به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

valiollah babaeizad

  • Leila Esfahani *, Valiollah Babaeizad, Heshmatollah Rahimian, Ali Dehestani

    Rice is the most important staple food in the world. Bacterial leaf blight of rice, caused by Xanthamonos oryzae pv. oryzae (Xoo), is a highly destructive and widespread disease. Chemical management approach to control this disease appears ineffective. In this experiment, the effects of three treatments of salicylic acid, potassium phosphite, and chitosan on susceptible rice plants inoculated with the bacteria were investigated  to assess the induction of resistance and activity of antioxidant enzymes including catalase (CAT), guaiacol peroxidase (GPX) and superoxide dismutase (SOD) during four days. The results showed that the highest and lowest activity of CAT was recorded in the chitosan and salicylic acid treatment, respectively. The maximum amount of catalase activity was 72 hours after inoculation.  Comparison of GPX and SOD enzyme activities at different sampling times  revealed that these enzymes reached their highest level at 48 and 72 hours after inoculation across all treatments, respectively. However, among different treatments, the highest activity of these enzymes was observed in plants infected with bacteria under potassium phosphite treatment. The findings show that potassium phosphite increases the activity of plant defense enzymes against the pathogen,  ultimately  reducing the symptoms of the disease.

    Keywords: Chitosan, Induced resistance, Oryza sativa, potassium phosphite, Salicylic acid
  • پریسا همتی، محمدعلی تاجیک قنبری*، وحید رهجو، بهزاد احمدی، ولی الله بابائی زاد
    مقدمه

    قارچ Fusarium verticillioides (Sacc.) Nirenberg  عامل پوسیدگی بلال در تمامی مناطق ذرت کاری دنیا است و مواد سمی تولید می کند که دانه های ذرت را آلوده می کنند و به همین دلیل، یک گونه مهم از نظر بهداشت غذایی دام و انسان در جهان محسوب می‎شود. یکی از بهترین راهکارها برای مقابله با این بیماری، شناسایی ژنوتیپ های بسیار مقاوم است که می توانند برای بهبود ژنتیکی مورد استفاده قرار گیرند. در این آزمایش، مقاومت 16 هیبرید دیررس ذرت از نظر مقاومت بلال، کانال سیلک و مقاومت در مرحله جوانه زنی با استفاده از سه روش مایه زنی ارزیابی شد. هدف از اجرای آزمایش نیز انتخاب ژنوتیپ های با مقاومت بالا در هر سه مرحله رشدی بود.

    مواد و روش ها

    بذر 16 هیبرید دیررس ذرت از بخش تحقیقات ذرت و گیاهان علوفه ای موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج تهیه و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه بخش تحقیقات ذرت در سال زراعی 1400 کشت شد. برای مایه زنی گیاهان، از جدایه Kj7 جمع آوری شده از بلال های آلوده ذرت در مزرعه تحقیقاتی بخش تحقیقات ذرت در کرج استفاده شد. غربال گری هیبریدهای ذرت با سه روش انجام شد. در روش اول، مقاومت هیبریدهای مورد مطالعه با روش کاغذ رول شده در مرحله پس از جوانه زنی ارزیابی شد. در روش دوم، مقاومت بلال با روش ایجاد زخم در وسط بلال و تزریق سوسپانسیون اسپور مورد بررسی قرار گرفت و در روش سوم، مقاومت کانال سیلک با روش تزریق سوسپانسیون اسپور به کانال سیلک هفت روز بعد از ظهور سیلک ها ارزیابی شد. تجزیه و تحلیل آماری داده ها با روش تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها با آزمون دانکن با استفاده از نرم افزار SAS انجام شد.

    یافته های تحقیق: 

    نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها نشان داد که تفاوت بسیار معنی داری در بین 16 هیبرید ذرت مورد مطالعه از نظر مقاومت به بیماری با هر سه روش آلودگی مصنوعی وجود داشت. با توجه به اندازه گیری شدت بیماری در هر سه روش ارزیابی شده، هیبریدهای  H3، H8، H11، H12 و H13 به عنوان هیبریدهای با مقاومت بالا در برابر قارچ بیمارگر انتخاب شدند. این هیبریدها، مقاومت مناسبی در مقابل تمامی مسیرهای اصلی آلودگی قارچ از خود نشان دادند و از نظر مقاومت به بیماری پوسیدگی بلال ذرت ناشی از F. verticillioides نسبت به سایر هیبریدهای بررسی شده در این مطالعه برتری داشتند. اجرای این سنجش های غربال گری در برنامه های اصلاح نژاد ذرت می تواند برای طبقه بندی درجه انعطاف پذیری ژرم‎پلاسم های ذرت به پوسیدگی فوزاریومی بلال موثر باشد. 

    نتیجه گیری

    نتایج این آزمایش نشان داد که برای ارزیابی مقاومت ژنوتیپ های ذرت به پوسیدگی فوزاریومی بلال ذرت به ویژه در مناطق خشک، می توان از روش ارزیابی مقاومت بلال به عنوان روش اصلی استفاده کرد. ارزیابی مقاومت کانال سیلک می تواند به عنوان یک روش کنترلی برای ارزیابی حساسیت احتمالی ژنوتیپ های مقاوم و یا نیمه مقاوم در مناطق مرطوب که آلودگی با این روش اهمیت دارد، استفاده شود. همچنین، با توجه به واکنش متفاوت تعدادی از هیبریدهای بررسی شده در این مطالعه در مرحله جوانه زنی و امکان رشد قارچ به صورت اندوفیت در گیاه، توصیه می شود رقم های جدید در حال معرفی در این مرحله رشدی هم ارزیابی شوند. در مجموع هیبریدهایی به عنوان مقاوم به بیماری معرفی شوند که در هر سه روش واکنش مناسبی به قارچ نشان داده اند.

    کلید واژگان: اصلاح نژاد ذرت, ژنوتیپ مقاوم, مایکوتوکسین, Zea mays L
    Parisa Hemmati, Mohammad Ali Tajick Ghanbary *, Vahid Rahjoo, Behzad Ahmadi, Valiollah Babaeizad
    Introduction

    Fusarium verticillioides (Sacc.) Nirenberg causes maize ear rot in all maize-growing regions of the world and produces mycotoxins that contaminate maize grains. Therefore, it is considered an important species in terms of food health for both animal and human in the world. One of the best approaches to address this disease is to identify highly tolerant or resistant genotypes that can be used for genetic improvement. In this experiment, the resistance of 16 late maize hybrids was evaluated for cob resistance, silk channel resistance, and resistance in the germination stage using three inoculation methods. The objective of the current study was to select the genotype with high resistance in all three developmental stages.

    Materials and methods

    The seeds of 16 late maize hybrids were obtained from the Maize and Forage Crops Research Depatment (MFCRD), Seed and Plant Improvement Institute (SPII), Karaj, Iran, and were planted in a randomized complete block design with three replications in the research field of MFCDR, in 2021. To inoculate the plants, the Kj7 isolate collected from infected maize cobs in the field of MFCDR was used. Maize hybrids were screened with three methods. In the first method, the resistance of the studied hybrids was evaluated by the rolled paper method at the germination stage. In the second method, the cob resistance was assesed by creating a wound in the middle of the cob and injecting spore suspension, and in the third method, silk channel resistance was investigated by injecting spore suspension into the silk channel seven days after the appearance of silks. Data statistical analysis was done by analysis of variance and comparison of means with Duncan's test using SAS software.

    Research findings

    The results of analysis of variance and comparison of means showed that there was a significant difference among the studied 16 maize hybrids in terms of disease resistance with all three methods of artificial contamination. According to disease severity measurement in all three evaluated methods, the hybrids H3, H8, H11, H12 and H13 were selected as hybrids with high resistance against pathogenic fungi. These hybrids showed suitable resistance against all main methods of fungal infection and were superior hybrids compared to the other hybrids evaluated in this study in terms of resistance to maize ear rot caused by F. verticillioides. The implementation of these screening assays in maize breeding programs can be effective for classifying the degree of flexibility of maize germplasms to fusarium head rot.

    Conclusion

    The results of this experiment indicated that to evaluate the fusarium ear rot resistance of maize genotypes, the cob resistance method can be used as the main evaluation method especially in dry regions. Silk channel resistance can be used as a control method to evaluate the possible sensitivity of resistant or semi-resistant genotypes in humid areas where contamination with this method is important. Also, due to the different reaction of a number of hybrids investigated at the germination stage in this study and the possibility of the fungus growing as an endophyte in the plant, it is recommended to evaluate the new cultivars being introduced at this growth stage. Finally, hybrids should be introduced as resistant to this disease, which have shown a suitable reaction to the fungus in all three methods.

    Keywords: maize breeding, Mycotoxin, Resistant genotype, Zea mays L
  • پریسا همتی، وحید رهجو*، محمدعلی تاجیک قنبری، بهزاد احمدی، ولی الله بابائی زاد

    قارچ Fusarium verticillioides یکی از عوامل بیماری زای مهم در گیاه ذرت است که موجب پوسیدگی بلال و آلوده شدن دانه ها با مایکوتوکسین های فومونیزین (fumonisin) می شود. القای مقاومت بی بیماری ها یکی از راه کارهایی است که گیاهان برای مقابله با بیمارگرها به کار می برند. این تحقیق در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شش بازه زمانی مختلف (0، 24، 46، 72، 96 و 120 ساعت بعد از آلوده سازی) و با دو لاین مقاوم (K18) و حساس (MO17) ذرت در گلخانه موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انجام شد. به منظور درک بهتر سیستم های دفاعی گیاه ذرت در سطح مولکولی، گیاهان ذرت یک هفته بعد از ظهور سیلک ها با سوسپانسیون اسپور قارچ F. verticillioides به غلظت 106×1 از طریق ایجاد زخم در وسط بلال تلقیح شدند. میزان بیان ژن های ZmCYP450 و ZmCCoAOMT2 در بلال های ذرت با روش Real-Time PCR بررسی شدند. نتایج نشان داد که سطح بیان هر دو ژن در گیاه مقاوم نسبت به بیماری افزایش یافت. در لاین مقاوم، ژن (ZmCCoAOMT2) 48 ساعت پس از مایه زنی و ژن CYP450 89A، 96 ساعت بعد به حداکثر سطح بیان خود رسیدند. در لاین حساس بعد از آلودگی با قارچ، در ژن ZmCCoAOMT2 کاهش سطح بیان مشاهده شد، درحالی که بیان ژن CYP450 89A2 در این لاین افزایش یافت. ژنوتیپ‎های حساس و مقاوم از نظر افزایش بیان این ژن اختلاف معنی داری با یکدیگر داشتند. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که ژن های مطالعه شده، در برهمکنش گیاه با بیمارگر مرتبط هستند و ممکن است باعث کمک به القای مقاومت در گیاه شوند.

