مقابل بیمارگر pythium ultimum در شرایط مزرعه ای و آزمایشگاهی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. برای بررسی واکنش به بیمارگر از هشت ژنوتیپ متعلق به گونه زراعی carthamus tinctorius l.، دو توده از گونه وحشیcarthamus oxyacaanthus از تهران و اصفهان و یک توده از گونه وحشی carthamus lanatus از گلستان به عنوان فاکتور فرعی، و دو محیط استریل و آلوده به سوسپانسیون زئوسپور بیمارگر پیتیوم اولتیموم به عنوان فاکتور اصلی در طرح اسپیلت پلات استفاده شد. برای ایجاد آلودگی از سوسپانسیون زئوسپور با غلظت نهایی 105 زئوسپور در هر میلی لیتر استفاده گردید. علایم بیماری در محیط آلوده بصورت پوسیدگی بذر، ریشه و طوقه و همچنین مرگ گیاهچه مشاهده گردید. بر اساس نتایج تجزیه واریانس، تفاوت بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر درصد و سرعت جوانه زنی در محیط های استریل و آلوده، درصد و سرعت مرگ و میر گیاهچه در محیط آلوده و درصد جوانه زنی واقعی در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود. با توجه به معنی دار بودن اثر متقابل ژنوتیپ × محیط برای صفات درصد و سرعت جوانه زنی، مقایسه میانگین در محیط آلوده و استریل بصورت جداگانه انجام شد. در محیط آلوده توده اکسیاکانتوس اصفهان از لحاظ درصد مرگ و میر گیاهچه نسبت سایر ژنوتیپ ها برتری داشت، همچنین از لحاظ سرعت مرگ و میر گیاهچه و درصد جوانه زنی واقعی جزء ژنوتیپ های برتر بود که نشان دهنده پتانسیل مقاومت آن در برابر بیمارگر بود. همچنین داده ها وجود تنوع بین و درون گونه ای در واکنش به بیمارگر را تأیید نمودند. برای بررسی تنوع ژنتیکی با استفاده از نشانگرهای بین ریزماهواره ای، از هشت ژنوتیپ گونه زراعی، نه و 10 نمونه تصادفی به ترتیب از توده اکسیاکانتوس اصفهان و تهران و 11 نمونه تصادفی از گونه لاناتوس، dna استخراج شد. از 10 آغازگر بین ریزماهواره ای استفاده شده، نه آغازگر چندشکلی را آشکار نمودند و تمام 38 نمونه مورد بررسی بر اساس چندشکلی بدست آمده از یکدیگر تفکیک شدند. نتایج نشان داد که تنوع ژنتیکی بسیار بالایی درون توده های گونه اکسیاکانتوس و بخصوص توده اصفهان وجود داشت. همچنین براساس نتایج تجزیه بین و درون گونه ای داده های مولکولی و تجزیه به مختصات اصلی، دو گونه زراعی و اکسیاکانتوس در فاصله ژنتیکی نزدیکتری در یک گروه قرار گرفتند که حاکی از رابطه خویشاوندی نزدیکتر این دو گونه با یکدیگر در مقایسه با گونه لاناتوس بود. در این مطالعه همچنین، کارایی آغازگرهای بین ریزماهواره ای برای بررسی تنوع ژنتیکی و روابط خویشاوندی در گونه های جنس کارتاموس آشکار گردید. بررسی تلاقی پذیری گونه ها نشان داد که بذور حاصل از تلاقی گونه اکسیاکانتوس و گونه زراعی دارای قابلیت جوانه زنی بودند، اما بذر قابل جوانه زنی از تلاقی گونه لاناتوس با گلرنگ زراعی تولید نشد. وجود مقاومت به پیتیوم در گونه اکسیاکانتوس، وجود قرابت ژنتیکی با گونه زراعی و موفقیت در تولید بذر دورگ؛ پتانسیل این گونه برای انتقال ژن های مقاومت و همچنین سایر صفات مطلوب به گونه زراعی را اثبات می نماید.