بررسی بیماری‌زایی Fusarium equiseti و Colletotrichum graminicola بر دو گونه سوروف و پنج رقم برنج به روش بای‌پلات

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

2 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

10.22124/c.2019.12655.1469

چکیده

سوروف (Echinochloa spp.) از زیان‌بارترین علف‌های هرز در مزارع برنج است. قارچ­های مختلف‌ نقش مهمی در کنترل زیستی علف‌های هرز، به­ویژه سوروف در مزارع برنج دارند. در این تحقیق، قارچ‌های Fusarium equiseti و Colletotrichum graminicola از دو گونه سوروف E. oryzicola و E. crus-galli جداسازی و سپس اثر بیماری‌زایی آن­ها بر این دو گونه علف هرز و پنچ رقم برنج در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بررسی شد. مایه‌زنی ژنوتیپ‌ها با این­دو قارچ با استفاده از سوسپانسیون اسپور قارچ شامل 106 اسپور در میلی‌لیتر آب مقطر استریل انجام شد. به‌منظور بررسی میزان بیماری‌زایی قارچ‌ها (به‌عنوان پاتوژن) روی ژنوتیپ‌ها و آسان‌ترشدن تجسم هم‌زمان روابط پاتوژن‌ها و ژنوتیپ‌ها از بای‌پلات ژنوتیپ در میزبان استفاده شد. نتایج تجزیه داده­ها اثر معنی‌دار عامل بیماری‌زا را بر شدت بیماری و کاهش صفات وزن خشک، وزن تر و ارتفاع گیاهچه‌های برنج نشان داد.تجزیه بای‌پلات نیز برهمکنش قابل تمایز بین پاتوژن‌ها و ژنوتیپ‌های سوروف و برنج را از نظر صفات مورد مطالعه نشان داد.نمای تستر متوسط بای‌پلات نشان داد که از نظر شدت بیماری، سپیدرود و بینام به‌ترتیب حساس‌ترین و متحمل‌ترین ژنوتیپ‌ها در مقابل این­دو قارچ بودند. نمای روابط بای‌پلات نیز نشان داد که شدت بیماری با کاهش وزن خشک گیاهچه همبستگی مثبت بیش­تری داشت. رقم هاشمی با توجه به نزدیکی به مبدأ بای‌پلات، دارای مقاومت افقی در برابر دو قارچ مورد بررسی بود و می‌توان از کنترل زیستی این­دو قارچ علیه سوروف در مزارع کاشت آن استفاده کرد. در مجموع، نتایج این تحقیق بر اساس شدت بیماری نشان داد که قارچ C. graminicola آثار آنتاگونیستی بیش­تری در مقایسه با قارچ F. equiseti به‌ویژه بر گونه E. crus-galli داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Pathogenicity of Fusarium equisetiand Colletotrichum graminicolaon barnyardgrass and rice genotypes by biplot analysis

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Safari Motlagh 1
  • Peyman Sharifi 2
1 Assoc. Prof., Dept. of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
2 Assoc. Prof., Dept. of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
چکیده [English]

