بررسی مقاومت به بیماری بلایت فوزاریومی سنبله در ژنوتیپ‌های گندم نان و دوروم در شرایط مزرعه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

2 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات غلات، موسسه تحقیقات کشاورزی دیم، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران

10.22124/cr.2025.29962.1859

چکیده

مقدمه: بیماری سوختگی فوزاریومی سنبله (FHB) که توسط قارچ Fusarium graminearum  ایجاد می‎‌شود، یکی از مهم‌ترین و خسارت‌زاترین بیماری‌های قارچی گندم در مناطق مختلف جهان به‌ویژه مناطق گرم و مرطوب می‌باشد. این بیماری علاوه بر کاهش عملکرد دانه با تولید توکسین‌های قارچی باعث کاهش کیفیت محصول  نیز  می‌شود. کارآمدترین، اقتصادی‎ترین و سالم ترین روش از نظر زیست محیطی برای مدیریت این بیماری، استفاده از ارقام گندم مقاوم یا متحمل است. تاکنون ارقام گندم مقاوم به این بیماری که به خوبی با تمام مناطق تولید گندم در جهان سازگار باشند شناسایی نشدند. این پژوهش به منظور شناسایی ژنوتیپ‌های گندم نان و دوروم مقاوم به بیماری سوختگی  فوزاریومی سنبله انجام شد.
 
مواد و روش‌ها: در این پژوهش تعداد 138 ژنوتیپ گندم نان و دوروم دریافتی از موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، از نظر مقاومت به بیماری سوختگی فوزاریومی سنبله گندم به مدت دو سال زراعی (1403-1401) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله گرگان مورد ارزیابی قرار گرفتند. مایه‎زنی سنبله‎ها در زمان 50 درصد گلدهی با سوسپانسیون اسپورهای قارچ بیمارگر، با فاصله دو روز در دو مرحله انجام شد. مقدار وقوع بیماری، شدت بیماری  و شاخص بیماری به عنوان صفات مورد ارزیابی در هر ژنوتیپ اندازه‌گیری و در آنالیزهای آماری استفاده شدند. توزیع فراوانی صفات مورد ارزیابی در ژنوتیپ‌ها و همبستگی دو به دو صفات برای هر سال بطور جداگانه بررسی و محاسبه شد. از آنالیز خوشه‌ای به روش K-Means برای گروه‌بندی ژنوتیپ‎ها استفاده شد. ارتباط بین ژنوتیپ‎ها و خوشه‎ها با روش مقیاس‎بندی چند بعدی مورد بررسی قرار گرفت.
 
یافته‌های تحقیق: نتایج این پژوهش نشان داد که میانگین وقوع بیماری در ژنوتیپ‎های مورد بررسی در دو سال آزمایش به ترتیب، 36/32 و 35/39 درصد، میانگین شدت بیماری به ترتیب، 27/26 و 5/27 درصد و میانگین شاخص بیماری به ترتیب، 27/11 و 14/13 درصد بودند. ژنوتیپ‌های مورد بررسی با آنالیز خوشه ای به روش K-means در هفت گروه قرار گرفتند. گروه سوم با 33 ژنوتیپ  و کمترین میانگین وقوع بیماری، شدت بیماری و شاخص بیماری  به عنوان مقاوم‎ترین گروه شناخته شد. براساس یافته‎های این پژوهش، ژنوتیپ‎های  G01 (باران)، G02 (صدرا)، G04 (جم)، G06 (شالان)، G07  (هور)، G11، G14، G16، G17، G18، G19، G20، G27، G29، G30، G31، G32، G34، G36، G37، G39، G42، G44، G45، G46، G47، G48، G54، G83، G94،G117 ،  G132 و G139 که به عنوان ژنوتیپ‌های مقاوم به بیماری سوختگی فوزاریومی سنبله شناخته شدند.
 
نتیجه‌گیری: تعدادی از ژنوتیپ‌های گندم نان و دوروم که در این آزمایش مورد ارزیابی قرار گرفتند به بیماری سوختگی فوزاریومی سنبله مقاوم بودند. نتایج این بررسی اطلاعات ارزشمندی در مورد مقاومت و حساسیت به سوختگی فوزاریومی سنبله در ژنوتیپ‌های گندم نان و دوروم ارائه داده که می تواند با موفقیت در برنامه‎های اصلاحی برای مقاومت به بیماری سوختگی فوزاریومی سنبله مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessing the resistance to Fusarium head blight in bread and durum wheat genotypes under field conditions

نویسندگان [English]

  • Shahriyar Kia 1
  • Naser Mohammadi 2
1 Research Asistant Professor , Department of Crop and Horticulture Science Research, Golestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Gorgan, Iran
2 Research Assistant Professor, Department of Cereal Research, Dryland Agricultural Research Institute (DARI), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Maragheh, Iran
چکیده [English]

Introduction
Fusarium head blight (FHB), caused by the fungus Fusarium graminearum, is one of the most important and damaging fungal diseases of wheat in different regions of the world, especially in warm and humid regions.  FHB reduces yields and contaminates grain with mycotoxins. Widespread epidemics have occurred in different parts of the world in the last few decades. The most efficient, economical, and environmentally healthy method for managing this disease is to use resistant or tolerant wheat cultivars. So far, resistant wheat cultivars to this disease that are well adapted to all wheat production regions in the world have not been identified. This research aimed to identify bread and durum wheat genotypes resistant to Fusarium head blight.
 
Materials and methods
This study evaluated 138 bread and durum wheat genotypes (obtained from the Dryland Agricultural Research Institute) for Fusarium head blight resistance during two growth years (2023-2024) at the Araghi-mahaleh Agricultural Research Station in Gorgan  . At 50% flowering, spikes were inoculated in two stages by a pathogenic fungal spore suspension . Disease incidence, disease severity, and disease index were  assessed for each genotype and used in statistical analyses. The frequency distribution of the evaluated traits in genotypes and the pairwise correlation of traits were examined and calculated separately for each year.. K-Means Cluster analysis was used to group the genotypes. The relationship between genotypes and clusters was examined using the multidimensional scaling method.
 
Research findings
The results of this experiment showed during two growth years, the average disease incidence in the studied genotypes was 32.36% and 39.35%, respectively; disease severity averaged 26.27% and 27.5%; and disease index averaged 11.27% and 13.14%. K-means cluster analysis grouped the genotypes into seven groups. Group 3 consisting of  33 genotypes exhibited the lowest average disease incidence, severity, and index, was identified as the most resistant group. Based on  finding of this experiment, genotypes G01 (Baran), G02 (Sadra), G04 (Jam), G06 (Shalan), G07 (Hoor), G11, G14, G16, G17, G18, G19, G20, G27, G29, G30, G31, G32, G34, G36, G37, G39, G42, G44, G45, G46, G47, G48, G54, G83, G94, G117, G132 and G139 were identified as  resistant genotypes to Fusarium head blight disease.
 
Conclusion
Several bread and durum wheat genotypes in this study exhibited resistance to Fusarium head blight.  These findings offer valuable information into resistance and susceptibility , informing future breeding programs aimed at developing Fusarium head blight resistant wheat varieties.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Disease index
  • FHB
  • Fungal toxin
  • Germplasm