ژن‌هاي بيماريزايي و پاتوتيپ‌هاي Puccinia striiformis f. sp. hordei عامل بيماري زنگ زرد جو در چند منطقه ايران

Virulence Genes and Pathotypes of Puccinia striiformis f. sp. hordei Causing Yellow Rust on Barley in some Areas of Iran

به منظور تعيين پاتوتيپ‌هاي زنگ زرد جو، نمونه‌هايي از جو، جو موشي (Hordeum morinum) و گندم آلوده به زنگ زرد (Puccinia striiformis) از استان‌هاي مختلف ايران جمع‌آوري شد. جدايه‌ها بر اساس ايجاد آلودگي روي ارقام افتراقي زنگ زرد جو يا گندم، به ترتيب به عنوان فرم اختصاصي P. striiformis f. sp. hordei يا P. striiformis f. sp. tritici تشخيص داده شدند. ژن‌هاي بيماريزايي و پاتوتيپ‌هاي عامل بيماري زنگ زردجو با استفاده از ارقام افتراقي و بر اساس فرمول بيماريزايي/غيربيماريزايي تعيين شدند. در اين بررسي جمعاً ده پاتوتيپ زنگ زرد جو شناسايي شد كه هفت پاتوتيپ آن براي اولين بار در جهان گزارش مي‌شوند. برخي از پاتوتيپ‌ها علاوه بر ارقام افتراقي جو، روي برخي ارقام افتراقي گندم يا تريتيكاله نيز بيماريزايي داشتند كه احتمال دارد هيبريد بين دو فرم اختصاصي باشند. پاتوتيپ‌هاي PSH-87 و PSH-84 با شش ژن بيماريزايي داراي وسيع‌ترين طيف بيماريزايي و پاتوتيپ‌هاي PSH-51 و PSH-85 با سه ژن بيماريزايي طيف بيماريزايي كمتري داشتند. هيچ يك از پاتوتيپ‌ها روي ژن‌هاي rpsEm1 وrpsEm2 بيماريزايي نداشتند و روي ژن‌هاي Rps4(Yr4)، rpsHF، rpsVa1، rpsVa2 و Rps1.c بيماريزايي محدودي وجود داشت. بيشترين فراواني بيماريزايي براي ژن‌هاي rpsHi1 و rpsHi2 (83%) و rps2 (yr2) (67%) تعيين شد. ژن‌هاي مقاومت موثر در برابر تمام يا اكثريت پاتوتيپ‌ها مي‌توانند به عنوان منابع مقاومت در برنامه‌هاي به نژادي به اين بيماري استفاده شوند.

To identify the barley yellow rust pathotypes, yellow rust samples of were collected from barely, wild barley (Hordeum morinum) and wheat in different provinces of Iran. Isolates were identified as P. striiformis f. sp. hordei or P. striiformis f. sp. tritici based on virulence on barley or wheat differential seedlings, respectively. Virulence factors and pathotypes of barley yellow rust were determined based on avirulence/virulence formula. Totally, ten pathotypes were identified in this study, of which seven were new pathotypes for the world. Some of pathotypes may be the result of hybridization between the two formae speciales, since they exhibited virulence on a number of wheat differentials and triticale in addition to barley differentials. The pathotypes PSH-87 and PSH-84 with six virulence factors had the widest virulence spectrum and two pathotypes PSH-51 and PSH-85 with three virulence factors had narrow virulence spectrum. None of the pathotypes had virulence on resistance genes rpsEm1 and rpsEm2 and only one pathotype had virulence on each of resistance genes Rps4(Yr4), rpsHF, rpsVa1, rpsVa2 and Rps1.c. The highest virulence frequency was determined for genes rpsHi1, rpsHi2 (0.83%) and rps2 (0.67%). The genes which were effective against all or majority of pathotypes can be used as resistance sources in breeding programme for cotrolling barley yellow rust.