بررسي مقاومت ارقام منتخب و ارتباط آن با افزايش عملكرد دانه در بيماري بادزدگي فوزاريومي سنبله گندم نان در منطقه شمال ايران

Investigation of Resistance Selected Varieties and Relationship with Increase Grain Yield by Fusarium head blight in Wheat Cultivars from Northern Iran

سابقه و هدف: بيماري بادزدگي سنبله ناشي از قارچ L. Fusarium graminearum، يكي از مهمترين بيماري هاي گندم است كه آسيب قابل توجهي به كيفيت و مقدار گندم توليد شده در سراسر جهان وارد مي‌كند. منطقه شمال ايران به علت شرايط ويژه رطوبت و گرما مناسب نسبت به بيماري فوزاريوم سنبله گندم همه گير است. يكي از روش‌هاي مقرون به صرفه براي كنترل اين بيماري استفاده از مقاومت ژنتيكي است. غربالگري سالانه ارقام گياهي مي تواند اطلاعات مفيدي در مورد مقاومت ارقام به بيماري Fusarium در گونه‌هاي موجود در هر منطقه براي محققين به ارمغان آورد. مواد و روش‌‌ها: در اين مطالعه 21 رقم گندم نان مشتمل بر ارقام آبي و ديم در حال كشت به همراه سه رقم استاندارد بسيار مقاوم و بسيار حساس با طرح بلوك كامل تصادفي در سه تكرار در دو شرايط محيطي در قالب طرح بلوك كامل در مزرعه آموزشي دانشگاه علوم كشاورزي گرگان در سال 1395 كشت شد. يك محيط داراي تنش بيماري و يك محيط فاقد تنش بيماري بود. در محيط داراي تنش بيماري، آلودگي مصنوعي با اسپورپاشي سنبله گندم با سوسپانسيون اسپور قارچ صورت گرفت و در محيط فاقد تنش از قارچ كش فالكون براي كنترل بيماري استفاده شد. هر رقم گندم بر روي يك خط چهار و نيم متري كشت شد. فاصله خطوط از همديگر 20 سانتي متر و فاصله بذور پنج سانتي متر در نظر گرفته شد. در اين آزمايش، از سوسپانسيون تازه قارچ با غلظت 108×1 ماكروكنيدي در هر ميلي‌ليتر استفاده شد. اسپور پاشي سوسپانسيون اسپور قارچ فوزاريوم روي سنبله‌ها در اوايل مرحله گلدهي زمان در شروع بيرون آمدن بساك‌ها انجام گرفت. پس از اسپور پاشي شاخص هاي بيماري شامل درصد وقوع بيماري شدت بيماري و شاخص بيماري و پس از برداشت درصد دانه آلوده و شاخص هاي مربوط به عملكرد اندازه گيري شدند. يافته‌ها: بر اساس نتايج تجزيه واريانس، بين ارقام مورد آزمايش در سطح احتمال يك درصد براي ميزان بروز، شدت بيماري و درصد دانه هاي آلوده تفاوت معني داري وجود داشت. تحليل داده‌هاي عملكرد با استفاده از تجزيه مركب نشان داد كه از بين ارقام ديم مورد بررسي به ترتيب رقم قابوس ،آفتاب و لاين17 و در بين ارقام آبي رقم مرواريد بهترين ارقام در واكنش به بادزدگي فوزاريومي سنبله بودند. در بين ارقام مورد مطالعه رقم هاي قابوس و آفتاب كمترين خسارت عملكردي را داشتند و مناسب كشت در مناطق با اپيدمي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ بادزدگي فوزاريومي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌سنبله است. نتيجه گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه بروز يك تنش زنده مانند بيماري بادزدگي فوزاريومي سنبله اثر منفي بر عملكرد دانه دارد كه ارقام مقاوم‌‌‌تر ميزان خسارت عملكردي پايين تر است. نتايج اين تحقيق مي‌تواند به عنوان منبع ژنوتيپ‌هاي مقاوم براي انجام اقدامات اصلاحي مورد استفاده قرار گيرد . ارقام قابوس و آفتاب مناسب در مناطقي با خطر بالاي بيماري Fusarium سنبله معرفي مي شوند. رقم ‌احسان دانه درشت است و عملكرد خوبي در يك محيط بدون بيماري دارد شايد بتوان آن را مناسب براي كشت در مناطقي يافت كه رطوبت كمتر باشد.

Background and objectives Fusarium head blight of wheat with causal agent of fungus Fusarium graminearum is one of the most common diseases affecting wheat. Fusarium as one of the major wheat diseases makes a significant loss on wheat yield and quality globally. Northern Iran, due to the distinct conditions of humidity and temperature is susceptible to Fusarium head disease. One of the most efficient ways to control this disease is the use of resistant, genetically modified cultivars. The annual screening of plant cultivars offers useful information on resistance of cultivars to Fusarium head disease for researchers. Materials and Methods In this study 21 cultivars of common wheat including irrigated and rainfed plus three resistant cultivars and susceptible in a complete block design with three repeat in two different environment were cultivated in Gorgan University educational farm in 2016. One of the settings was the disease-induced and the other was not disease-induced. In the stressed setting artificial contamination was induced with spore suspension and in the non-stressed setting Falcon fungicide was used to control the disease. Each wheat cultivar was planted on a 4.5 meter line. Lines had a 30 cm distance from each other and seeds had a distance of five cm. In this experiment, fresh fungi suspensions with a concentration of 1×108 macroconidia per milliliter were used. Fusarium spore suspension was applied to spikes at the beginning of the flowering period at the onset of the emergence of anthers. After spore suspension application, the disease indices including, the incidence of disease, severity of disease and disease index, and after harvesting, the percentage of infected seeds and performance indicators were measured. Results and discussion Based on the results of analysis of variance, a significant difference between the cultivars tested at the probability level of 1% for incidence, severity of disease and percentage of contaminated grains was observed. Analysis of yield data using analysis of combined experiments showed that the cultivars Qaboos, Aftab and Layn 17 among the rainfed wheat cultivars, and Morvarid in irrigated cultivar, were the best cultivars in response to Fusarium head blight. Among the cultivars studied, Qaboos and Aftab had the least yield loss and were suitable for cultivation in areas with Fusarium head blight epidemy. Conclusion The results of this study showed that the occurrence of a biotic stress such as Fusarium head blight negatively affects the grain yield, the more resistant cultivars have lower yield loss. The results of this research can be used as a source for resistant genotypes for corrective actions. Qaboos and Aftab cultivars are introduced as resistant cultivars in areas with high risk of Fusarium epidemy. The Ehsan cultivar is a coarse grain cultivar and has a good yield in a disease-free environment, perhaps it can be found to be suitable for cultivation in areas with low humidity