    کلید واژگان: پوسیدگی فوزاریومی خوشه ذرت, تنش زیستی, ژن های دفاعی, Real-Time PCR, القای مقاومت
    Parisa Hemmati, Vahid Rahjoo*, MohammadAli Tajick Ghanbary, Behzad Ahmadi, Valiollah Babaeizad

    Fusarium verticillioides is a fungal pathogen of maize that causes ear rot and contaminates the kernels with fomunisin mycotoxin. Induced resistance to diseases is one of the ways which plants use against pathogens. This research was conducted as a randomized complete block design with three replications for six different time courses (0, 24. 48. 72. 96 and 120 hours post inoculation) and with two resistant (K18) and susceptible (MO17) maize lines in the greenhouse of Seed and Plant Improvement Institute (SPII), located in Karaj. In order to better understand the defense systems of maize at the molecular level, plants were inoculated with a spore suspension of F. verticillioides at a concentration of 106 by creating a wound in the middle of the ear, one week after silk emergence. The expression rate of ZmCCoAOMT2 and CYP450 89A genes was checked using the Real-Time PCR evaluation method. The results showed that the expression level of both genes increased in the resistant line. The ZmCCoAOMT2 and CYP450 89A genes reached their maximum expression level 48 and 96 hours after inoculation respectively, in the resistant cultivar. A decrease in the expression level of ZmCCoAOMT2 gene was observed in the susceptible line after fungal inoculation, but the expression of CYP450 89A gene increased in this line. In general, the results of this research showed that the studied genes are related to the interaction of the plant with the pathogen and may help to induce resistance in the plant.

    Keywords: Biological stress, Defense genes, Ear rot, Fusarium, Induction of resistance, Maize, Real-Time PCR
  • محدثه صادقی نیچکوهی، زهره مرادی*، محسن مهرور، ولی الله بابایی زاد

    ویروسهای گیاهی یکی از عوامل مهم محدودکننده تولید گیاهان مختلف می باشند. در این مطالعه وقوع سه ویروس مهم به نام های ویروس موزاییک خیار (cucumber mosaic virus, CMV)، ویروس موزاییک یونجه (alfalfa mosaic virus, AMV)، و ویروس رگبرگ روشنی پنیرک (malva vein clearing virus , MVCV)  در گیاهان پنیرک (Malva sylvestris) در استان گلستان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، در سال های 1401-1402، تعداد 20 نمونه برگی با علایم مشکوک به آلودگی ویروسی از فضای سبز و گلخانه های پرورش این گیاه جمع آوری گردید. نمونه ها توسط آزمون مولکولی Reverse transcription- polymerase chain reaction (RT-PCR) با آغازگرهای اختصاصی مربوط به هر ویروس مورد ارزیابی قرار گرفتند. هر سه ویروس ردیابی شدند و در مجموع بیشترین آلودگی مربوط به ویروس MVCV بود (نه نمونه)، پس از آن به ترتیب CMV (پنج نمونه) و AMV (دو نمونه) قرار داشتند. در بررسی مولکولی نمونه ها، ترادف ژن پروتیین پوششی (CP) جدایه MVCV مورد مطالعه (Ma2) بیشترین شباهت نوکلیوتیدی را با جدایه ایرانی IR1 (67/99 درصد) و بعد از آن با جدایه NAKT-NL از هلند (73/93 درصد) نشان داد. ترادف ژن CP جدایه CMV-IR-Ma بیشترین شباهت (100-99 درصد) را با جدایه های Ir-VM و Ir-WS از خراسان رضوی و جدایه Tsh از چین داشت. ترادف ژن CP جدایه AMV-IR-Ma دارای بیشترین شباهت نوکلیوتیدی (99-98 درصد) با جدایه های Ir-VM، Ir-WS و Ir-WS2 از خراسان رضوی بود. براساس اطلاعات نگارندگان، این اولین گزارش از آلودگی گیاه پنیرک به ویروسهای AMV و CMV در ایران با استفاده از آزمون RT-PCR می باشد. نتایج این تحقیق زمینه را برای کارهای تکمیلی از جمله بررسی آلودگی مخلوط ویروسها، ارزیابی خسارت، و میزان پراکندگی آنها فراهم می نماید.

    کلید واژگان: بیماری های ویروسی, پنیرک, توالی یابی, ردیابی
    Mohadeseh Sadeghi Nichkoohi, Zohreh Moradi *, Mohsen Mehrvar, Valiollah Babaeizad
    Introduction

    The genus Malva (family Malvaceae) includes species of herbaceous plants which are often pluriannual and very common in borders and boundaries of cultivated fields, making them proper reservoirs for plant pathogens. They are most commonly used as ornamental plants, although they may be used as a food resource and remedy for various diseases. Common mallow (Malva sylvestris) is the most important Malva species which is used as garden flower as well as widely recognized for food and medicinal purposes.  Malva sylvestris are reported to be affected by several viruses from different genera including malva vein clearing virus (MVCV, Potyvirus), alfalfa mosaic virus (AMV, Alfamovirus), malva-associated soymovirus 1 (MaSV1, Soymovirus) cucumber mosaic virus (CMV, Cucumovirus), and cotton leaf curl Gezira virus (CLCuGeV, Begomovirus). In this study, we attempted to identify important viruses infecting mallow plants and compare mallow isolates with other sequences in the GenBank.

    Materials and Methods

    In 2022-2023, twenty samples of mallow plants with viral-like symptoms on the leaves were collected from the urban landscape of Golestan province. Total RNA was extracted by DENAzist Total RNA Isolation Kit from fresh, infected mallow leaves. All samples were analyzed by RT-PCR with specific primer pairs for the detection of CMV, AMV, and MVCV. The amplified fragments in expected size of coat protein (CP) gene of each virus were visualized under UV light in agarose gel after electrophoresis, then amplified fragment of one isolate of each virus was bi-directionally sequenced. Obtained sequences were compared to data available in GenBank. The phylogenetic trees of viruses were constructed based on the nucleotide sequences of the coat protein gene using the neighbor-joining method by MEGA11.

    Results and Discussion

    All three viruses were detected in some symptomatic samples collected from Golestan province. The most typical symptoms in positive samples were mosaic, vein clearing, and leaf malformation. Of a total of 20 sampled plants, MVCV, CMV and AMV were detected by RT-PCR in nine, five and two samples, respectively. An amplicon of each virus was selected and sequenced in both directions. BLASTn analysis of the sequenced data confirmed that the PCR-amplified fragments belonged to MVCV, AMV, and CMV. Phylogenetic analysis based on the nucleotide sequence of CP gene of MVCV (n=21) including Iranian and GenBank isolates showed that all isolates are divided into six groups: G1 to G6. All Iranian isolates along with the isolate from the Netherlands were placed in group G5. The phylogenetic tree placed the CMV sequences (n=51) into two distinct phylogroups I and II; the obtained isolate CMV-IR-Ma clustered together with isolates from Iran, Netherlands, South Korea, Japan, China, Hungary, Australia, France and the USA into group II. According to the results of this study, AMV isolates (n=17) can be divided into two groups, I and II. Group I which includes isolates from Canada, China, Italy, Spain, Argentina, Australia and the USA, was divided into six subgroups. The obtained isolate AMV-IR-Ma was clustered in subgroup IB with a Chinese isolate (HZ) and forms a common branch with isolates (Ir-VM, Ir-WS, and Ir-WS2) from Iran. This is the first report of mallow (Malva sylvestris) infection with CMV and AMV in Iran using RT-PCR. In addition, mixed infection with two (MVCV+CMV and MVCV+AMV) or all three viruses (MVCV+CMV+AMV) was also confirmed in some samples. The phylogenetic trees showed that most of the viral isolates were not grouped according to their geographic locations. This suggests the dissemination and spread of these viruses through infected seeds. In Iran, M. sylvestris is a common weed found in fields, waste grounds, roadside verges and gardens. Considering the potential non-persistent aphid transmission as well as mechanical transmission, virus-infected mallows can act as a natural reservoir, thereby posing a threat to other ornamental plants and crops. Since the studied viruses were not detected in the other symptomatic plants, the observed symptoms can be caused by physiological disorders such as nutrient deficiencies, the presence of different viral strains, or other unknown and undetected viral species.

    Conclusions

    This study provides new knowledge on the diversity and molecular characteristics of viruses in mallow plants (M. sylvestris) affected by the viral disease. The information obtained from this study can be helpful in improving management strategies for disease caused by these viruses in Iran. Albeit M. sylvestris is a host of these viruses, but more comprehensive research on other viral species that may infect this plant need to be conducted. Weed management could be an effective way to eliminate inoculum sources of these viruses.

    Keywords: Viral diseases, Mallow, Sequencing, Detection
  • سمیرا شهبازی*، آزاد لاوا، ولی الله بابایی زاد، محمدعلی تاجیک قنبری

    هدف از اجرای این تحقیق بررسی اثرمتقابل موتانت هایی از دو گونهTrichoderma koningii و Trichoderma virensوقارچ اندوفیت Piriformospora indica بر خیار آلوده به بیمارگرFusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum (Forc) و ارزیابی تاثیر متقابل آنها بر شاخص های رشد در گیاه خیار است. جدایه های والد تریکودرمای برتر با آزمون کشت متقابل (T.koningii NAS-108 با 50% و NAS-115 T.virens با 33% ممانعت از رشد بیمارگر) انتخاب شده و سوسپانسیون اسپور آنها با غلظت 106 (اسپور در میلی لیتر) در دامنه دز 250 گری با پرتوگاما پرتوتابی شد. موتانت های NARS-TKM101 با 20% و NARS-TviM112 با 100% افزایش قدرت آنتاگونیستی نسبت به والد خود، بالاترین توانایی آنتاگونیستی را از خود نشان دادند. این موتانت ها، به همراه جدایه های والدشان برای ارزیابی های گلخانه ای مورد استفاده قرار گرفتند. تیمار های توام دو قارچ تریکودرما (والد و موتانت) و P. indica بهترین کارایی را بر روی شاخص های طول و وزن خشک (اندام هوایی و ریشه) گیاهچه ها داشته و تفاوت معنی داری در سطح 5% با گیاهان شاهد نشان دادند. اختلاف معنی داری در سطح 5% بین جدایه های موتانت وجدایه های والد در کاهش شاخص بروز بیماری مشاهده نشد اما تیمار های توام دو قارچ تریکودرما (والد و موتانت) و P. indica، منجر به کاهش معنی دار شاخص بیماری در سطح 5% در گیاهان آلوده به Forc در مقایسه با قارچ کش کاربندازیم شد.

