مطالعه مورفولوژیکی و مولکولی عامل بیماری لکه برگی و خال سیاه گندم Dilophospora alopecuri در استان گلستان

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

• حسن ملکی زیارتی ¹
• ولی اله بابایی زاد ²
• محمدعلی تاجیک قنبری ³
• رامین حیدری ⁴
• محمدعلی آقاجانی ⁵

¹ قارچ شناسی و بیماریهای گیاهی دانشگاه علوم کشاورزی ساری

² دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

³ گروه گیاهپزشکی دانشگاه علوم کشاورزی ساری

⁴ نماتد شناسی گروه گیاهپزشکی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی کرج

⁵ مرکز آموزش و تحقیقات کشاورزی استان گلستان

10.22067/jpp.2021.70596.1024

چکیده

عامل بیماری لکه برگی و سیاه شدن خوشه گندم ((Dilophospora alopecuri است که در استان‏های شمالی کشور به‌ویژه استان گلستان به‌همراه نماتد گال گندم ((Anguina tritici خسارت قابل‌توجهی وارد می‏کند و نماتد ناقل آن محسوب می‌شود. جهت تعیین میزان درصد وقوع و شدت بیماری در طی سال‌های زراعی 97 و 98، تعداد 42 نمونه آلوده به بیماری از 7 شهرستان استان گلستان نمونه‌برداری به عمل آمد. از کشت نمونه‏های دارای علائم بیماری خال سیاه روی محیط کشت PDA جدایه‏های قارچی جدا و خالص شدند. جدایه‏ها مورد مطالعه ریخت‌شناسی و مولکولی قرار گرفتند. در این تحقیق نقشه پراکنش بیماری با استفاده از نرم‌افزار ArcGIS10.2 تهیه شد. نتایج نشان داد که بیشترین میانگین شدت بیماری و درصد وقوع بیماری از 7 شهرستان در دو سال به‌ترتیب، کلاله با 65/2 و 9/2 درصد بود و کمترین میزان بر اساس آنالیز آماری مربوط به شهرستان بندر ترکمن به ترتیب 3/1 و 65/1 درصد اندازه‌گیری شد. نتایج بررسی‌های ریخت‌شناسی نشان داد که جدایه‏ها در برخی ویژگی‏ها نظیر تعداد دیواره، تعداد زوائد اسپور و اندازه پیکنیدیوم و سرعت رشد جدایه‏ها متفاوت بودند. میانگین طول اسپور 1× 8-4 میکرومتر اندازه‌گیری شد. در بررسی مولکولی، توالی ناحیه فاصله‌ساز ریبوزومی (ITS) مشخص شدکه جدایه‏های استان با هم شباهت 100 درصدی داشتند ولی با قارچ D. alopecuri MH859142.1 ثبت‌ شده در پایگاه NCBI در این ناحیه تفاوت ژنتیکی مختصری نشان دادند. این مطالعه اولین بررسی از خصوصیات مورفولوژیکی و مولکولی، وضعیت پراکنش و شدت بیماری قارچ عامل بیماری خال سیاه گندم در استان گلستان، یکی از قطب‏های تولید گندم کشور است.

