مقايسه رفتار نكروزي و نشت يوني ارقام مقاوم و متحمل گلابي (.Pyrus communis L) در برهم كنش با سويه هاي جهش يافته باكتري عامل بيماري آتشك در شرايط درون شيشه

Comparison of Necrotrophic Behaviour and Electrolyte Leakage of Resistant and Tolerant Pear (Pyrus communis L.) Cultivars to Mutant Strains of Causal Agent of Fire Blight Disease under In Vitro Conditions

واكنش ارقام گلابي در مقابل حمله عامل بيماري آتشك به دو صورت مقاومت و تحمل بروز ميكند كه تفاوت آنها به خوبي مشخص نيست. بنابراين رفتار نكروزي و نشت يوني دو رقم مقاوم درگزي و متحمل هاروسوئيت در مقايسه با رقم حساس بارتلت در مقابل سويه غيرجهش يافته و سويه هاي جهش يافته hrpN-، dspA/E- و hrpW- باكتري E. amylovora با هدف شناسائي ساختارهاي مقاومت و تحمل در شرايط درون شيشه، مورد مقايسه قرار گرفت. ظهور علائم در واكنش با سويه غيرجهش يافته در ارقام حساس و متحمل پس از سه روز و در رقم مقاوم پس از هفت روز ظاهر شد، ليكن در رقم مقاوم سرعت پيشرفت كندتري داشت. در كليه ارقام يك تا دو روز قبل از مشاهده نكروز، نشت يوني افزايش و به 70 درصد رسيد و با كامل شدن نكروز اين شاخص به 100 درصد افزايش يافت. سويه جهش يافته hrpW- تاثيري روي زمان بروز نكروز و نشت يوني نداشت كه بيانگر عدم تاثير آن در ساختارهاي مقاومت و تحمل بود. استفاده از سويه –hrpN سبب تسريع نكروز و نشت يوني در رقم مقاوم و تاخير اين شاخصها در رقم متحمل در مقايسه با رقم حساس شد. همچنين سويه dspA/E- سبب تسريع نسبي نكروز و نشت يوني به مدت 48 ساعت در رقم مقاوم در مقايسه با رقم متحمل و عدم بروز كامل علائم در رقم حساس شد. بر اساس نقش دوگانه پروتئين HrpN روي بيماريزائي و تحريك سامانه دفاعي ميزبان، نتايج بيانگر نقش كليدي آن روي سامانه دفاع اكتسابي نسبت به نقش بيماريزائي آن در رقم مقاوم درگزي، و رابطه معكوس آن در رقم متحمل هاروسوئيت بود. اين رفتار دوگانه ميتواند به عنوان مسيري براي شناخت عميق تر ساختار مقاومت به آتشك در اين گلابي و همچنين شاخصي براي تمايز ارقام مقاوم از متحمل گلابي مورد استفاده قرار گيرد.

Response of pear cultivars to causal agent of fire blight diseases is expressed by both resistance and tolerance, however the difference of the two is not clear. To better understand the mechanisms of resistance and tolerance of pear cultivars to the disease, the necrotrophic behaviour and electrolyte leakage of resistant (Dargazi) and tolerant (Harrow Sweet) cultivars was compared with susceptible cultivar (Barttlet) after inoculation by wild type and mutant strains (hrpN-, dspA/E- and hrpW-) of the bacterium. The appearance of symptoms in reaction to wild type strains occurred after three days in susceptible and tolerant cultivars, and in seven days in resistant cultivar. However, in resistant cultivar, Dargazi, disease progress slowed down. In all cultivars, one to two days before necrosis, electrolyte leakage increased to ~70%, and with the completion of necrosis it reached to 100%. The mutant strain hrpW- did not affect incidence of necrosis and electrolyte leakage, indicating no effect of this protein on resistance mechanisms. Using strain hrpN- increased the necrosis and electrolyte leakage in resistant cultivar and delayed these indices in tolerant cultivar in comparison with susceptible cultivar. Also, dspA/E- strain accelerated necrosis and electrolyte leakage in resistant cultivar in comparison with tolerant cultivar, and had no symptoms on susceptible cultivar. Considering the dual role of HrpN in pathogencity and stimulation of host defense system, the results indicated key role of HrpN protein on acquired defense system (ADS) in relation to the pathogenic role in the resistant cultivar (Dargazi) and its inverse relationship in tolerant cultivar (Harrow Sweet). This dual behaviour can be used as a tool for deeper understanding of the fire blight resistance mechanisms in pear, and also as an index for distinctness of resistant and tolerant pear cultivars.