    کلید واژگان: Fusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum, آنتاگونیست, اندوفیت, کنترل زیستی, پرتوگاما
    Samira Shahbazi *, Azad Lava, Valiollah Babaeizad, MohammadAli Tajik Ghanbaria

    The aim of this study is to investigate the interaction effects of two Trichoderma spices (T.koningii and T. virens) mutants and endophyte Piriformospora indica on infected cucumber plants by Fusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum (Forc) and evaluating their mutual influence on growth indexes in cucumber plants.The efficient wild-type Trichoderma isolates were selected by dual-culture test (T.koningii NAS-108 with 50% and T.virens NAS-115 with 33% inhibition of pathogenic growth) and their spore suspension with a concentration of 106 (spore/ml) in a dose range of 250 Gy was irradiated with gamma rays. NARS-TKM101 and NARS-TviM112 mutants showed highest antagonistic activity by 20% and 100% increase compared to their wild-type strains and they with their wild-type strains, were used for greenhouse evaluations. The combined treatments of Trichoderama sp. (total wild types and total mutants) with P. indica showed the most positive effects on seedlings growth indices length and dry weight (stem and root). No significant difference was observed between un-irradiated and mutant strains of Trichoderma in reducing disease index, (p<5%), but the combined treatments of two Trichoderma fungi (total mixed Trichoderama wild types and total mutants) with P. indica led to significant reduction of disease index (p<5%) and were more successful than the carbendazim fungicide in the plants infected with Forc.

    Keywords: Fusarium oxysporum f. sp. radicis-cucumerinum, Antagonist, Endophyte, Biologic control, gamma ray
  • میلاد حبیبی درونکلایی، ولی الله بابایی زاد*، محمدعلی تاجیک قنبری، حشمت الله رحیمیان، علی دهستانی
    مقدمه و هدف

    برنج (Oryza sativa L.) یکی از مهم ترین غلات می باشد که دارای ارزش غذایی بالایی بوده و در اکثر کشور ها یکی از اصلی ترین اجزا در سبد غذایی مردم است. سوختگی غلاف برنج یکی از مهم ترین بیماری های برنج بوده و عامل آن نیز پاتوژن Rhizoctonia solani (Teleomorph:Thanatephorus cucumeris) می باشد. القای بیان ژن   های مرتبط با مقاومت یکی از کم هزینه ترین و امن ترین روش ها در مدیریت بیماری های گیاهی محسوب شده و عوامل زیستی و غیر زیستی مختلفی در افزایش بیان این ژن ها در گیاهان ایفای نقش می کنند. فسفیت ها از جمله ترکیبات شیمیایی هستند که باعث القای مقاومت شده و قادر به کنترل بیماری ها با اثر مستقیم بر پاتوژن و غیر مستقیم با تحریک پاسخ های دفاعی میزبان می شوند. در این تحقیق، اثرات کاربرد فسفیت پتاسیم بر میزان بیان برخی از ژن های مقاومت در دو رقم طارم (مقام) و خزر (حساس) آلوده شده با R. solani بررسی شد.

    مواد و روش

    پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در دو رقم طارم (مقاوم) و خزر (حساس) و دو تیمار فسفیت پتاسیم و قارچ R. solani انجام گردید. برگ های تیمار شده با فسفیت پتاسیم و شاهد به قارچ عامل بیماری آلوده و در زمان های 0، 24، 48، 72 و 96 ساعت بعد از آلودگی، نمونه برداری شدند. پس از استخراج RNA و ساخت cDNA، واکنش Real-time PCR جهت بررسی الگوی بیان با استفاده از آغازگر های اختصاصی ژن ها PAL، LOX، PR1، PR3 و PR5، برگ های انجام گردید.

    یافته ها

    در این مطالعه افزایش معنی داری در میزان بیان ژن های PAL و LOX در ساعت 24 و ژن های PR1، PR3 و PR5 در ساعت 48 تیمار ها نسبت به شاهد مشاهده شد. اثرات تیمار ها در تمامی صفات در میزان بیان ژن های LOX، PR1، PR3 و PR5 معنی دار بوده ولی در میزان بیان ژن PAL اثرات تیمار ها در صفت های تیمار-رقم و تیمار-رقم-زمان غیر معنی دار ولی در صفات دیگر معنی دار بود. بین رقم مقاوم (طارم) و رقم حساس (خزر) به جز ژن PR1 در مابقی ژن ها مقایسه میانگین معنی دار بود و بین تیمارها تمامی پنچ ژن دارای مقایسه میانگین معنی دار وجود داشت.

    نتیجه گیری

    یافته ها نشان دهنده این است که فسفیت پتاسیم باعث پاسخ سریع و شدید گیاه در برابر بیمارگر R. solani از طریق القای ژن های مختلف شده و به دنبال آن منجر به افزایش تحمل گیاه می شود. در رقم طارم به دلیل این که ژن های بررسی شده زودتر و بیشتر بیان شدند دارای مقاومت بیشتری نسبت به رقم خزر است.

    کلید واژگان: برنج, فسفیت پتاسیم و ژن های مقاومت, R. solani
    Milad Habibi Daronkolaei, Valiollah Babaeizad*, MohammadAli Tajick Ghanbari, Heshmatollah Rahimian, Ali Dehestani
    Introduction and Objective

    Rice (Oryza sativa L.) is one of the most important cereals which known to have high nutritional value in foods population worldwide. Rice sheath blight is considered as a critical diseases and Rhizoctonia solani (Teleomorph: Thanatephorus cucumeris) is the causal agent of the disease. Induction of resistance by chemical compounds is a very interesting alternative approach in plant disease management. Various biotic and abiotic factors have a role in activation of resistance genes expression in plants. Potassium phosphite is among the chemical compounds which is able to induce of resistance genes in plants and leads to suppression of diseases by directly affecting the pathogens and indirectly by stimulating the host defense responses. In this study, the effects of potassium phosphite application was considered on the expression of some pathogenesis related genes in both Tarom (Resistance) and Khazar (susceptible) cultivars in challenging with R. solani.

    Material and methods

    The factorial experiment completely randomized design was used in this research. The effect of Potassium phosphite on Tarom (Resistance) and Khazar (Sensitive) rice cultivars in challenging with R. solani was considered. Four weeks old rice treated with potassium phosphite and as well mock plants were infected with the disease causal agent, R. solani. The sampling carried out at 0, 24, 48, 72 and 96 hours after infection. After total RNA extraction and cDNA synthesis, real-time quantitative PCR was performed to studying the expression pattern of PAL, LOX, PR1, PR3 and PR5 genes using specific primers.

    Results

    In this research, findings demonstrated that there is a significant increase in the expression of PAL, LOX, PR1, PR3 and PR5 genes in potassium phosphite treated rice when compared to the mock plants. The effects of the treatments in all traits in the expression level of LOX, PR1, PR3 and PR5 genes were significant, but in the expression level of the PAL gene, in the treatment-cultivar and treatment-cultivar-time traits were not significant. Nevertheless, for the other traits it was significant. Between the Tarom (Resistance) and Khazar (Susceptible) cultivars, except for the PR1 gene, there was a significant difference in the rest of mentioned genes. As well, between the treatments, all five genes had a significant mean comparison.

    Conclusion

    These findings show that potassium phosphite causes a rapid and intense response of the rice plant against R. solani through the induction of different genes and leads to increase in sheat blight disease resistance. Actually in Tarom cultivar, resistance genes were expressed faster and further than Khazar cultivar.

    Keywords: Potassium phosphite, Rice, R. solani, Resistance genes
  • حسین مرادی، ولی الله بابا یی زاد*، حشمت رحیمیان، علی پاکدین پاریزی، محمدعلی تاجیک
    هدف

    بیماری های گیاهی یکی از عوامل محدودکننده در تولید محصولات کشاورزی به شمار می روند. بیماری بلاست مرکبات ازجمله بیماری های شایع در مناطق مرکبات خیز به استثنای مناطق گرمسیری است. گیاهان از طریق فعال کردن ژن های کدکننده پروتیین های دفاعی نسبت به بیمارگرهای باکتریایی واکنش نشان می دهند. یکی از سازوکارهای دفاعی گیاهان در مقابل عوامل بیماری زا، تجمع پروتیین های مرتبط با بیماری زایی است. هدف از این مطالعه بررسی بیان چند ژن دفاعی در مقابل باکتری Pseudomonas viridiflava پس از تیمار گیاهچه ها با سالیسیلیک اسید و جاسمونیک اسید بود.

    مواد و روش ها

    سطح بیان ژن های مرتبط با بیماری زایی PR1، PR2، PR3، PR4، PR5، POX، LOX و ژن PAL در مراحل اولیه بیماری بلاست مرکبات در نارنج با استفاده از روش RT-PCR بررسی شدند. در این پژوهش ژن ابی کوتین به عنوان ژن خانه دار مورد استفاده قرار گرفت. RNA کل نمونه ها استخراج شد و پس از سنتز cDNA، تغییرات سطح بیان ژن های مذکور با استفاده از فرمول 2-(ΔΔCT) محاسبه و اندازه گیری شد.

    نتایج

    افزایش بیان ژن های مرتبط با بیماری زایی PR1، PR2، PR3، PR4، PR5، POX، LOX و ژن PAL در مراحل اولیه بیماری بلاست مرکبات در نارنج اکثرا در بازه های زمانی 24 و 48 ساعت اتفاق افتاد.

    نتیجه گیری

    نتایج این بررسی نشان داد تیمار با سالیسیلیک اسید در بیان ژن های PR1، PR2، PAL، POX و PR5 تاثیر بیشتری نسبت به جاسمونیک اسید داشت و تیمار جاسمونیک اسید در القای ژن های PR4، PR3 و LOX تاثیر بیشتری نسبت به سالیسیلیک اسید نشان داد. همچنین میزان بیان ژن های PR1، PR2، LOX، PR4، PAL و PR5 در 24 ساعت پس از اعمال آلودگی در گیاه نارنج به وسیله هر دو تیمار به اوج خود رسید که بنظر می رسد این افزایش بیان ژن ها در مواجهه میزبان با باکتری عامل بلاست در ممانعت از گسترش بیشتر بیمارگر مشارکت داشته و بدین شکل افزایش مقاومت در گیاه میزبان را در پی داشت.

    کلید واژگان: بلاست مرکبات, جاسمونیک اسید, سالیسیلیک اسید, RT-PCR
    Hossein Moradi, Valiollah Babaeizad *, Heshamt Rahimian, Ali Pakdin-Parizi, Mohammad Ali Tajik
    Objective

    Plant diseases are one of the major limitations in agricultural production. Citrus blast disease is one of the most common diseases in citrus producing regions of the world, with the exception of tropical regions. Plants respond to bacterial pathogens by activating genes encoding defense proteins. One of the defense mechanisms of plants against pathogens is the accumulation of Pathogenesis related proteins associated. The aim of this study was to evaluate the expression of several defense genes against Pseudomonas viridiflava after treatment of seedlings with Salicylic acid and Jasmonic acid.

    Materials and methods

    The expression levels of PR1, PR2, PR3, PR4, PR5, POX, LOX pathogenesis related and PAL genes in the early stages of citrus blast disease in Citrus aurantium were assessed using RT-PCR. In this study, UBI gene was used as a housekeeping gene. The total RNA of the samples was extracted and after cDNA synthesis, the expression level changes of the declared genes were calculated and measured using the formula 2 - (ΔΔCT).

