برهمکنش گیاه افتابگردان و قارچ اسکلروتینیا بررسی مقایسه ای ساختار تشریحی تغییرات ساختاری و تکوینی ساقه در لاین های مقاوم و حساس و ژنتیک مقاومت به بیماری

توانایی و عملکرد دانه ها در جوانه زنی و تولید گیاه تحت شرایط مختلف تاثیر به سزایی در تحمل ته تنش های محیطی و موفقیت محصولات تجاری دارد. بنابراین بایستی در برنامه های تولید و بهبود نژاد گیاهان در نظر گرفته شود برای تعیین موقعیت ژنتیکی ژهای کنترل کننده قدرت دانه رست ها و رشد و نمو آفتابگردان جمعیتی از لاین های خالص نوتر کیب (rils) که با استفاده از روش بالک تک بذری و از تلاقی بین pac2 و rha266 تولید شده بود به کار گرفته شد. آزمایش با استفاده از طرح کاملا تصادفی با شش تکرار انجام شد. آنالیز واریانس داده ها نشان داد که تفاوت معنی داری بین لاین های خالص نوترکیب و والدین آنها وجود دارد . بین لاین های خالص نو ترکیب و والدین آنها تنوع ژنتیکی وسیع و همچنین پدیده تفکیک متجاوز برای صفات مورد مطالعه مشاهده شد. مکان یابی ژنها با استفاده از نقشه پیوستگی ssr/aflp بسیار متراکم حاوی 495 نشانگر صورت گرفت. صفات مختلف مربوط به جوانه زنی و رشد و نمو دانه رست ها مطالعه شدند و چندین مکان ژنی برای صفات سرعت جوانه-زنی زمان ظهور دانه رست ها زمان رشد و نموی چهار برگی طول ریشهچه طول ساقچه وزت تر ساقهچه و ریشهچه وزن خشک ساقهچه و ریشهچه شناسایی شد. درصد تنوع فنوتیپی بیان شده توسط هر qtl های هم مکان برای صفات مختلف در چندین گروه پیوسته شناسایی شد که همبستگی فنوتیپی موجود بین صفات را تایید می کند. پوسیدگی یقه ساقه ناشی از قارچ sclerotinia sclerotiorum عامل اصلی کاهش محصول آفتابگردان می باشد جایگاه ژنهای کنترل کننده مقاومت جزیی به پوسیدگی بخش پایه ای ساقه با استفاده از جمعیت ذکر شده در بالا و نقشه پیوستگی ژنها مشخص شد. آلودگی با جدایه ssu107 قارچ s.sclerotioram در شرایط کاملا کنترل شده در یک طرح کاملا تصادفی با شش تکرار انجام شد. توزیع فراوانی ژنوتیپ ها در حساسیت به بیماری پوسیدگی قسمت پایه ای ساقه الگوی پیوسته ای را نشان داد که نشان دهنده چند ژنی بودن مقاومت به اسکلروتینیا و پدیده تفکیک متجاوز می باشد. هفت qtl با اثرات کوچک شناسایی شد که تاییدی بر چند ژنی مقاوت به s.sclerotiorum می باشد. در این مطالعه حساسیت 35 ژنوتیپ آفتابگردان ، شامل لاین های خود گشن نوترکیب و والدین آنها لاین های m7 جهش یافته حاصل از پرتو دهی با اشعه گاما و چندین ژنوتیپ از مناطق جغرافیایی مختلف در برهمکنش با هشت جدایه s.sclerotiorum ارزیابی شد. تفاوت معنی داری در برهمکنش ژنوتیپ ها با جدایه های مختلف مشاهده شد. در کل لاین lr57 مقاومت بالایی را به تمام ژنوتیپ ها نشان داد. مراحل نفوذ و برهکنش پاتوژن –میزبان در سطح گیاه و درون سلول ها در آفتابگردان 12، 24 و 48 ساعت پس از الودگی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج ازمایش نشان داد که نفوذ قارچ مستقیما از طریق کوتیکول صورت گرفت و در مراحل بعدی هیف ها به صورت درون و بین سلولی رشد کردند و پس از تکثیر در داخل بافت ها با ایجاد شکستگی یا از طریق روزنه ها در سطح گیاه ظاهر شدند. تغییر در سیستم آنتی اکسیدانی لاین های حساس و مقاوم آلوده به s.sclerotiorum پسا از 24،12،6،3 و 48 ساعت از شروع آلودگی مورد بررسی قرار گرفت. تولید سوپر اکسید و رادیکال های هیدروکسیل با اندازه گیری میزان مالون دی آلدهید به عنوان معیاری از پراکسیداسیون لیپیدها مشخص شد. چندین پارامتر آنزیمی و غیر آنزیمی مثل فعالیت آنزیم های سوپراکسیداسیون لیپیدها مشخص شد. چندین پارامتر آنزیمی و غیر آنزیمی مثل فعالیت آنزیم های سوپراکسیددیسموتاز، کاتالاز، آسکوربات پراکسداز گایاکول پراکسیداز میزان پرولین و محتوای پروتیین کل اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که ژنوتیپ های آلوده انفجار اکسیداتیو و سیستم های آنتی اکسیدانی مختلف را در پاسخ به تنش زیستی حاصل از آلودگی اسکروتینیا به کار می برند. اگرچه این واکنش hr و مرگ سلولی ناشی از آن برای پاسخ به پاتوژن های بیوتروفیک لازم می باشد، ولی آفتابگردان را در مقابل بیماری حفاظت نمی کند. ژنوتیپ های حساس و مقاوم پاسخ متفاوتی را در واکنش به بیماری نشان دادند. بیان پروتین های مربوط به مقاومت پاتوزنی در لاین های حساس و مقاوم مورد مقایسه قرار گرفتن. آلودگی قارچی باعث تجمع پروتیین های تنشی با وزش مولکولی پایین در لاین حساس و مقاوم شد. الگوی باند-های پروتیینی در این دو لاین تفاوت های را نشان داد. تا به امروز بدلیل نبود نشانگرهای مولکولی مناسب هنوز امکان گزینش بر اساس نشانگر برای مقاومت به s.sclerotiorum وجود ندارد. شناسایی نشانگرهایی با اتصال کاملا نزدیک به ژن های کنترل کننده برای مطالعات آینده ضروری می باشد. بنابرانی نقشه یابی با دقت بالای qtls احتمالا برای تهیه نشانگرهای معتبر و قابل اطمینان می تواند در پروژه های اصلاحی به منظور تولید ارقام مطلوب استفاده شود(گزینش به کمک نشانگر) اما بایستی قبل از به کارگیری با دیگر روش های نقشه یابی مورد تایید قرار گیرند. ژیوتیپ های استفاده شده از ارزش بالایی برای به کارگیری در برناه های تحقیقاتی جهت تولید ارقامی با مقاومت پایدار برخوردار هستند. تفاوت در فعالیت سیستم آنتی اکسیدانی و سیستم های مقاومتی شناسایی شده در این مطالعه می تواند در انتخاب و تولید ژنوتیپ هایی با سطوح مقاومتی بالا مهندسی ژنوتیپ های مقاوم به بیماری و تولید نشانگر ها انتخاب ارقام مقاوم مفید باشد.