نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• فرشید محمودی ¹
• جواد اشرفی ²
• معصومه خیرگو ³

¹ موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، معاونت سرارود، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

² مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان ایلام، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ایلام، ایران

³ مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گنبد- ایران

چکیده

مقدمه: نخود در بیشتر از 50 کشور کشت می‌گردد و در مقیاس ‌جهانی، ‌‌پس ‌از لوبیا و نخودفرنگی، مقام ‌سوم ‌را از لحاظ ‌تولید و سطح‌ زیر کشت به خود اختصاص داده است. گیاه نخود توسط عوامل بیماری‌زای متعددی از قبیل قارچ­ها، باکتری­ها، ویروس­ها و نماتدها مورد حمله قرار می­­گیرد که بیماری پژمردگی و بوته زردی با عامل Fusarium oxysporum f.sp. ciceris و پوسیدگی سیاه ریشه با عامل Fusarium solani از مهم‌ترین بیماری‌های قارچی این گیاه محسوب می­شوند. گونه‌های فوزاریوم همراه ریشه و طوقه نخود هم به‌عنوان ساپروفیت و غیر بیماری‌زا و هم به شکل مهاجم و بیماری‌زا روی نخود گزارش شده‌اند. شناسایی و بررسی تنوع میان گونه­ها امکان برنامه­ریزی بهتر برای مدیریت بیماری و همچنین جایگاه درست طبقه­بندی این قارچ را فراهم می‌سازد؛ لذا این تحقیق با هدف شناسایی گونه‌های قارچ فوزاریوم  مرتبط با پژمردگی و پوسیدگی ریشه و طوقه نخود از مزارع کشت نخود در استان­های کرمانشاه، ایلام و گلستان انجام گرفت.
روش شناسی پژوهش: نمونه­برداری از گیاهان دارای علایم بیماری پژمردگی و پوسیدگی ریشه و طوقه از مزارع نخود استان­های کرمانشاه، ایلام و گلستان صورت گرفت. قطعات بافت­های آلوده پس از ضدعفونی سطحی به مدت سه دقیقه با هیپوکلریت­­­­ سدیم 5% ، با آب مقطر سترون شستشو شده و پس از خشک‌کردن با حوله کاغذی سترون، روی محیط کشت (PDA) Potato Dexterous Agar کشت داده شدند و تشتک‌های ­پتری برای مدت 10-5 روز در دمای 25 درجه سانتیگراد قرار داده شدند. پس از کشت و خالص­سازی جدایه­ها، اثبات بیماری‌زایی جدایه­های فوزاریوم  روی رقم نخود حساس به بیماری (ILC 1929) انجام شد. استخراج DNA جدایه­ها به روش Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide (CTAB)  انجام شد. ترادف نوکلئوتیدی ناحیه  ITS-rDNAدر پایگاه اطلاعاتی NCBI با نرم‌افزار BLAST با ترادف­های موجود در بانک ژن مقایسه و ثبت شد. فیلوگرام بر اساس تطابق ترادف نوکلئوتیدی با استفاده از روش حداکثر درستنمایی به‌وسیله نرم­افزار MEGA6.0 و بر اساس 1000 تکرار (bootstrap) رسم گردید.
یافته‌های پژوهش: بر اساس ویژگی­های ریخت‌شناختی و داده­های مولکولی حاصل از تکثیرITS-rDNA  گونه­های  F. solani ، F. acuminatum ، F. equiseti ، F. oxysporum f. sp. ciceris  و Fusarium spp. مورد شناسایی قرار گرفتند که در بین آنها F. oxysporum غالب­ترین و شایع­ترین گونه بوده و از بیشترین فراوانی برخوردار بود. گونه­های F. acuminatum و F. equiseti بیشتر از گیاهان بالغ جداسازی شدند، درحالی‌که گونه­های F. oxysporum و  F. solaniدر تمامی مراحل رشد، از گیاهچه تا غلاف­دهی قابل‌جداسازی بودند. درخت فیلوژنتیکی بر اساس مقایسه توالی نواحی ITS- rDNA، گونه­های شناسایی شده فوزاریوم  را در چهار گروه فیلوژنتیکی طبقه­بندی کرد. نتایج نشان داد که استفاده از توالی­یابی ناحیه ITS-rDNA می‌تواند به‌عنوان یک روش مکمل مناسب برای شناسایی گونه­های مختلف فوزاریوم  به کار گرفته شود. 

کلیدواژه‌ها

• بیمارگر
• بوته میری
• ITS-rDNA
• بیماری‌زایی
• پوسیدگی سیاه

موضوعات

• به‌نژادی

عنوان مقاله [English]

Identification of Fusarium species associated with crown, root rots and wilting of chickpea in moderate regions of Iran

نویسندگان [English]

• Farshid Mahmodi ¹
• Javad Ashrafi ²
• masoumeh kheyrgou ³

¹ Dryland Agricultural Research Inst. (DARI), Agricultural Research, Education and Extension Organization, Kermanshah. Iran

² Illam Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Illam, Iran.

³ Agricultural Education and Natural Resources Research Center of Golestan, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Gonbad, Iran

چکیده [English]

Introduction: The chickpea (Cicer arietinum L.) is grown in more than 50 countries and is the third most important food legume in the world after beans and peas in terms of both cultivated area and total production. Chickpea is affected by a wide range of fungal and viral diseases that can cause economic losses. Among these diseases, fusarium wilts and root rot, caused by Fusarium oxysporum f.sp ciceris and F. solani, respectively Are the most important soil-brone pathogens affecting chickpea. These assays will provide plant pathologists a valuable tool to refine the control and management of diseases caused by Fusarium spesies in chickpea. The present study aimed to identify the Fusarium species associated with root rots and wilting of chickpea, as well as the pathogenic strains affecting the crop.
 
Methodology: Fusarium species were isolated from roots of chickpea plants showing wilt and yellowing symptoms in different chickpea-growing regions of Kermanshah, Illam and Golstan provinces. Plant samples were cut into small pieces, washed under running water for 20 mins, sterilized with 5% sodium hypochlorite for 3 minutes, rinsed in sterile distilled water, and then placed on filter papers. Afterward, the pieces were transferred to petri dish containing potato dextrose agar media (PDA). All the plates were incubated at 25° C for 5-10 days. To determine pathogenicity, purified isolates of Fusarium species were used. Total DNA was extracted using a modified protocol previously described by Talbot et al.  Each fungal species was characterized morphologically and molecularly based on DNA sequence data for ITS-rDNA. The PCR sequencing products of the tested isolates were aligned with Clustal (ver. 2). The MEGA6 program was used for phylogenetic analysis. Aligned sequences were checked for quality and compared with deposited sequences in Gene-Bank, NCBI, using BLAST.  
 
Research findings: Based on morphological characteristics and molecular data obtained from ITS-rDNA amplification, F. solani, F. acuminatum, F. equiseti, F. oxysporum f. sp. ciceris and Fusarium spp. were identified in the samples, among which F. oxysporum was the most dominant and common species and had the highest abundance. F. acuminatum and F. equiseti were mostly isolated from adult plants, while F. oxysporum and F. solani were isolated at all stages of growth, from seedling to podding. The phylogenetic tree, based on the comparison of ITS-rDNA sequences, classified the identified Fusarium species into four phylogenetic groups. The results showed that the use of ITS-rDNA sequencing can be used as a suitable complementary method for the identification of different Fusarium species.

کلیدواژه‌ها [English]

• Cicer arietinum
• ITS-rDNA
• Fusarium wilt
• Phylogenetic analysis