    Results

    Increased expression of PR1, PR2, PR3, PR4, PR5, POX, LOX Pathogenesis related and PAL genes in the early stages of citrus blast disease in sour orange mostly occurred at 24 and 48 hours after challenging with the citrus blast causal agent P. viridiflava.

    Conclusions

    The results of this study was showed that salicylic acid treatment had a greater effect on the expression of PR1, PR2, PAL, POX and PR5 genes than jasmonic acid and jasmonic acid treatment was showed a greater effect on the induction of PR4, PR3 and LOX genes than salicylic acid. Furthermore, the expression of PR1, PR2, LOX, PR4, PAL and PR5 genes peaked in 24 hours after infection in sour orange plant by both treatments and it seems that these mentioned inducer of resistance genes involved in citrus blast disease resistance in host plant

    Keywords: Citrus blast, Salicylic acid, Jasmonic acid, RT-PCR
  • احمد درخشان، محمد سالاری، ولی الله بابایی زاد*، ناصر رادمان، عبدالحسین طاهری
    مقدمه و هدف

    سوختگی باکتریایی برنج ناشی از Xanthomonas oryzae pv. oryzae از بیماریهای مخرب برنج در مناطق مختلف دنیا محسوب می گردد. عدم کارایی مناسب مدیریت شیمیایی و آلودگی های زیست محیطی، استفاده از ارقام مقاوم یکی از موثرترین و اقتصادی ترین روش مدیریت این بیماری می باشد. فقدان اطلاعات کافی در زمینه فهم مکانیسم مقاومت در برنج های ایرانی و ارقام مقاوم، نیاز مطالعه مولکولی و ارزیابی بیان ژن های مقاومت ارقام مقاوم و حساس  در تعامل با عامل بیماری، ضروری به نظر می رسد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش الگوی بیان ژن NPR1  و چند ژن مرتبط با بیماری زایی (از جمله PR1b، PR3، PR5) در بازه های زمانی مختلف بعد از مایه زنی، در ارقام مقاوم (خزر) و حساس (طارم محلی) نسبت به سوختگی باکتریایی به روش QRT-PCR انجام گرفت.

    یافته ها

    مطالعه الگوی بیان ژن ها، روند افزایش بیان ژن های بررسی شده را  در رقم مقاوم خزر  نسبت به رقم حساس و معنی دار بودن آن را از ساعت های اولیه پس از تلقیح تایید کرد. حداکثر بیان ژن NPR1 در رقم مقاوم خزر  12 ساعت پس از تلقیح بیمارگر بوده است. در بیان ژن های مرتبط با بیماری زایی نیز  فعالیت ژن PR1b در 72 ساعت پس از تلقیح بیمارگر در رقم مقاوم 11/2 برابر و در 96 ساعت پس از تلقیح 25/7 برابر نسبت به رقم حساس بوه است. سطح بیان بالای ژن PR3 در 12 تا 48 ساعت پس از آلودگی در رقم مقاوم  به ترتیب 38 و 10/4 برابر رقم حساس طارم محلی ارزیابی شد. میزان بیان ژن PR5 در رقم مقاوم خزر در ساعات 48، 72 و 96 به ترتیب4/1، 7/6 و 22 برابر رقم حساس طارم محلی بوده است.

    نتیجه گیری

    از آنجایی که تجمع رونویسی  mRNAو افزایش بیان این ژن ها یک شاخص ارزیابی مهم بروز واکنش دفاعی در تعامل با عامل بیماری می باشد، فعالیت این ژن ها نشان از وجود پتانسیل مقاومت نسبت به این باکتری در رقم تجاری ایرانی خزر در برابر این بیماری مهم محسوب می شود. در مجموع فعال شدن مسیرهای مختلف مقاومت سیستمیک و القای ژن های مقاومت در بروز مقاومت رقم خزر نسبت به رقم حساس طارم محلی، بخشی از ساز وکار دفاعی برنج در مقابل باکتری Xoo می باشد. نتایج این تحقیق به همراه ارزیابی بیان ژن می تواند نوید کارایی مناسب رقم خزر در زمان اپیدمی شدن بیماری و یا پتانسیلی برای انتقال ژن مقاومت به ارقام حساس در مدیریت تلفیقی یا ایجاد مقاومت هرمی باشد.

    کلید واژگان: بیان ژن, پروتئین های مرتبط با بیماری زایی, مقاومت, QRT-PCR
    Ahmad Drakhshan, Mohammad Salari, Valiollah Babaeizad*, Naser Radman, Abdolhosein Taheri
    Introduction and Objective

    Bacterial blight of rice caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae is one of the destructive diseases of this product in different parts of the world. Due to the inefficiency of chemical management and environmental contamination, the use of resistant cultivars is one of the most effective and economical ways to manage this disease. In addition, the lack of sufficient information to understand the mechanism of resistance in Iranian rice and in resistant cultivars, show that molecular evaluation of genes expression in sensitive and resistant cultivars in interaction with the disease agent, is needed.

    Material and Methods

    In this study, the expression pattern of NPR1 and several PR genes (including PR1b, PR3 and PR5) in different time courses after inoculation was evaluated. Quantitative Real time PCR was performed in resistant and sensitive populations (Khazar and Tarom) to bacterial blight.

    Results

    In the study of gene expression, the trend of increasing gene expression in the Khazar resistant cultivar compared to the sensitive cultivar was confirmed from the early hours after inoculation. The maximum expression of NPR1 gene in resistant cultivar was at 12 hours after infection (hai). In the case of pathogen-related genes expression, the activity of PR1b gene at 72 hai in resistant cultivar was 11.2 fold and in 96 hai was 25.7 fold higher than sensitive cultivar. High expression levels of PR3 gene at 12 and 48 hai in resistant cultivar was evaluated 38 and 10.4 times higher than sensitive Tarom local cultivar, respectively. The expression level of PR5 gene in resistant Khazar cultivar at 48, 72 and 96 hours was 4.1, 7.6 and 22 fold higher than the sensitive cultivar, respectively.

    Conclusion

    Since the accumulation of mRNA transcripts and increased activity of these genes is an important indicator of the development of a defense response in interaction with the disease agent, the activity of these genes indicates the presence of resistance potential in the Iranian Khazar cultivar is important against this disease. In general, activation of different pathways of systemic resistance (SAR) and induction of resistance genes in the emergence of resistance of Khazar cultivar compared to Tarom susceptible cultivar, is part of the defense mechanism of rice against Xoo. The results of this research along with the evaluation of the gene expression can promise the proper efficiency of the Khazar variety during the epidemic of the mentioned disease or a potential for transferring the resistance gene to sensitive cultivars in integrated management or pyramidal resistance.

    Keywords: Gene Expression, Pathogenesis-Related proteins, QRT-PCR, Resistance
  • ولی الله بابایی زاد*، حسن ملکی، محمدعلی تاجیک قنبری، محمد آقاجانی، رامین حیدری

    بیماری پیچیدگی سنبله، با عامل قارچی Dilophospora alopecuri، ازجمله بیماری هایی است که در استان گلستان به همراه نماتود گال دانه گندم (Anguina tritici) مشاهده می شود. به منظور بررسی بیماری زایی قارچ، آزمایشی در دو حالت مایه زنی قارچ مذکور به میزبان به تنهایی، در حضور نماتود و نماتود به تنهایی بر روی 4 رقم گندم احسان، کوهدشت، مروارید و لاین شماره 17 در شرایط گلخانه صورت گرفت. معیارهایی شامل درصد کاهش وزن خشک بوته آلوده، درصد کاهش ارتفاع بوته، تعداد بوته آلوده به قارچ، تعداد سنبله آلوده به قارچ، تعداد بوته آلوده به نماتود، وزن کل گال های نماتود، تعداد گال نماتود و متوسط وزن گال در هر بوته در ارقام مورد آزمون مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار SAS و مقایسه میانگین تیمارها با آزمون LSD انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر متقابل بین قارچ و ارقام گندم و تاثیر قارچ عامل بیماری بر روی شاخص های اندازه گیری شده در ارقام گندم معنی دار است. همچنین جدایه های قارچ استان به تنهایی قادر به آلودگی بونه ها نبودند. نتایج نشان داد که قارچ فقط در حضور نماتود گال دانه گندم قادر به ایجاد بیماری روی گندم است و وجود نماتود جهت بیماریزایی و انتشار قارچ در سنبله گندم ضروری است.

    کلید واژگان: اثر متقابل, گلخانه, ارقام گندم, شاخص, استان گلستان
    Valiollah Babaeizad *, Hasan Maleki Ziarati, MohammadAli Tajick- Ghanbari, Mohammad Aghajani, Ramin Heydari

    Twist disease of wheat caused by Dilophospora alopecuri is one of the diseases that is observed along with wheat seed gall nematode (Anguina tritici) in Golestan province. In order to investigate the pathogenicity of the fungus, an experiment was performed in two cases including inoculation of the fungus alone, D. alopecuri and the nematode together and nematode alone on 4 cultivars of wheat known as Ehsan, Kouhdasht, Morvarid and Line 17 under greenhouse condition. Traits such as decrease of dry weight of infected plant, decrease of plant height, number of fungus-infected plants, number of spike infected by the fungus, number of nematode-infected plants, total weight of nematode galls, number of nematode galls and average galls weight per plant were measured in different cultivars. The analysis was performed using SAS software, and the comparison of the means was achieved by the LSD test. The results of analysis of variance showed that the interaction between D. alopecuri and wheat cultivars and the effect of the fungus on the measured indices in wheat cultivars was significant. The results showed that D. alopecuri can cause disease on wheat only in the presence of A. tritici and the presence of nematode is necessary for fungal pathogenicity and its distribution in the wheat spike.

    Keywords: interaction, Greenhouse, indice, wheat cultivar, Golestan province
  • Siavash Samavi*, Heshmatollah Rahmian, Abdoolnabi Bagheri, Valiollah Babaeizad

    Huanglongbing (HLB) is one of the most destructive diseases of citrus worldwide. The disease keeps spreading in several citrus-growing areas of southern Iran. The potential of (GTG)5-rep marker in revealing the genetic diversity of geographic isolates of Candidatus Liberibacter asiaticus was evaluated in the present study. Twenty-one HLB-infected samples collected from the Hormozgan and Sistan and Baluchestan provinces were used in the trial. PCR with the (GTG)5 primer produced 16 scorable bands, of which nearly 100% were polymorphic among or within the populations. The most observed variation resided within (80.56, P < 0.10) and a substantially less (19.44, P < 0.10) between the populations. The isolates were distributed in two main (A and B) clusters, each consisting of several subgroups. Group A included Sistan and Baluchestan and Hormozgan isolates and the group B embraced Hormozgan isolates. Based on pairwise genetic differences, the Haji Abad and Hashtbandi populations exhibited the highest between-population variation, and the Siahoo, Hashtbandi, Nikshahr, Haji Abad, and Sarbaz showed the greatest within-population variation. The first three coordinates of the principal coordinate analysis explained more than 72.39% of the variation among or within the populations. The first two coordinates explained 58.20% of band variation in plotting, and the first and third coordinates explained 55.54% of band variation. These results may be inferred that the Hormozgan populations might have diverged from the Sistan populations, or both might have originated separately from an initial or parental population possessing a high genetic diversity.

