اولين گزارش از بيماري زائي زنگ ساقه گندم (Puccinia graminis f. sp. tritici) بر روي ژن Sr25 در اردبيل٬ شمالغرب ايران

First report of virulence to resistance gene Sr25 by the stem rust pathogen (Puccinia graminis f. sp. tritici) in Ardabil,North West of Iran

زنگ ساقه يا سياه گندم٬ با عامل Puccinia graminis Pers. f. sp. tritici Eriks. Henn٬ يكي از مخرب ترين بيماري هاي گندم در سراسر جهان به شمار مي رود. اين بيماري با به بكارگيري ژن هاي مقاومت اختصاص- نژادي كنترل مي شد، اما اين نوع مقاومت پايدار نبوده و با ظهور نژادهاي جديد عامل بيماري كارائي خود را ازدست مي داد (Jain et al., 2009). به عنوان مثال ژن هاي مقاومت Sr5 ٬ Sr6٬Sr7a ٬Sr8a ٬ Sr8b٬Sr9a ٬Sr9b ٬ Sr9f٬Sr9h ٬Sr10٬Sr16٬Sr18 ٬ Sr19٬Sr20 ٬Sr23 ٬ Sr24٬Sr30 ٬Sr31 ٬ Sr34٬Sr36٬Sr38 ٬Sr41٬Sr49٬Sr54 ٬ SrMcN٬SrWld-1 ٬Sr9d ٬ Sr9e٬Sr9g ٬Sr11٬ Sr12٬Sr17 و S21 ديگر موثر نبوده و نمي توان از آنها در برنامه هاي به نژادي استفاده كرد (Singh et al 2015). آشكار سازي ويرولانس هاي جديد در ارزيابي و تشخيص منابع جديد مقاومت بسيار مهم و حياتي هستند. با توجه به اهميت بيماري زنگ ساقه و به ويژه نژاد Ug99٬ در فصل زراعي 95-1394 براي تعيين كارائي ژن هاي مقاومت به زنگ ساقه پروژه اي با كاشت لاين هاي ايزوژنيك در خزانه تله تحت شرايط مزرعه اي اجرا و مطالعه شد. اين بررسي در ايستگاه تحقيقات كشاورزي اردبيل (با مشخصات جغرافيايي: عرض شمالي 38 درجه و 17 دقيقه٬ طول شرقي 48 درجه و 39 دقيقه٬ ارتفاع از سطح دريا 1350 متر) انجام شد. هر ژنوتيپ در رديف هاي يك متري با دو خط به فاصله 30 سانتي متر كاشته شدند فاصله پشته ها نيز 65 سانتي متر در نظر گرفته شد رقم حساس (موروكو) در اطراف خزانه وحد فاصل ارقام به فاصله هر ده رقم كاشته شد. تمام عمليات زراعي مورد نياز در طي سال اجراي پژوهش انجام شدند. شدت بيماري بر اساس روش اصلاح شده كب از صفر تا 100 درصد انجام شد. زماني كه بيماري روي برگ پرچم پيشرفت كرد تيپ الودگي (IT) براساس روش رولفز وهمكاران يادداشت برداري شد. وجود فاكتورهاي بيماريزايي با مقايسه تيپ آلودگي رقم حساس ضمن پايش بيماري روي ارقام افتراقي تعيين شد. بعبارت ديگر ژن هايي مقابل فاكتور هاي بيماريزايي بيمارگر در گياهان به عنوان ژن هاي غير موثر در نظر گرفته شدند كه بيماريزايي روي آنها وجود داشت وتيپ آلودگي MSS يا S بود وژن هاي مسئول مقاومت در گياه در برابر فاكتورهاي غير بيماريزايي (Avr-genes) به عنوان ژن هاي مقاومت موثر در نظر گرفته شدند. نتايج اين بررسي بيانگر وجود بيماريزائي در جمعيت نژادي مستقر در اردبيل روي ژن Sr25(لاين LC SR25 ARS) بود. اين ژن با ژن مقاومت Lr19 (ژن مقاوم به زنگ قهوه اي) روي كروموزوم 7DL با يكديگر پيوستگي داشته و از Thinopyrum elongatum به گندم منتقل شده است (Singh et al 2011). اين ژن نسبت به زنگ سياه گندم (و نژاد Ug99) در سراسر جهان موثر يا نسبتاً موثر بوده است (Singh et al 2011). ظهور بيماريزائي روي ژن Sr25 مهم است٬ زيرا اين ژن به دليل مقاومت در برابر گروه نژادي Ug99 در برنامه هاي به نژادي مورد هدف بود. در اين بررسي عدم كارائي Sr25 در برابر نژادهاي محلي زنگ ساقه نشان داده شد و براي اولين بار از اردبيل گزارش مي شود. با توجه به عدم كارائي اين ژن بايستي در برنامه هاي به نژادي از بكار گيري آن (حداقل در اردبيل) خودداري كرد. براي رسيدن به مقاومت پايدار و با درنظر گرفتن خطر شيوع نژاد Ug99 در قسمت هاي مختلف ايران (Nazari et al 2009) بايستي ژن هاي مقامت گياه كامل مانندSr2 ٬ Sr55٬Sr56 ٬Sr57 ٬ Sr58 در تركيب با يكديگر و يا با ژن هاي مقاومت گياهچه اي (اختصاص-نژادي) موثر مانند Sr22٬Sr26 ٬Sr33 ٬ Sr35٬Sr45٬ وSr50 بكار گرفته شوند.