Barnyardgrass (Echinochloa spp.) is the most important weeds in rice fields. Funguses species play important roles in biological control of the weeds, especially Echinochloain rice fields. In this research, Fusarium equiseti and Colletotrichum graminicola were isolated from E. oryzicolaandE. crus-galli and their pathogenicity effects were compared on these weeds and five rice genotypes in a completely randomized design with three replications. Two net fungi were inoculated on weeds and rice genotypes using a spore suspension consisting of 106 spore·ml-1 of distilled water. Genotype-by-pathogen biplot analysis was down for illustration of pathogenicity of two fungi (as pathogen) on host genotypes to facilitate the simultaneously visualization of relationship among pathogens and genotypes.The significant effects of pathogens were observed on disease rate and reduction of plant height, dry and fresh weight of plantlets. Biplot analysis indicated a differential interaction between pathogens and rice and Echinochloa genotypes for the studied traits. Average-tester-coordination (ATC) view of biplot indicated that Sepidroud and Binam were as the most sensitive and tolerant genotypes to two mentioned fungi according to their disease rating. The relationships view of biplot indicated there were higher positive correlations between diease rate and reduction in plantlet dry weight. Hashemi cultivar located near the biplot origin and had a horizontal resistance to fungi and can be used to biological control of barnyardgrass in the filed of this cultivar. In conclusion, the results of this study based on the severityof the disease showed thatC. graminicolafungus had more antagonistic effectsthanF. equiseti, especialy on E. crus-galli.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Disease severity
  • Fungus
  • GGE biplot
  • Host-by-pathogen interaction
  • Weed
Barrett, S. 1983. Mimicry in plants. Economic Botany 37 (3): 255-282.##Bertrand, P. F. and Gottwald, T. R. 1997. Evaluating fungicides for pecan disease control: In: Hickey, K. D. (Ed.). Methods for evaluating pesticides for control of plant pathogens. pp: 179-181.##Fryer, J. D. and Chancellor, R. J. 1970.Herbicides and our changing weeds in the flora of changing Britain. Botanical Society of the British Isles.Report No. 11. pp: 105-118.##Ghorbani, R., Sell,W. and Rashed, M. H. 2006. Effect of plant age, temperature and humidity on virulence of Ascochyta caulina on common lambsquartes(Chenopdiumalbum). Weed Science
54:526-531.##Hoang, Q. K. 2002. Production, preparation and uses of biopesticides in Vietnam.Regional Symposium on Biopesticides, Bangkok, Thailand.##Horsfall, J. G. and Barratt, R. W. 1945. An improved grading system for measuring plant diseases. Phytopathology 35: 655.##Huang, S. W., Watson, A. K., Duan, G. F. and Yu, L. Q. 2001. Preliminary evaluation of potential pathogenic fungi as bioherbicides of barnyardgrass in China. International Rice Research Notes 26(2): 35-36.##Jurami, A. S., Tasrif, A., Kadir, J., Napis, S. and Sastroutomo, S. S. 2006. Differential susceptibility of barnyardgrass (Echinochloa crus-galli var. crus-galli) ecotypes to Exserohilum longirostratum. Weed Biology and Management 6: 125-130.##Kadir, J., Sajili, M. H., Juraimi, A. S. and Napis, S. 2008.Effect of Exserohilum monoceras (Drechslera) Leonard & Suggs on the competitiveness of Echinocloa cruss-galli (L.) P. Beauv.Pertanika Journal of Tropical Agricultural Science31(1): 19-26.##Maun, M. A. and Barrett, S. C. H. 1986. The biology of Canadian weeds. 77.Echinochloa crus-galli. (L.) Beauv. Canadian Journal of Plant Science 66: 739-759.##Montazeri, M., Mojaradi, M. and Rahimian-Mashhadi, H. 2006. Influence of adjuvants on spore germination, desiccation tolerance and virulence of Fusariumanthophilum on barnyardgrass (Echinochloa crus-galli). PakistanJournal ofWeed ScienceResearch 12: 89-97.##Oladejo, A. S., Akinwale, R. O. and Obisesan, I. O. 2011. Interrelationships between grain yield and other physiological traits of cowpea cultivars. African Crop Science Journal 19(3): 189-200.##Safari Motlagh, M. R. 2011a.Evaluation of Epicoccum purpurascens, as biological control agent of Echinochloa spp. in rice fields.Journal of Food, Agriculture and Environment 9(1):394-397.##Safari Motlagh, M. R. 2011b.Fusarium equiseti (Corda) Saccardo, as biological control agent of barnyardgrass (Echinochloa crus-galli L.) in rice fields.Journal of Food, Agriculture and Environment 9(1):310-313.##Safari Motlagh, M. R. 2017.Comparison of pathogenicity of Fusarium equiseti andColletotrichum graminicolaon Echinochloa spp. Acta Scientiarum Polonorum: Hortorum Cultus16(3): 47-53.##Safari Motlagh, M. R. and Kaviani, B. 2008. Characterization of new Bipolaris spp., the causal agent of rice brown spot disease in the north of Iran. International Journal of Agriculture and Biology 10:638-642.##Onyeka, T. J., Ekpo, E. J. A. and Dixon, A. G. O. 2005.Virulence and host-pathogen interaction of Botryodiplodia theobromae isolates of cassava root rot disease. Journal of Phytopathology 153: 726-729.##Tsukamoto, H., Tsuda, M., Gohbara, M. and Fujimori, T. 1998.Effect of water management on mycoherbicidal activity of Exserohilum monoceras against Echinochloa oryzicola. Annals of the Phytopathological Society of Japan 64:526-531.##Yan W. 2001. GGE-biplot: Awindows application for graphical analysis of multi-environment trial data and other types of two-way data. Agronomy Journal 93: 1111-1118. Available in: www.ggebiplot.com/GGEbiplotBeta.msi.##Yan, W. and Falk, D. E. 2002. Biplot analysis of host-by-pathogen interaction. Plant Disease 86: 1396-1401.##Yan, W. and Kang, M. S. 2003.GGE biplot analysis: A graphical tool for breeders, geneticists and agronomists. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. Available in: http://www.crcpress.com/product/isbn/9780849313387.##Yang, Y. K., Kim, S. O., Chung, H. S. and Lee, H. 2000. Use of Colletotrichum graminicola to control barnyardgrass. Plant Disease 84: 55-59.##Zhang , W. M. and Watson, A. K. 2000. Isolation and partial characterization of phytotoxins produced by Exserohilum monoceras, a potential bioherbicide for control of Echinochloa species. Proceedings of the X International Symposium on Biological Control of Weeds, Montana State University. pp:125-130. ##Zhang, W. M. and Watson, A. K. 1997. Effect of dew period and temperature on the ability of Exserohilum monoceras to cause seedling mortality of Echinochloa species. Plant Disease 81: 629-634.##Zhang, W. M., Moody, K. and Watson, A. K. 1996. Responses of Echinochloa species and rice(Oryza sativa) to indigenous pathogenic fungi. Plant Disease 80: 1053-1058.