کلیدواژه‌ها

• پراکنش
• شدت بیماری
• نماتد گال گندم
• ITS-rDNA

20.1001.1.20084749.1401.36.1.3.5

موضوعات

• بیماری ها

---

مراجع

• Al-Beldawy, A.S., Jawad, A., Shally, R., Darweash, A.K., Al-Talib, N.Y., Nimir, S.M., & Al-Shaffy, A.H. (1988). A preliminary study on the role of the fungus Dilophosphora alopecuri and the nematode Anguina tritici in the development of the twist of cereals disease in Iraq. Arab Journal of Plant Protection.‏
• Al-Taae, A.K.M., Al-Talib, N.Y., & Nimer, S.M. (1989). New record of barley leaf and spike twist disease caused by Dilophosphora alopecuri (Fr.) Fr. Arab Journal of Plant Protection.‏
• Anonaymous. (2005). Anguina tritici. CABI international, Wallinford. 21pp.
• Asad, S., Sultan, A., Iftikhar, S., Munir, A., Ahmad, I., & Ayub, N. (2007). First report of Dilophospora leaf spot (twist) disease of wheat in Pakistan. Pakistan Journal of Botany39(4): 1387.‏
• Ashrafi, J., Rahnama, K., Babaeizad, V., Ramazanpour, S., & Keel, C. (2018). Investigation the mode distribution of Septoria blotch and evaluating the resistance of wheat cultivars in Golestan provinvce. Iranian Journal of Pest and Plant Disease 2(86): 185-202. (In Persian with English abstract)
• Bamdadian, )1973(.Twist disease of wheat in Iran caused by Dilophospora alopecuri (Fr.) Fr. Iranian Journal of Plant Pathology 1(9): 28-35. (In Persian with English abstract)
• Barbetti, M.J., & Riley, I.T. (2006). Field application of Dilophospora alopecuri to manage annual ryegrass toxicity caused by Rathayibacter toxicus. Plant Disease90(2): 229-232.
• Chen, Z.X., & Chen, S.Y. (2004).  1: Nematode morphology, physiology and ecology. Wallingford [etc.]: CABI [etc.].‏
• Choudhary, P., Singh, B.N., Chakdar, H., & Saxena, A.K. (2021). DNA barcoding of phytopathogens for disease diagnostics and bio-surveillance. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 37(3): 1-20.‏
• Durán, M., San Emeterio, L., & Canals, R.M. (2021). Comparison of Culturing and Metabarcoding Methods to Describe the Fungal Endophytic Assemblage of Brachypodium rupestre Growing in a Range of Anthropized Disturbance Regimes. Biology10(12): 1246.‏
• Eyal, , Schrren, A.L., Prescott, J.M., & Van Ginkel, M. (1987). The septoria disease of wheat: concepts and methods of disease management. Mexico, D.F: CYMMIT. 46pp.
• Fattah, F.A. (1988). Effects of inoculation methods on the incidence of ear-cockle and ‘tundu’on wheat under field conditions. Plant and Soil109(2): 195-198.‏
• Gibson, AS., & Sutton, B.C. (1976). Dilophospora alopecuri; CMI description of pathogenic fungi and bacteria. 490p.
• Jalli, M., Laitinen, P., & Latvala, S. (2011). The emergence of cereal fungal diseases and the incidence of leaf spot diseases in Finland. Agricultural and Food Science20(1): 62-73.‏
• Khan, M. 1995. Nematode Interaction (chapter 14).Chapman and Hall Publishing. 287-301.
• Macek, J., & Koncan, D. (1988). Artificial inoculation of wheat Triticum aestivum with Dilophospora alopecuri and the sensitivity resistance of some Wheat cutivars. Zastia Bilja 2(39): 211-216.
• McKay, A.C., Fisher, J.M., & Dubé, A.J. (1981). Ecological field studies on Anguina funesta, the vector in annual ryegrass toxicity. Australian Journal of Agricultural Research32(6): 917-926.‏
• McKenzie, E.H.C., & Johnston, P.R. (1999). New records of phytopathogenic fungi in the Chatham Islands, New Zealand. Australasian Plant Pathology28(2): 131-138.‏
• Okhovat, M. (1999). Cereal Disease (Wheat, barley, rice and maize). University of Tehran Published. 475pp.
• Murray, M.G., & Thompson, W. (1980). Rapid isolation of high molecular weight plant DNA. Nucleic Acids Research, 8(19): 4321-4326.‏
• Perisic, M. (1963). Dilophospora alopercuri parasitic on wheat. Zastita Bilja 73(14): 301-305.
• Riley, I.T. (1996). Dilophospora alopecuri on Lolium rigidum and Holcus lanatus in south-eastern Australia. Australasian Plant Pathology25(4): 255-259.‏
• Riley, I.T. (1994). Dilophospora alopecuri and decline in annual ryegrass toxicity in Western Australia. Australian Journal of Agricultural Research45(4): 841-850.‏
• Riley, I.T., & McKay, A.C. (1990). Specificity of the adhesion of some plant pathogenic micro-organisms to the cuticle of nematodes in the genus Anguina (Nematoda: Anguinidae). Nematologica36(1-4): 90-103.‏
• Riley, I.T., Reardon, T.B., & Bertozzi, T. (1998). Allozyme analysis of Australian isolates of Dilophospora alopecuri. Mycological Research102(3): 301-307.‏
• Sahebani, , Kkeiri, A., Rahimian, H., Sharifi Tehrani, A., & Zakeri, Z. (2005). Study of intraction between seed gall nematode A. tritici and Rathayibacter tritici. Journal of Agricilture Sceince (36)6: 1355-1360. (In Persian with English abstract)
• Sampson, K., & Western, J.H. (1938). Note on the supposed connexion between Mastigosporium album Riess and Dilophospora alopecuri (Fr.) Fr. Transactions of the British Mycological Society22(1-2): 168-173.‏
• Schoch, C.L., Seifert, K.A., Huhndorf, S., Robert, V., Spouge, J.L., Levesque, C.A., & White, M.M. (2012). Nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS) region as a universal DNA barcode marker for Fungi. Proceedings of the national academy of Sciences, 109(16), 6241-6246.‏
• Vu, D., Groenewald, M., De Vries, M., Gehrmann, T., Stielow, B., Eberhardt, U., & Verkley, G.J.M. (2018). Large-scale generation and analysis of filamentous fungal DNA barcodes boosts coverage for kingdom fungi and reveals thresholds for fungal species and higher taxon delimitation. Studies in Mycology91(1): 23-36.‏
• Walker, J., & Sutton, B.C. (1974). Dilophia sacc. and Dilophospora desm. Transactions of the British Mycological Society62(2): 231-IN4.‏
• Yan, G., & Riley, I.T. (2005). Variation in colonisation of Lolium rigidum by isolates of Dilophospora alopecuri, an antagonist of the causal organisms of annual ryegrass toxicity. Australian Journal of Experimental Agriculture45(9): 1157-1162.‏
• Yan, G., & Riley, I.T. (2003). Fermentation period, moisture content, and substrate effects on inoculum effectiveness of Dilophospora alopecuri: a biocontrol agent of annual ryegrass toxicity. Biological Control 26(2): 174-179.‏
• Zhang, , Haley, S.D., & Jin, Y. 1999. Diallel analysis of Septoria tritici blotch resistance winter wheat .Proceding of the fifth international Septoria workshop. CIMMYT, Mexico, 56-58.
• Zgurskaya, H.I., Evtushenko, L.I., Akimov, V.N., & Kalakoutskii, L.V. (1993). Rathayibacter gen. nov., including the species Rathayibacter rathayi comb. nov., Rathayibacter tritici comb. nov., Rathayibacter iranicus comb. nov., and six strains from annual grasses. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology43(1): 143-149.‏