اولین گزارش از بیماری زائی زنگ ساقه گندم (Puccinia graminis f. sp. tritici) بر روی ژن Sr۲۵ در اردبیل٬ شمالغرب ایران

    زنگ ساقه یا سیاه گندم، با عامل Puccinia graminis Pers. f. sp. tritici Erikss. & Henning، یکی از مخرب­ترین بیماری­های گندم در سراسر جهان به شمار می­رود. این بیماری با به بکارگیری ژن­های مقاومت اختصاص- نژادی کنترل می­شد، اما این نوع مقاومت پایدار نبوده و با ظهور نژادهای جدید عامل بیماری کارائی خود را از دست می­داد (Jain et al. ۲۰۰۹). به عنوان مثال، با ظهور نژادUg۹۹  ژن­های مقاومت Sr۵ ٬Sr۶٬Sr۷a ٬Sr۸a ٬Sr۸b٬Sr۹a ٬Sr۹b ٬Sr۹f٬Sr۹h ٬Sr۱۰٬Sr۱۶٬Sr۱۸ ٬Sr۱۹٬Sr۲۰ ٬Sr۲۳ ٬Sr۲۴٬Sr۳۰ ٬Sr۳۱ ٬Sr۳۴٬Sr۳۶٬Sr۳۸ ٬Sr۴۱٬Sr۴۹٬Sr۵۴ ٬SrMcN٬SrWld-۱ ٬Sr۹d ٬Sr۹e٬Sr۹g ٬Sr۱۱٬Sr۱۲٬Sr۱۷  و S۲۱ دیگر موثر نبوده و نمی­توان از آنها در برنامه­های به نژادی استفاده کرد (Singh et al. ۲۰۱۵). ردیابی فاکتورهای بیماریزائی جدید در ارزیابی و تشخیص منابع جدید مقاومت بسیار مهم و حیاتی هستند.  با توجه به اهمیت بیماری زنگ ساقه و به ویژه نژاد Ug۹۹، در فصل زراعی ۹۵-۱۳۹۴ برای تعیین کارائی ژن­های مقاومت به زنگ ساقه پروژه­ای با کاشت لاین­های ایزوژنیک در خزانه تله تحت شرایط مزرعه­ای اجرا و مطالعه شد. این بررسی در ایستگاه تحقیقات کشاورزی اردبیل (با مشخصات جغرافیایی: عرض شمالی ۳۸ درجه و ۱۷ دقیقه، طول شرقی ۴۸ درجه و ۳۹ دقیقه، ارتفاع از سطح دریا ۱۳۵۰ متر) انجام شد. هر ژنوتیپ در ردیف های یک متری با دو خط به فاصله ۳۰ سانتی متر کاشته شدند فاصله پشته ها نیز ۶۵ سانتی متر در نظر گرفته شد رقم حساس (موروکو) در اطراف خزانه وحد فاصل ارقام به فاصله هر ده رقم کاشته شد. تمام عملیات زراعی مورد نیاز در طی سال اجرای پژوهش انجام شدند. شدت بیماری بر اساس روش اصلاح شده کب از صفر تا ۱۰۰ درصد انجام شد (Peterson et al. ۱۹۴۸). زمانی که بیماری روی برگ پرچم پیشرفت کرد تیپ آلودگی (IT) براساس روش رولفز و همکاران (Roelfs et al. ۱۹۹۲) یادداشت برداری شد. وجود فاکتورهای بیماریزایی با مقایسه تیپ آلودگی رقم حساس ضمن پایش بیماری روی ارقام افتراقی تعیین شد. به عبارت دیگر ژن­هایی مقابل فاکتورهای بیماریزایی بیمارگر در گیاهان به عنوان ژن­های غیر موثر در نظر گرفته شدند که   شکل ۱ – علائم زنگ ساقه گندم  روی لاین گندم LC SR۲۵ ARS (حاوی ژن مقاومت Sr۲۵) در ایستگاه اردبیل – سال ۱۳۹۵ Figure ۱. Symptoms of stem rust on wheat line LC SR۲۵ ARS (having resistance gene Sr۲۵) in Ardabil, ۲۰۱۶   بیماریزایی روی آنها وجود داشت و تیپ آلودگی MSS یا S بود و ژن­های مسئول مقاومت در گیاه در برابر فاکتورهای غیر بیماریزایی (Avr-genes) به عنوان ژن­های مقاومت موثر در نظر گرفته شدند. نتایج این بررسی بیانگر وجود بیماریزائی در جمعیت نژادی مستقر در اردبیل روی ژن Sr۲۵ (لاین LC SR۲۵ ARS) بود. این ژن با ژن مقاومت Lr۱۹ (ژن مقاوم به زنگ قهوه­ای) روی کروموزوم ۷DL با یکدیگر پیوستگی داشته و از Thinopyrum elongatum به گندم منتقل شده است (Singh et al. ۲۰۱۱). این ژن نسبت به زنگ سیاه گندم (و نژاد Ug۹۹) در سراسر جهان موثر یا نسبتا موثر بوده است (Singh et al. ۲۰۱۱). ظهور بیماریزائی روی ژن Sr۲۵ مهم است، زیرا این ژن به دلیل مقاومت در برابر گروه نژادی Ug۹۹ در برنامه­های به نژادی مورد هدف بود. در این بررسی عدم کارائی Sr۲۵ در برابر نژادهای محلی زنگ ساقه نشان داده شد و در ایران برای اولین بار از اردبیل گزارش می­شود. بیماریزائی برای ژن یادشده قبلا از هندوستان نیز گزارش شده بود. با توجه به عدم کارائی این ژن بایستی در برنامه های به نژادی از بکار گیری آن (حداقل در اردبیل) خودداری گردد. برای رسیدن به مقاومت پایدار و با درنظر گرفتن خطر شیوع نژاد Ug۹۹  در قسمت های مختلف ایران (Nazari et al. ۲۰۰۹) بایستی ژن­های مقاومت گیاه کامل مانندSr۲ ٬ Sr۵۵٬Sr۵۶ ٬Sr۵۷ ٬ Sr۵۸ در ترکیب با یکدیگر و یا با ژن­های مقاومت گیاهچه­ای (اختصاص-نژادی) موثر مانند Sr۲۲٬Sr۲۶ ٬Sr۳۳ ٬ Sr۳۵٬Sr۴۵٬ وSr۵۰   بکار گرفته شوند

Keywords:

گندم , زنگ ساقه , Ug۹۹ , Sr۲۵