اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 19 |
| تعداد شماره‌ها | 380 |
| تعداد مقالات | 3,141 |
| تعداد مشاهده مقاله | 4,270,389 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,863,991 |
Screening some durum wheat germplasm to strip rust (Puccinia striimorfis spp.) in field and greenhouse condition | ||
| Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding | ||
| دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 25، تیر 2024، صفحه 21-31 اصل مقاله (651.21 K) | ||
| نوع مقاله: Research paper | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30479/ijgpb.2024.19461.1360 | ||
| نویسندگان | ||
| Naser Mohammadi1؛ Hamid Hatami Maleki* 2؛ Fatemeh Mohammadzadeh2؛ Safar Ali Safavi3؛ Mohsen Yassaie4؛ Farzad Afshari5 | ||
| 1Dryland Agricultural Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (ARREO), Maragheh, Iran. | ||
| 2Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, Maragheh, Iran. | ||
| 3Ardebil Agricultural and Natural Resources Research and Education Center; Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ardebil, Iran. | ||
| 4Fars Agricultural and Natural Resources Research and Education Center; Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Zarghan, Iran. | ||
| 5Seed and Plant Improvement Institute; Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran. | ||
| تاریخ دریافت: 24 مهر 1402، تاریخ بازنگری: 20 خرداد 1403، تاریخ پذیرش: 27 شهریور 1403 | ||
| چکیده | ||
| Durum wheat is the second most widely cultivated wheat species after bread wheat. Yellow rust, caused by Puccinia striiformis Westend. f. sp. tritici Eriks. (Pst), severely impacts global wheat production. This study screened 45 durum wheat genotypes for yellow rust resistance through field inoculations in Ardabil and Zarghan, Iran, as well as greenhouse tests. Two Pst isolates, 6E158A+ (from Ardabil) and 14E158A+,YR27 (from Zarghan), were used for inoculations in both field and greenhouse conditions. The slow rusting parameters—area under the disease progress curve (AUDPC), coefficient of infection (CI), and adult plant reaction (APR)—revealed varying genotypic responses between the two regions. Results indicated that climatic factors, particularly temperature in rainfed areas, affected yellow rust development. The greenhouse experiment identified the roles of resistance genes Yr1, Yr4, Yr5, Yr10, Yr15, Yr24, Yr26, Yr32, YrSD, YrSU, YrCV, and YrSP in the resistance of durum wheat genotypes. Both field and greenhouse assays showed that genotypes G01, G04, G28, and G30 exhibited minimal slow rusting values in both locations and susceptible reactions to both Pst isolates in the greenhouse, suggesting race non-specific resistance. Conversely, genotypes G25, G26, G27, and G38 displayed lower slow rusting values and resistance to both Pst isolates in the greenhouse, indicating the presence of race-specific or race-non-specific resistance. The identified resistant genotypes can replace susceptible ones in rainfed regions after yield trials and may serve as resistant parents in wheat breeding programs. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| Durable resistance؛ Race-nonspecific resistance؛ Race specific resistance؛ Yellow rust | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| غربالگری ژرم پلاسم گندم دوروم برای زدودن زنگ (Puccinia striimorfis spp.) در شرایط مزرعه و گلخانه | ||
| نویسندگان [English] | ||
| ناصر محمدی1؛ حمید حاتمی ملکی2؛ فاطمه محمدزاده2؛ صفرعلی صفوی3؛ محسن یاسائی4؛ فرزاد افشاری5 | ||
| 1موسسه تحقیقات کشاورزی دیم، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (ARREO)، مراغه، ایران. | ||
| 2گروه تولیدات گیاهی و ژنتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران. | ||
| 3مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران. | ||
| 4مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس; سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO)، زرقان، ایران. | ||
| 5موسسه اصلاح بذر و گیاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO)، کرج، ایران. | ||
| چکیده [English] | ||