    Keywords: Huanglongbing, CLas, (GTG)5, marker, diversity
  • حسین مرادی بیدختی، ولی الله بابایی زاد*، حشمت الله رحیمیان، محمدعلی تاجیک قنبری، علی پاکدین پاریزی

    بیماری باکتریایی بلاست مرکبات (viridiflava Pseudomonas) ازجمله بیماریهای شایع در بیشتر نقاط مرکبات خیز جهان است. گیاهان برای مقابله با عوامل بیماریزا از طیف وسیعی از مکانیسمها استفاده میکنند که نتیجه برهمکنش گیاه با عوامل بیماریزا، القای بیان ژنهای درگیر در مقاومت و کاهش زخم و آسیب است. علاوه بر این، ارتباط همزیستی بین گیاه و قارچ میکوریزا میتواند به طور موثر رشد را تقویت کرده و گیاه را در برابر شرایط نامطلوب محیطی محافظت کند. در مطالعه حاضر گیاهچه های نارنج همزیست شده با قارچ میکوریز indica Serendipita به باکتری viridiflava Pseudomonas آلوده شدند. نمونه برداری از گیاهان تیمار شده در بازه های زمانی 24 ،48 و 72 ساعت پس از تلقیح انجام شد و الگوی بیان ژنهای PR1، PR2 ،PR3 ،PR4 ،PR5 ،PAL ،POX و LOX در مراحل اولیه بیماری بلاست مرکبات با روش PCR-qRT بررسی شد؛ بنابراین بر اساس نتایج به دست آمده میزان بیان ژنهای PR1 ،PR4 ،PAL ،POX ،PR3 و PR5 در 48 ساعت پس از اعمال آلودگی در گیاه نارنج همزیست شده با قارچ indica. S افزایش داشت اما سطح بیان ژنهای PR2 و LOX در 72 ساعت پس از اعمال آلودگی افزایش نشان داد. به نظر میرسد قارچ همزیست قادر است با القای اثرات سیستمیک سبب آمادگی گیاه میزبان در جهت افزایش سریع بیان ژنهای دفاعی به محض دریافت سیگنال حضور عامل بیمارگر بلاست شود.

    کلید واژگان: بیماری بلاست مرکبات, نارنج, indica Piriformospora, ژنهای PR, viridiflava Pseudomonas
    Hossein Moradi Beidokhti, Valiollah Babaeizad *, Heshmatollah Rahimian, Mohammad Ali Tajick Ghanbary, Ali Pakdin-Parizi

    Citrus bacterial blast disease is one of the prevalent diseases in most citrus-growing regions in the world. Plants use a wide range of mechanisms to defend against pathogens, and the plant-pathogen interaction induces the expression of genes involved in the plant resistance. Furthermore, symbiotic association between plant and mycorrhizal fungi could effectively promote growth and protect the plant against adverse environmental conditions. In the present study, Serendipita indica-root colonized sour orange seedlings were infected by Pseudomonas viridiflava and the expression patterns of PR1, PR2, PR3, PR4, PR5, PAL, POX, and LOX genes in the early stages of citrus blast disease were investigated using the qRT-PCR at different sampling times. According to the results, the response of defense genes to bacterial infection was time dependent. In the S. indica-colonized sour orange plants, the highest level of PR1, PR4, PAL, POX, PR3, and PR5 genes expression was observed at 48 h after infection, but the expression of PR2 and LOX genes was increased at 72 h after infection compared to the control plants. It seems that S. indica can induce systemic effects and prepare the host plant to increase the expression of defense genes more rapidly once it receives a signal for the presence of the pathogen.

    Keywords: Citrus blast disease, Piriformospora indica, PR genes, Pseudomonas viridiflava, Citrus aurantium
  • سمیه نظری، حسین علایی*، ولی الله بابایی زاد، علی مومنی

    برنج از مهم ترین گیاهان زراعی دنیا است که سطح وسیعی از اراضی زراعی قابل کشت را به خود اختصاص داده است. بیماری بلاست از مهم ترین و مخرب ترین بیماری های برنج می باشد که موجب کاهش تولید این محصول می گردد. به دلیل آلودگی های زیست محیطی ناشی از مصرف بی رویه قارچکش ها جهت کنترل این بیماری و از طرفی مقاومت بیمارگر به این مواد شیمیایی، توسعه راهکار های بهتر و سالم تر برای کنترل این بیمارگر ضروری به نظر می رسد. کنترل بیولوژیک بیماری های گیاهی با استفاده از آنتاگونیست ها می تواند یک روش جایگزین امید بخش باشد.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه تاثیر غیر مستقیم قارچTrichoderma harzianum بر قارچ بیمارگرMagnaporthe oryzae در شرایط گلخانه از طریق القاء مقاومت سیستمیک در رقم حساس طارم محلی بررسی شد. بدین منظور، بیان چند ژن مهم دفاعی در گیاهان همزیست شده با تریکودرما و گیاهان شاهد (فاقد تریکودرما) در زمان های مختلف پس از تلقیح بیمارگر با استفاده از روش Real-time qPCR مورد بررسی قرار گرفت.

    نتایج

    نتایج حاکی از افزایش سطح بیان ژن های NPR1، PR2 و PR3 پس از تلقیح بیمارگر در گیاهان همزیست شده با تریکودرما در مقایسه با گیاهان شاهد بود که در مورد ژن های PR2 و PR3 از نظر آماری اختلاف معنی داری وجود داشت. با این وجود در بعضی از زمان ها، اختلاف معنی داری در سطح بیان ژن های مورد ارزیابی بین دو تیمار مشاهده نشد. بررسی صفات مرفولوژیکی مختلف از قبیل وزن خشک ریشه، ساقه و برگ، طول ریشه، قطر ساقه و ارتفاع بوته حاکی از افزایش آن ها در گیاهان همزیست شده در مقایسه با گیاهان شاهد بود هر چند این اختلاف بجز صفت ارتفاع بوته در مورد بقیه صفات معنی دار نبود. میزان کلروفیل a وb نیز بعنوان صفات فیزیولوژیکی در هر دو تیمار اندازه گیری شد. اگرچه مقدار کلروفیل a در گیاهان همزیست شده بیشتر از گیاهان شاهد بود اما اختلاف معنی داری مشاهده نشد. بررسی بر همکنش گیاه برنج و بیمارگر در حضور تریکودرما نشان داد که اختلاف معنی داری از نظر شدت بیماری بین گیاهان همزیست شده و گیاهان شاهد وجود دارد به طوری که همزیستی گیاهان با تریکودرما موجب کاهش شدت بیماری در مقایسه با گیاهان شاهد گردید.

    نتیجه گیری

    این نتایج می تواند تا حدودی بیانگر حفاظت سیستمیک گیاه برنج در مقابل قارچ M. oryza در اثر همزیستی ریشه گیاه با قارچT. harzianum و در نتیجه، القاء مقاومت و افزایش ژن های مرتبط با بیماری زایی باشد اما کافی نیست. بنابراین، لزوم تکرار آزمایش گلخانه و در نتیجه، اطمینان از وجود اختلاف معنی دار در بیان ژن های مورد مطالعه بین گیاهان همزیست شده و گیاهان شاهد ضروری به نظر می رسد.

    کلید واژگان: آنزیم های دفاعی, برنج, بیان ژن, بیماری بلاست, قارچ همزیست
    Somayeh Nazari, Hossein Alaei *, Valiollah Babaeizad, Ali Momeni
    Objective

    Rice is one of the most important crops in the world, which occupies a large area of arable land. Blast disease is one of the most important and destructive rice diseases, which reduces production of this product. Due to environmental pollution caused by overuse of fungicides to control this disease and on the other hand, the pathogen resistance to these chemicals, development of better and healthier strategies to control this pathogen is necessary. Biological control of plant diseases using antagonists can be a promising alternative method.

    Materials and methods

    In this study, indirect effect of Trichoderma harzianum fungus on pathogenic fungus, Magnaporthe oryzae, under greenhouse conditions was investigated by induction of systemic resistance in susceptible Tarom cultivar. For this purpose, expression of several important defense genes was investigated using real-time qPCR technique in plants symbiont with Trichoderma compared to control plants (without Trichoderma) at different times after infection with pathogenic fungi.

    Results

    The results showed increasing expression level of NPR1, PR2 and PR3 genes after pathogen inoculation in plants symbiont with Trichoderma compared to the control plants that there was statistically significat difference about PR2 and PR3 genes. Nevertheles in a number of times, there was no significant difference in expression level of the evaluated genes between two treatments. Examination of various morphological traits such as root, stem and leaf dry weight, root length, stem diameter and plant height showed an increase in plants symbiont with Trichoderma compared to control plants (without Trichoderma), although this difference was not significant about these traits except for plant height. Chlorophyll a and b levels were also measured as physiological traits in both treatments. Although amount of chlorophyll a was higher in plants symbiont with Trichoderma than control plants, but no significant difference was observed. Phenotypic study of interaction of rice plant and pathogen in presence of Trichoderma showed a significant difference about disease severity in plants symbiont with Trichoderma compared to control plants.

    Conclusions

    These results could somewhat indicate the systemic protection of the rice plant against M. oryzae due to symbiosis of the plant root with Trichoderma harzianum and induction of resistance and increase in pathogenesis-related genes, but this is not enough. Therefore, it is necessary to repeat greenhouse experiment to ensure that there is a significant difference in expression of the studied genes between symbiotic and control plants.

