بررسي مقاومت دو رقم برنج در تعامل با قارچ عامل سوختگي غلاف،AG1-1A Rhizoctonia solani

Resistance of Two Rice Cultivars to the Sheath Blight Agent Rhizoctonia solani AG1-1A

برنج از مهم ترين گياهان زراعي دنيا مي باشد كه سطح وسيعي از اراضي زراعي قابل كشت را به خود اختصاص داده است. Rhizoctonia solani يكي از قارچ هاي بيماريزا است كه خسارت عمده اي به محصولات مختلف زراعي وارد مي سازد. زيرگروه آناستوموزي AG1-1Aاين قارچ، برنج را مورد حمله قرار داده و باعث ايجاد بيماري سوختگي غلاف برنج مي شود. اين بيماري به عنوان يكي از مهمترين بيماري هاي قارچي در مناطق برنجكاري دنيا شناخته شده است. به دليل آلودگيهاي زيست محيطي توسط مصرف بي رويه آفت كش ها جهت كنترل اين بيماري از يك سو و مقاومت پاتوژن به اين مواد شيميايي از سويي ديگر، مطالعه مستمر براي ارايه روش و يا روش هاي جديد و متفاوت جهت مقابله با اين بيماري ضروري به نظر مي رسد. ژن‌هاي مقاومت در گياهان كه منابع ژنتيكي با ارزشي هستند را مي توان در اين راستا استفاده كرد. بررسي هاي مولكولي جهت رديابي ميزان بيان ژن هاي فوق بسيار با ارزش است. اين تحقيق با هدف آناليز مولكولي دو رقم برنج بينام و خزر در مقابل با قارچ Rhizoctonia solani عامل سوختگي غلاف انجام شد. طول لكه هاي حاصل از تلقيح پاتوژن در رقم خزر به طور تقريبي دو برابر رقم بينام بود. در نتيجه رقم بينام به عنوان ژنوتيپ مقاوم و رقم خزر به عنوان ژنوتيپ حساس در مقابل بيماري سوختگي غلاف انتخاب شد. جهت تعيين نيم رخ ژنهاي دخيل در مقاومت از برگ هاي گياهچه هاي دو هفته اي در ساعات مختلف پس از تلقيح نمونه برداري شد. پروفايل ژن هاي مورد آزمايش توسط تكنيك Real time Q-PCR بررسي شد. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد بيان ژن هايPR-5، Proxidase، PR-10، Defensin، Thionin وNH-1 در رقم مقاوم بينام نسبت به رقم حساس خزر پس از مايه زني به شدت افزايش يافت. در نتيجه به نظر مي رسد ژن هاي فوق در مكانيسم هاي مقاومت گياه برنج در تعامل با R. solani نقش داشته باشند.

Contamination of ecosystems upon excessive use of pesticides and emergence of resistance in pathogens to these chemicals makes continuous research on development of new control methods and strategies to combat plant pathogens an essential task. Plant disease resistant genes are useful genetic resources that can be employed to develop resistant varieties as the best alternative to other control measures. The present investigation was carried out to analyze the interaction of two major rice cultivars grown in Northern provinces, with Rhizoctonia solani, the causative agent of rice sheath blight disease. Binam and Khazar known as the resistant and susceptible cultivars, respectively, were inoculated and their reaction to R. solani determined. The lesions in the sheath of the susceptible cultivar were twice in length compared to those on the resistant cultivar. Analysis of data by the Student’s T test showed existence of significant difference (P value < 0.05) between the two cultivars. To determine the expression profile of the genes involved in resistance to R. solani, samples were taken from leaves of two weeks old seedlings in different time courses post inoculation. RNA was extracted from the samples and analyzed by quantitative real time PCR. Results of the present study indicated that expression rates of PR-5, Proxidase, PR-10, Defensin, Thionin, and NH-1 in resistant genotype (Binam) increased greatly after inoculation with R. solani when compared to Khazar cultivar. The outcomes of this study also suggest that the genes under study are involved in resistance mechanisms of rice against sheath blight disease.