| گندم دوروم دومین گونه گندم پس از گندم نان است. زنگ زرد (puccinia striimorfis spp.) (Pst) یکی از مخرب ترین عوامل تولید گندم در سطح جهان است. در این مطالعه غربالگری ژرم پلاسم گندم دوروم در برابر بیماری زنگ زرد در دو منطقه دیم مجزا شامل اردبیل و زرقان از ایران و همچنین شرایط گلخانه انجام شد. ژنوتیپ ها مورد مطالعه از نظر پارامترهای مقاومت به زنگ شامل سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری (AUDPC)، ضریب آلودگی (CI) و واکنش گیاه بالغ (APR) در واکنش متفاوتی را در دو منطقه نشان دادند. نتایج نشان داد که شرایط اقلیمی به‌ویژه دما در مناطق دیم می‌تواند بر توسعه زنگ زرد و پارامترهای بیماری زنگ تأثیر بگذارد. ایزوله 6E158A+ اردبیل تهاجمی تر از ایزوله 14E158A+,YR27 زرقان بود. آزمایش گلخانه ای نقش ژن های Yr1، Yr4، Yr5، Yr10، Yr15، Yr24، Yr26، Yr32، YrSD، YrSU، YrCV و YrSP را در واکنش مقاومت ژنوتیپ های گندم دوروم نشان داد. آزمایش‌های گلخانه‌ای و مزرعه‌ای نشان داد که ژنوتیپ‌های G01، G04، G28 و G30 با واکنش حساس در برابر حداقل دو جدایه Pst و همچنین حداقل مقادیر پارامترهای زنگ‌زدگی در دو منطقه، دارای مقاومت ویژه غیر اختصاصی نژاد هستند. در مطالعه حاضر، G25، G26، G27 و G38 با واکنش مقاوم در برابر دو جدایه Pst و همچنین مقادیر کم پارامترهای زنگ زدگی در دو منطقه، دارای مقاومت اختصاصی و غیر اختضای بودند. ژنوتیپ‌های مقاوم شناسایی‌شده را می‌توان با ژنوتیپ‌های حساس در مناطق دیم پس از آزمایش‌های عملکرد جایگزین نمود. همچنین، اصلاح‌کنندگان گندم می‌توانند از ژنوتیپ‌های شناسایی‌شده به‌عنوان ژنوتیپ‌های والدینی در برنامه‌های به نژادی آتی برای ایجاد مقاومت استفاده کنند. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| زنگ زرد, مقاومت اختصاصی نژاد, مقاومت غیر اختصاصی, مقاومت پایدار | ||
| مراجع | ||
|
Aktar-Uz-Zaman M., Tuhina-Khatun M., Hanafi M. M., and Sahebi M. (2017). Genetic analysis of rust resistance genes in global wheat cultivars: an overview. Biotechnology and Biotechnology Equipment, 31: 431-445. Alemu S. K., Badebo A., Tesfaye K., and Uauy C. (2019). Identification of stripe rust resistance in Ethiopian durum wheat by phenotypic screening and competitive allele specific PCR (KASP) SNP markers. Plant Pathology and Microbiology, 10: 483. Alemu S. K., Huluka A. B., Tesfaye K., Haileselassie T., and Uauy C. (2021). Genome-wide association mapping identifies yellow rust resistance loci in Ethiopian durum wheat germplasm. PLoS ONE, 16: e0243675. Basnet B. R., Singh R. P., Herrera-Foessel S. A., Ibrahim A. M. H., Huerta-Espino J., Calvo-Salazar V., and Rudd J. C. (2013). Genetic analysis of adult plant resistance to yellow rust and leaf rust in common spring wheat Quaiu 3. Plant Disease, 97: 728-736. Bokore F. E., Ruan Y., Mccartney C., Knox R. E., et al. (2021). High density genetic mapping of stripe rust resistance in a ‘Strongfield’ / ‘Blackbird’ durum wheat population. Canadian Journal of Plant Pathology, 43: S242-S255. Boyd L. A. (2005). Centenary review: Can Robigus defeat an old enemy? – Yellow rust of wheat. Journal of Agricultural Science, 143: 1-11. Chen X. M. (2005). Epidemiology and control of stripe rust on wheat [Puccinia striiformis f. sp. tritici] on wheat. Canadian Journal of Plant Pathology, 27: 314-337. Chen X. M. (2013). High-temperature adult-plant resistance, key for sustainable control of stripe rust. American Journal of Plant Science, 4: 608-627. Flor H. H. (1942). Inheritance of pathogenicity in Melampsora lini. Phytopathology, 32: 653-669. Hassan A., Akram M. U., Hussain M. A., Bashir M. A., Mostafa Y. S., Alamri S. A. M., and Hashem M. (2022). Screening of different wheat genotypes against leaf rust and role of environmental factors affecting disease development. Journal of King Saud University, 34: 101991. International Grains Council [IGC] (2020). World Grain Statistics 2016. Available: https://www.igc.int/en/subscriptions/subscription.aspx (accessed May 21, 2020). Jan I., Saripalli G., Kumar K., Kumar A., Singh R., Batra R., Sharma P. K., Balyan H. S., and Gupta P. K. (2021). Meta-QTLs and candidate genes for stripe rust resistance in wheat. Scientific Reports, 11: 22923. Jin Y., Szaboand L., and Carson M. (2010) Century-old mystery of Puccinia striiformis f. sp. tritici life history solved with the identification of Berberis as an alternate host. Phytopathology, 100: 432-435. Johnson R., Stubbs R. W., Fuchs E., and Chamberlain N. H. (1972). Nomenclature for physiological races of Puccinia striiformis infecting wheat. Transactions of the