    Keywords: Blast disease, Defense enzymes, Gene expression, rice, Symbiont fungus
  • Javad Ashrafi, Kamran Rahnama *, Valiollah Babaeizad, Seyedeh Sanaz Ramezanpour, Christoph Keel
    Background
    Septoria tritici blotch (STB) caused by fungus Zymoseptoria tritici, is one of the important wheat (Triticum aestivum L.) diseases difficult to control because of the lack of wheat resistant cultivars. The use of biological control agents is one possible way for triggering host plant resistance to biotic and abiotic stresses.
    Objective
    In this study, we examined the ability of Serendipita indica and Pseudomonas protegens CHA0-mCherry in inducing the local wheat cultivar Tajan resistance to STB.
    Materials and Methods
    The interaction between biological control agents and the roots of wheat was evaluated. The experiment was conducted in a completely randomized design by three replicates. Spore suspension was supplied at concentrations of 107 and 109 for S. indica and bacteria isolate (CHA0-mCherry) respectively. Five treatments were applied including S. indica, CHA0-mCherry, S. indica and CHA0-mCherry co-inoculation, positive and negative control. Twentyone days after inoculation, the interaction between biological agents and plant roots were evaluated through morphological traits and qPCR. The plant resistance, disease severity, and the correlation between resistance and disease severity were assessed. Pycnidial variation and agronomic traits were also evaluated.
    Results
    Twenty-one days after inoculation, both biological agents clearly colonized all treated roots of all treatments except in control plants as demonstrated by qPCR analysis. Chlamydospores were observed in the S. indica-treated hosts with the CHA0-mCherry colonizing assessment showing 5×109 CFU g-1 in the root. The asexual phase of the fungal pathogen, pycnidial diameter, was reduced in S. indica treated plants more considerably than in the other treatments. There was a positive correlation between resistance and disease severity mean when calculated by Pearson’s correlation. There was a significant difference between the root length, fresh, and dry weight of root. Spore density was inversely correlated to resistance and disease severity, when compared with control, with CHA0-mCherry being the most effective in reducing the spore density. S. indica was the most effective in promoting root growth and stem biomass, when compared with control.
    Conclusions
    Serendipita indica and Pseudomonas protegens CHA0-mCherry colonies showed a potential biological control activity and efficiently enhanced the plant resistance to Z. tritici in the treated wheat roots. The microbial biological control agents are very practical in crop protection against plant disease and can be very useful in sustainable agriculture. Abbreviations: PLSN: percentage of leave surface necrosis, DPI: day past inoculation, PLACL: percentage of leaf area covered by lesions, PPMLA: pycnidia per millimeter in leaf area.
    Keywords: Biocontrol, Disease Severity, Endophyte, Interaction, Pycnidia, Septoria Blotch
  • سمیه نظری*، حسین علائی، ولی الله بابایی زاد، علی مومنی

    بلاست از مهم ترین و مخرب ترین بیماری های برنج در دنیا می باشد. نانو ذرات عوامل ضد میکروبی هستند که به صورت محرک های زیستی و غیر زیستی مورد استفاده قرار گرفته و می توانند موجب القای مقاومت در گیاه در برابر عوامل بیمارگر شوند. تاثیرات نانو ذرات بیولوژیک و غیر بیولوژیک مختلف در بازدارندگی بیمارگر های قارچی مختلف گیاهان از جمله قارچ عامل بیماری بلاست به اثبات رسیده است. اما در مورد تاثیر نانوذره بیولوژیک بر کنترل این بیماری از طریق القاء مقاومت و بیان ژن های دفاعی مطالعه ای صورت نگرفته است. در این مطالعه، علاوه بر تاثیر مستقیم نانوذره نقره بیولوژیک سنتز شده از قارچ Trichoderma harzianum در شرایط آزمایشگاه، تاثیر غیر مستقیم آن از طریق القای مقاومت سیستمیک در رقم حساس طارم محلی بر قارچ بیمارگرMagnaporthe oryzae  در شرایط گلخانه بررسی شد. بدین منظور، بیان چند ژن مهم دفاعی در گیاه تیمارشده با نانوذره بیولوژیک در مقایسه با گیاهان شاهد (تیمار فاقد نانوذره نقره بیولوژیک) در زمان های مختلف پس از تلقیح با بیمارگر با روش Real-time qPCR مورد بررسی قرارگرفت. نتایج بررسی مستقیم حاکی از تاثیر مثبت غلظت های مختلف نانوذره بیولوژیک در کاهش رشد بیمارگر در مقایسه با تیمار شاهد بود، به طوری که میزان بازدارندگی از رشد بیمارگر در غلظت های 5/4، 9، 18، 27 و 36 میکرو گرم در میلی لیتر در مقایسه با تیمار شاهد به ترتیب 7، 28، 56، 81 و 92 درصد بود. بررسی فنوتیپی برهمکنش گیاه برنج و قارچ عامل بیماری بلاست در حضور نانوذره بیولوژیک نشان داد که اختلاف معنی داری بین شدت بیماری در گیاهان تیمار شده با نانوذره بیولوژیک در مقایسه با گیاهان شاهد وجود ندارد. همچنین تجمع ترانوشت ژن های NPR1، PR2، PR3 وLOX  بین دو تیمار مذکور، افزایش قابل ملاحظه و معنی داری را نشان نداد. بنابراین، تاثیر غیر مستقیم نانوذره نقره بیولوژیک سنتز شده بر بیمارگر از طریق القاء مقاومت و افزایش بیان ژن های دفاعی گیاه برنج قابل توجه نمی باشد.

    کلید واژگان: القاگر, بیمارگر, ژن های PR, مقاومت القایی, نیترات نقره, تریکودرما
    Somayeh Nazari *, Hossein Alaei, Valiollah Babaeizad, Ali Momeni

    Blast is one of the most important and destructive rice diseases in the world. Nanoparticles are antimicrobial agents used as biological and non–biological stimulants and can induce resistance in plant against pathogens. Effects of different biological and non–biological nanoparticles on inhibition of various plant fungal pathogens has been proved. However, no study has been done about the effect of biological nanoparticles on control of this disease through induction of resistance and expression of defense genes. In this study, in addition to direct effect of biological silver nanoparticles synthesized using Trichoderma harzianum fungus in vitro, its indirect effect was investigated by inducing systemic resistance in susceptible local Tarom cultivar on pathogenic fungus Magnaporthe oryzae under greenhouse conditions. For this purpose, expression of several important defense genes investigated in biological silver nanoparticle–treated plants in comparison with control plant (without biological silver nanoparticle) using real–time qPCR technique at different times after pathogen inoculation. The results showed a positive effect of different concentrations of biological nanoparticles in reduction of pathogen growth in comparison with the control treatment so that the amount of inhibition of pathogen growth in different concentrations (36, 27, 18, 9, 4.5 ppm) was 92, 81, 56, 28 and 7 percent compared to the control treatment, respectively. Phenotypic study of rice plant interaction with the fungus causing blast disease in presence of biological nanoparticle showed that there was no significant difference between the disease severities in biological nanoparticle–treated plants compared to control plants. Also, accumulation of transcripts of NPR1, PR2, PR3 and LOX genes between two mentioned treatments did not show significant increase. Therefore, indirect effect of biological silver nanoparticle on pathogenic fungus by induced resistance and increasing the rice plant defense genes is not considerable.

    Keywords: induced resistance, inducer, Pathogen, PR genes, silver nitrate, Trichoderma
  • خدیجه گودرزیان، محمدعلی تاجیک قنبری*، ولی الله بابایی زاد، شیده موجرلو

    در این تحقیق، به منظور شناسایی قارچ های اندوفیت ریشه، طی سال 96-1395، از ریشه گیاهان علفی سالم در مراتع مناطق مرکزی استان مازندران، نمونه برداری صورت گرفت. در آزمایشگاه، هر نمونه ریشه پس از ضدعفونی و کشت روی محیط PDA به مدت یک ماه در دمای 25 درجه سلسیوس و تاریکی مداوم، نگهداری شدند. پس از خالص سازی جدایه های به دست آمده با استفاده از روش تک اسپور و نوک ریسه، شناسایی جدایه ها بر اساس ویژگی های ریخت شناسی و توالی ناحیه ITS انجام شد. در این مطالعه 27 گونه متعلق به 14 جنس شناسایی شدند. گونه های قارچی شامل: Alternaria alternata، A.arborescens، A.burnsii، A.dumosa، A.solani، A.tenuissima، Botryosphaeria dothidea، B.auasmontanum، Curvularia australiensis، C.buchloes، C.spicifera، Cladosporium tenuissimum، Daldinia concentrica، Diaporthe bohemiae، Fusarium acuminatum، F.avenaceum، F.equiseti، F.oxysporum، F.tricinctum، F.verticillioides، Microsphaeropsis arundinis، Nigrospora sphaerica، Paraconiothyrium cyclothyrioides، Periconia macrospinosa، Poaceascoma helicoides، Preussia minima و Xylaria heliscus می باشند. در این میان، 11 گونه شامل Botryosphaeria auasmontanum، Curvularia australiensis، C.buchloes، C. spicifera، Diaporthe bohemiae، Microsphaeropsis arundinis، Nigrospora sphaerica، Paraconiothyrium cyclothyrioides، Periconia macrospinosa، Poaceascoma helicoides و Preussia minima آرایه های جدید برای مایکوفلور ایران می باشند. علاوه بر این کلیه ی قارچ های شناسایی شده به جز گونه Alternaria arborescens، برای اولین بار در این مطالعه به عنوان اندوفیت گیاهان میزبان مذکور در ایران گزارش می شوند.

    کلید واژگان: قارچ های اندوفیت, گیاهان علفی, ITS, مراتع مازندران, آرایه های جدید
    Khadijeh Goodarzian, MohammadAli Tajick Ghanbary *, Valiollah Babaeizad, Shideh Mojerlou

    In this study, to isolate and identify the root endophyte fungi, root samples of herbaceous plants were collected from the central regions of Mazandaran province during 2016-17. In laboratory, each root sample was cultured on PDA medium after surface disinfestation and incubated for a month at 25°C and continuous darkness. Fungal isolates were purified using the single spore and hyphal tip methods. Fungal species were identified based on morphological characteristic and ITS sequence data. In this study, 27 species belonging to 14 different genera including: Alternaria alternata, A.arborescens, A. burnsii, A. dumosa, A. solani, A. tenuissima, Botryosphaeria dothidea , B. auasmontanum, Curvularia australiensis, C. buchloes, C. spicifera, Cladosporium tenuissimum, Daldinia concentrica, Diaporthe bohemiae, Fusarium acuminatum, F. avenaceum, F. equiseti, F. oxysporum, F. tricinctum, F.verticillioides، Microsphaeropsis arundinis، Nigrospora sphaerica، Paraconiothyrium cyclothyrioides, Periconia macrospinosa, Poaceascoma helicoides, Preussia minima and Xylaria heliscus were identified. Among identified fungi Botryosphaeria auasmontanum, Curvularia australiensis, C. buchloes, C. spicifera, Diaporthe bohemiae, Microsphaeropsis arundinis, Nigrospora sphaerica, Paraconiothyrium cyclothyrioides, Periconia macrospinosa, Poaceascoma helicoides and Preussia minima are new for mycoflora of Iran. Except Alternaria arborescens, other fungi are introduced from their hosts for the first time, in Iran.