British Mycological Society, 58: 475-480. Knott D. R. (1988). The Wheat Rusts – Breeding for resistance. Springer – Verlag, Berlin Heidelberg, pp: 201. Kumar D., Kumar A., Chhokar V., Gangwar O. P., et al. (2020). Genome-wide association studies in diverse spring wheat panel for stripe, stem, and leaf Rust resistance. Frontiers in Plant Science, 11: 748. Li H., Hua L., Rouse M. N., Li T., et al. (2021). Mapping and characterizationm of a wheat stem rust resistance gene in durum wheat “Kronos”. Frontiers in Plant Science, 12: 751398. Line R. F. (2002). Stripe rust of wheat and barley in North America: a retrospective historical review. Annual Review of Phytopathology, 40: 75-118. Liu W., Maccaferri M., Rynearson S., Letta T., Zegeye H., Tuberosa R., Chen X., and Pumphrey M. (2017). Novel sources of stripe rust resistance identified by genome-wide association mapping in Ethiopian durum wheat (Triticum turgidum ssp. durum). Frontiers in Plant Science, 8: 774. Maccaferri M., Zhang J., Bulli P., Abate Z., et al. (2015). A genome-wide association study of resistance to stripe rust (Puccinia striiformis f. sp. tritici) in a worldwide collection of hexaploid spring wheat (Triticum aestivum L.). G3 (Bethesda) Genes-Genomes-Genetics, 5(3): 449-65. McIntosh R. A., Wellings C. R., and Park R. F. (1995). Wheat rusts: An atlas of resistance genes. CSIRO, Australia, pp: 200. Miedaner T., Rapp M., Flath K., Longin C. F. H., and Würschum T. (2019). Genetic architecture of yellow and stem rust resistance in a durum wheat diversity panel. Euphytica, 215: 71. Ozkan H., Willcox G., Graner A., Salamini F., and Kilian B. (2011). Geographic distribution and domestication of wild emmer wheat (Triticum dicoccoides). Genet Resource and Crop Evolution, 58: 11-53. Pouralibaba H. R., Mohammadi N., Afshari F, Safavi S. A., Yassaie M., and Atahoseini S. M. (2021). GLM-PCA, a method to detect informative environments and phenotypic stable resistant sources of wheat to yellow rust in multi-environmental trials. Indian Phytopathology, 74: 145-155. Pretorius Z. A., Pienaar A. L., and Prins R. (2007). Greenhouse and field assessment of adult plant resistance in wheat to Puccinia striiformis f. sp. tritici. Australasian Plant Pathology, 36: 552-559. Roelfs A. P., Singh R. P., and Saari E. E. (1992). Rust diseases of wheat. Concepts and Methods of Diseases Management, Mexico, DF CIMMYT, pp. 81. Saeed M., Ahmad W., Ibrahim M., Khan M., et al. (2022). Differential responses to yellow-rust stress assist in the identification of candidate wheat (Triticum aestivum L.) genotypes for resistance breeding. Agronomy, 12: 2038. Safavi S. A. (2015). Effects of yellow rust on yield of race-specific and slow rusting resistant wheat genotypes. Journal of Crop Protection, 4: 395-408. Sandoval-Islas J. S., Broers L. H. M., Mora-Aguilera G., Parlevliet J. E., Osada K. S., and Vivar H. E. (2007). Quantitative resistance and its components in 16 barley cultivars to yellow rust, Puccinia striiformis f. sp. hordei. Euphytica, 153: 295-308. Singh K. V., Singh G. P., Singh P. K., and Aggarwal H. R. (2017). Assessment of slow rusting resistance components to stripe rust pathogen in some exotic wheat germplasm. Indian Phytopathology, 70: 52-57. Singh R. P., Huerta-Espino J., Bhavani S., Herrera-Foessel S. A., et al. (2011). Race non-specific resistance to rust diseases in CIMMYT spring wheats. Euphytica, 179: 175-186. Singh R. P., William H. M., Huerta-Espino J., and Rosewarne G. (2004). Wheat rust in Asia: meeting the challenges with old and new technologies. In: New directions for a diverse planet. Proceedings of the 4th International Crop Science Congress, Brisbane, Australia. Stubbs R. W., Prescott J. M., Saari E. E., and Dubin H. J. (1986). Cereal disease methodology manual. CIMMYT: Mexico, D. F., pp. 46. Vergara-Diaz O., Shawn C. K., Abdelhalim E., Nieto-Taladriz M. T., and Araus J. L. (2015). Grain yield losses in yellow-rusted durum wheat estimated using digital and conventional parameters under field conditions. Crop Journal, 3: 200-210. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 160 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 77 |
||