    Keywords: Endophytic Fungi, Herbaceous Plants, ITS, Mazandaran rangeland, new records
  • جواد اشرفی، کامران رهنما*، ولی الله بابایی زاد، سیده ساناز رمضانپور، کریستوف کیل

    بیماری سپتوریوز برگی یکی از بیماری های مهم گندم می باشد. قارچ اندوفیت Serendipita indica و باکتری Pseudomonas protegens باعث تحریک مقاومت سیستمیک بر علیه عوامل بیماری زای گیاهی می شوند. در این پژوهش میزان تغییر بیان ژن های مهم دفاعی PAL، LOX، NPR1 و PR5 در گیاهان گندم رقم حساس تجن تیمار شده با قارچ میکوریز S. indica و باکتری P. protegens و نیز در گیاهان شاهد بدون تیمار با عامل بیوکنترل در زمان های مختلف پس از آلودگی با قارچ بیمارگر Zymoseptoria tritici با استفاده از تکنیک Real-time qPCR مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان رونوشت ژن های PAL و LOX در گیاهان تیمار شده با باکتری P. protegens و میزان رونوشت ژن های NPR1 و PR5 در تیمار توام گیاهان با قارچ میکوریز S. indica و باکتری P. protegens بیشتر از سایر تیمارها بود. نتایج ارزیابی فنوتیپی میزان مقاومت در دو تیمار ذکر شده نیز نشان دهنده تاثیر بیان ژن های مذکور در القاء مقاومت می باشد. نتایج حاکی از نقش فعال این دو عامل بیوکنترل در حفاظت از رقم حساس تجن در مقابل بیماری سپتوریوز برگی در اثر افزایش بیان ژن های مذکور نسبت به شاهد می باشد.

    کلید واژگان: اندوفیت, سپتوریوز گندم, مقاومت سیستمیک, ژن های دفاعی, RT-qPCR
    Javad Ashrafi, Kamran Rahnama *, Valiollah Babaeizad, Seyedeh Sanaz Ramezanpour, Christoph Keel

    Septoria leaf blotch (STB) caused by Zymoseptoria tritici, is one of the important wheat disease. The endophytic fungus Serendipita indica and the plant-protecting bacteria Pseudomonas protegens induce systemic resistance to plant pathogens. In this study, the expression rate of several defense genes in Tajan susceptible wheat cultivar treated by S. indica and P. protegens and in control plants at different times point after inoculation with Z. tritici were investigated by Real-time qPCR technique. The results showed that, the expression of PAL and LOX genes in plants treated with P. protegens was higher than other treatments. The expression of NPR1 and PR5 genes were higher in co-inoculated plants that treated by S. indica and P. protegens. The results of phenotypic evaluation of two mentioned treatments also show, the expression of these genes is effective in inducing resistance.The results indicate the active role of these two biocontrol agents in protection of susceptible Tajan cultivar against STB due to increased expression of these genes compared to control.

    Keywords: Defense gene, Endophyte, RT-qPCR, Septoria, Systemic resistance
  • احمد درخشان، محمد سالاری، ولی الله بابایی زاد*، ناصر پنجه که، عبدالحسین طاهری

    سوختگی باکتریایی برنج (Xoo) Xanthamonos oryzae pv. oryzae یکی از مخرب ترین بیماریهای باکتریایی برنج در برخی از مناطق کشت برنج در دنیا بویژه مناطق گرمسیری آسیایی می باشد. کارایی پایین روش هایی مدیریت بیماری بخصوص روش شیمیایی سبب شده تا بیشتر تحقیقات روی ارقام مقاوم و درک مکانیسم های مقاومت از طریق مطالعه تعاملات بیوشیمیایی و شناخت ژنهای مقاوم در مدیریت برنامه کاربردی قرار گیرد. این پژوهش با هدف ارزیابی مقاومت 24 رقم تجاری برنج ایرانی در مقابل باکتری عامل سوختگی و مطالعه برخی مکانسیم مقاومت در سطوح بیوشیمیایی و الگوی تظاهر ژن PAL به روش QRT-PCR انجام گرفت. نتایج ارزیابی گلخانه ای نشان داد ارقام مختلف در توسعه طول لکه در برگ به عنوان مهمترین صفت ارزیابی بیماری اختلاف دارند. رقم تجاری خزر و نعمت در بالاترین سطح مقاومت و رقم طارم محلی و دیلمانی بیشترین حساسیت را بر اساس شاخص ارزیابی (مقاومت کمی) نسبت به این بیماری نشان دادند. ارزیابی بیوشیمیایی آنزیم های کاتالاز، گایکول پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز و فنل کل در رقم مقاوم خزر و حساس طارم محلی نشان از روند فعالیت بالای این آنزیم ها در رقم مقاوم در مقایسه با رقم حساس در ساعات اولیه پس از مایه زنی داشته که اختلاف بین رقم مقاوم و حساس در سطح یک درصد معنی دار می باشد. نرخ بیان ژن PAL نیز در رقم مقاوم خزر در ساعات اولیه پس از مایه زنی نسبت به رقم حساس بطور قابل ملاحظه ای بالاتر بوده است. در مجموع به نظر می رسد القای ژن PAL و بدنبال آن افزایش تجمع آنزیم های اکسیدانی و آنتی اکسیدانی در بروز مقاومت رقم خزر نسبت به رقم حساس طارم محلی بخشی از ساز وکار دفاعی برنج در مقابل باکتری Xoo می باشد.

    کلید واژگان: ارقام تجاری برنج, تعاملات بیوشیمیایی, غربال گری, PAL, qRT-PCR
    Ahmad Derakhshan, Valiollah Babaeizad*, Naser Panjekeh, Abdolhossein Taheri

    Rice bacterial blight caused by Xanthamonos oryzae pv. oryzae is one of the most destructive bacterial diseases of rice in some areas of rice cultivation in the world, especially in the tropics of Asia. The low efficiency of disease management methods, especially chemical methods, has led to more research on recognizing resistant cultivars and understanding resistance mechanisms through the study of biochemical interactions and recognition of resistant genes. This study aimed to evaluate the resistance of 24 commercial Iranian rice cultivars against bacterial blight and to study some mechanisms of resistance at biochemical levels and the pattern of PAL gene expression by the qRT-PCR method. The results of the greenhouse assessment showed that different cultivars varied in the development of leaf spot length as the most important trait for disease evaluation. The Khazar and Nemat commercial cultivars at the highest level of resistance and the Tarom (mahalli) and Dilamani cultivars showed the highest sensitivity based on the evaluation index (quantitative resistance) of this disease. Biochemical evaluation of Catalase, guaiacol peroxidase, superoxide dismutase enzymes and total phenol in the resistant and sensitive cultivar shows the high activity of these enzymes in the resistant cultivar compared to the sensitive cultivar in the early hours after inoculation. The difference between resistant and sensitive cultivars was significant at the level of one percent. The PAL gene expression rate was also significantly higher in the resistant Caspian cultivar in the early hours (12h) after inoculation than the sensitive cultivar. Overall, it seems that the induction of the PAL gene and the subsequent increase in the accumulation of oxidative and antioxidant enzymes in the resistance of Khazar cultivar to the sensitive cultivar of Tarom, it is part of the defense mechanism of rice against Xoo bacteria.

    Keywords: Commercial rice cultivars, Biochemical interactions, Screening, PAL, qRT-PCR
  • محمدعلی تاجیک قنبری*، صغری طاهرپورکلائی، ولی الله بابایی زاد، شیده موجرلو

    باقلا (Vicia faba) یکی ازمهم ترین لگوم های دانه ای در گیاهان زراعی می باشد. بیماری لکه برگی آلترناریایی یکی از بیماری های باقلا در استان گلستان و مازندران و عامل خسارت و کاهش عملکرد در این گیاه می باشد. در تحقیق حاضر از مزارع باقلا آلوده به بیماری در استان های گلستان و مازندران نمونه برداری انجام شد. جدایه بدست آمده براساس خصوصیات ریخت شناسی و مولکولی Alternaria alternata شناسایی شد. به منظور ارزیابی مقاومت نسبی نه رقم باقلا نسبت به این بیماری در شرایط گلخانه، سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری (AUDPC) اندازه گیری شد. همچنین تغییرات برخی از آنزیم های مرتبط با مقاومت در رقم حساس و مقاوم در زمان های مختلف پس از آلودگی بررسی شد. نتایج نشان داد اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد در نرخ حساسیت به بیماری در ارقام مختلف در مقابل A. alternata وجود دارد. رقم اوتونو با بیشترین مقدار AUDPC حساس ترین و ارقام زرشکی و زینامورا با کمترین مقدار، مقاوم ترین ارقام بودند. همچنین نتایج داده های فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان نشان دهنده اختلاف معنی دار در سطح یک درصد در فعالیت هر سه آنزیم پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز و کاتالاز پس از وقوع بیماری می باشد. افزایش در مقادیر آنزیم ها در تعامل ناسازگار (رقم مقاوم زرشکی) در مقایسه با تعامل سازگار (رقم حساس اوتونو) بیشتر بود که نقش این آنزیم ها در فعال سازی واکنش های دفاعی گیاه باقلا در تعامل با بیمارگر و بروز مقاومت را نشان می دهد. به طور کلی نتایج نشان داد که رقم زرشکی با مقدار کم AUDPC و بیان بالای آنزیم های آنتی اکسیدانی از پتانسیل بالایی برای اصلاح ژنتیک در مقاومت به بیماری لکه برگی آلترناریایی برخوردار می باشد.

    کلید واژگان: کاتالاز, آسکوربات پراکسیداز, سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری, لکه برگی آلترناریایی
    MohammadAli Tajick Ghanbary *, Soghra Taherpour Kolaei, Valiollah Babaeizad, Shideh Mojerlou

    Faba Bean (Vicia faba) is an important legume among cultivated plants and Alternaria leaf spot is a serious disease that causes broad damages and yield loss in Golestan and Mazandaran provinces. In current research, sampling was carried out from Mazandaran and Golestan provinces. Morphological and molecular surveys of the obtained isolates showed that they belong to A. alternata species. In order to evaluate resistance of nine Faba Bean cultivars against Alternaria leaf spot, area under disease progress curve (AUDPC) were calculated in greenhouse condition. In addition, variation of some resistance related enzymes between resistant and susceptible lines were tested at different time intervals after inoculation. Statistical analysis showed significant difference between cultivars (P≤ 0.05). The Otono cultivar with the highest AUDPC and Zereshki cultivar with the least AUDPC were suggested as susceptible and resistance cultivars, respectively. The ANOVA of antioxidant enzymes showed positive effects on CAT, APX and GPX levels after inoculation (P≤ 0.01). Increasing in the amount of enzymes in incompatible interaction (Zereshki resistant cultivar) was greater than that of compatible interaction (Otono susceptible cultivar), indicates the role of these enzymes in activating plant defense responses in Faba Bean to interact with the pathogen and induce resistance. In general, the results showed that Zereshki cultivar with low level of AUDPC and high expression of antioxidant enzymes has high potential to be used in breeding programs for resistance to Alternaria leaf spot.

    Keywords: Catalase, Ascorbate peroxidase, Area Under Disease Progress Curve, Alternaria leaf spot
  • عابد آقاجانی دلاور*، مهدی پارسا، همت الله پیردشتی، محمد کافی، ولی الله بابایی زاد
    به منظور بررسی نقش قارچ Piriformospora indica بر بهبود عملکرد و بهره وری آب در برنج با روش کم آبیاری تنظیم شده، پژوهشی مزرعه ای در سال 1393 به صورت اسپلیت فاکتوریل در سه تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل آبیاری در سه سطح (غرقاب، غرقاب پس از کاهش ارتفاع آب به پایین تر از 10 و 20 سانتی متری خاک) در کرت اصلی، دو سطح تلقیح با قارچ (عدم تلقیح و تلقیح ریشه چه گیاهچه شش روزه) و دو رقم بومی (طارم) و اصلاح شده (شیرودی) برنج در کرت های فرعی به صورت فاکتوریل قرار داده شدند. نتایج نشان داد که میزان عملکرد شلتوک رقم شیرودی در روش غرقاب دائم از 7801 به 5592 و 5575 کیلوگرم در هکتار در سایر سطوح کم آبیاری کاهش یافت. کاهش عملکرد در رقم طارم هاشمی، تنها با کاهش میزان آب به ارتفاع 20 سانتی متری خاک، معنی دار و افت عملکرد در مقایسه با تیمار غرقاب حدود 18 درصد بود. با وجود این، تلقیح با قارچ سبب بهبود حدود هشت درصدی عملکرد بیولوژیک در رقم شیرودی در مقایسه با رقم طارم هاشمی گردید. همچنین، با کاهش ارتفاع آب به پایین تر از 20 سانتیمتر زیر سطح خاک، میزان بهره وری و کارایی مصرف آب به ترتیب حدود 55 و 57 درصد بیشتر از آبیاری به روش غرقاب حاصل شد. در مجموع، یافته های این پژوهش حاکی از تاثیر مثبت همزیستی ریشه برنج با قارچ P. indica در راستای کاهش اثرات تنش حاصل از کم آبیاری است.
    کلید واژگان: بهره وری آب, تلقیح گیاهچه, تنش کم آبی, عملکرد بیولوژیک, کارایی مصرف آب
    ABED AGHAJANI DELAVAR *, Mehdi Parsa, Hemmatollah Pirdashti, Mohammad Kafi, Valiollah Babaeizad
    In order to evaluate the rol of mycorrhiza-like fungus Piriformospora indica on rice grain yield and water use efficiency under different limited irrigation regimes a field experiment was conducted in split factorial design with three replicates during 2014. Treatments were different irrigation methods at three levels (flooding, flooding after falling water depth less than 10 and 20 cm of soil surface) in main plot, two levels of P. indica inoculation (control and inoculation of six days old seedlings) and two rice cultivars (Tarom-Hashemi and Shiroudi) in sub plots as factorial. Results showed that maximum grain yield was obtained in Shiroudi cultivar in flooding (7801 kg/ha), followed by -10 and -20 cm irrigation regimes (5592 and 5575 kg/ha, resectively). This reduction in Tarom-Hashemi cultivar, however, was only significant where falling water depth was less than 20 cm of soil surface and yield loss was about 18 percent as compared to the flooding treatment. Nevertheless, P. indica inoculation in Shiroudi cultivar increased biological yield by 8 %, as compared to Tarom-Hashemi cultivar. Water use productivity and efficiency amounts in limited irrigation regimes was increased significantly in falling water depth less than 20 cm of soil surface treatment by 55 and 57 % , respectively as compared to flooding treatment. In conclusion, results represented a positive effect of coexistence between P. indica and rice plants particularly to ameliorate water deficit negative effects.
    Keywords: biological yield, drought stress, seedling inoculation, water efficiency, water productivity
  • جواد اشرفی، کامران رهنما *، ولیاللهبابایی زاد، سیده ساناز رمضان پور، کریستوف کیل
    در این تحقیق میزان پراکنش و ارتباط فیزیولوژی عامل بیماری با محل های حضور آن و ارزیابی ارقام مقاوم بررسی گردید. عامل بیماری پس از بررسی مورفولوژیکی و نواحی ژنی ITS-rDNA، Zymoseptoria tritici شناسایی گردید. نقشه پراکنش بیماری با استفاده از نرم افزار ArcGIS 10.2 تهیه گردید. پنج جدایه انتخاب و رشد آن ها در دماهای مختلف و ارتباط آن با شرایط اقلیمی مناطق بررسی شد. 26 رقم زراعی در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه کشت، مایه زنی و ارزیابی گردید. براساس نتایج، میانگین رشد جدایه ها دارای اختلاف آماری معنی دار و با شرایط اقلیمی ارتباط وجود داشت. جدایه نوکنده بیشترین و جدایه رامیان دارای کمترین میزان رشد و جدایه ها در دمای 15 درجه سلسیوس بیشترین و در دمای 10 درجه سلسیوس کمترین رشد را داشتند. بیماری در 8 شهرستان ردیابی و شهرستان های رامیان و کردکوی به عنوان کانون بیماری مشخص گردیدند. از ارقام بررسی شده 4 رقم فلات، مهرگان، قابوس و روشن مقاوم، 14 رقم شیرودی، مروارید، مغان، کوهدشت، گاسپار، آفتاب، شهریار، گنبد، الموت، افلاک، زرین، کرج-1، توس و آذر-2 نیمه مقاوم و 7 رقم کریم، دز، خزر-1، استار، هامون، افق، ارم و تجن حساس ارزیابی شدند. شدت بیماری زایی جدایه رامیان بیشتر از سایر جدایه ها بود. با توجه به پراکنش وسیع، شرایط مساعد و مشخص شدن کانون های بیماری، می توان با پایش به موقع بیماری، نسبت به انجام اقدامات پیش آگاهی و کنترلی اطلاع رسانی نمود. همچنین با ارزیابی متناوب ژنوتیپ های گندم، نسبت به معرفی ارقام مقاوم و کاهش بیماری در آینده اقدام نمود.
    کلید واژگان: واکنش ارقام, فیزیولوژی, ITS rDNA, شدت بیماری زایی, پوشش پیکنیدیومی
    Javad Ashrafi, kamran rahnama*, Valiollah Babaeizad, Syede Sanaz Ramezanpour, Christof Keel
    In this research, examineation of the disease distribution, the physiological relationship between disease agent and its sites and evaluation of cultivars resistance were done. The disease agent identified as Zymoseptoria tritici, by morphological and molecular identification based on the ITS-rDNA. Distribution map prepared by ArcGIS v.10.2 software. Five isolates selected from different regions. The isolates growth tested in different temperature and its relation to their region climatic conditions evaluated. 26 cultivars planted in the greenhouse by completely randomized design, inoculated and evaluated. As a result, the isolates growth average at different temperatures was statistically significant in P=0.01. Isolate growth average had correlation with region climatic conditions. In terms of growth, the Nokandeh isolate was the most and the Ramian isolate was lowest. The highest isolates growth was at 15°C and the lowest growth rates were at 10°C. The disease observed in 9 eparchies. Ramians and Kurdkoy identified as disease contaminated sites. Of the examined cultivars, 4 cultivars such as Falat, Mehrgan, Ghabos, and Roshan were resistant, 14 cultivars such as Shirodi, Morvarid, Moghan, Kohdasht, Gaspar, Aftab, Shahriar, Gonbad, Alamoot, Aflak, Zarin, Karaj-1, Tous, and Azar-2 were moderately resistant and 7 cultivars such as Karim, Dez, Khazar-1, Star, Hamoon, Ofogh, Eram and Tajan were evaluated as susceptible. Between isolates, the most disease severity belongs to Ramian. Considering to width distributions of STB, the existence of favorable conditions and identification of disease region center, it is possible to monitor the appearance of infection at February and March and make abroadcast of the disease prevalence. Also, by evaluating of wheat genotypes, introducing and planting the resistant cultivars, it could reduce the disease in later years.
    Keywords: Cultivars reactions, Physiology, Disease severity, ITS rDNA, Pycnidium coverage
  • مرجان خاتمی، لیلا آهن گر*، فاختک طلیعی طبری، حسین صبوری، ولی ا.. بابایی زاد
    بیماری سفیدک سطحی از جمله بیماری‏های مهم گندم است در سال های اخیر کاربرد القا کننده ها به میزان زیادی استقبال شده لذا در این مطالعه به منظور بررسی نقش کیتوزان، رقم فلات به عنوان یک رقم حساس انتخاب و در مرحله دو برگی بوسیله کیتوزان اسپری برگی شد، سپس گیاهان تیمار شده به همراه گیاهان شاهد، توسط قارچ Bgt مایه‎زنی شدند.در نهایت الگوی تظاهر ژنهای MLO، BI-1 و NPR1 با استفاده از تکنیک qRT-PCR مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در هر دو گروه از گیاهان تیمار شده با کیتوزان و شاهد روند تظاهر ژن های مورد بررسی پس از اعمال آلودگی به صورت افزایشی بوده، به طوری که گیاهان تیمار شده القای زودهنگام و بالای ژن NPR1 را در ساعات اولیه بعد از آلودگی با Bgt نسبت به گیاهان شاهد نشان دادند و 24 ساعت پس از آلودگی به حداکثر بیان خود رسیدند. اما میزان افزایش در ژن های BI-1 و MLO در گیاهان تیمار شده کمتر از گیاهان شاهد بود، به طوریکه این گیاهان بر خلاف گیاهان شاهد در 24 ساعت پس از آلودگی کمترین میزان بیان را نشان دادند که این نشان دهنده این است که این ژنها با کاهش سطح بیان خود در جهت افزایش سطح گونه های اکسیژن فعال سبب القا مرگ سلولی در گیاه شده تا از این طریق سبب ممانعت از رشد و توسعه قارچ در مراحل اولیه آلودگی گردند. می توان کاربرد کیتوزان را در القای مقاومت سیستمیک در گندم علیه بیماری سفیدک سطحی موثر دانست.
    کلید واژگان: گندم, کیتوزان, سفیدک سطحی, مقاومت
    Marjan Khatami, Leila Ahangar *, Fakhtak Taliei Tabari, Hossein Sabouri, Valiollah Babaeizad
    Powdery mildew is one of the most important diseases of wheat that make yield damage annually. In recent years, the use of induction elicitors has been widely welcomed. Therefore, in this research in order to examine the ability of chitosan , Flat were selected as susceptible cultivar, and the leaves were sprayed with chitosan. Then treated plant together control plants were inoculated with Bgt pathogen.Finally, The expression rate of MLO, B-I1 and NPR1 genes was examined in using Real Time PCR technique Results showed that in both chitosan treated plants and the controls, rate of gene expression were increased after infection for all genes, So that, in the first hours after inoculation, treated plants showed NPR1 expression more rapidly than control. Maximum expression level of this gene was observed at 24 hours after infection. But, in treated plants, the expression rate of BI-1 and MLO were less than the control and they showed minimum expression at 24 hours after infection. These results indicated these genes by decreasing their expression rate in order to increase the level of active oxygen species causes induction of cell death in the plant to inhibition of fungal growth and development in the early stages after infection. The gene expression rate in plants treated with 250 mg/L was more indicative than those treated with chitosan 500 mg/L. Overall; results showed that chitosan could induce systemic resistance in susceptible wheat against powdery mildew in low concentration.
    Keywords: Wheat, Chitosan, Powdery mildew, Resistance
  • مریم مفید، وحید عبدوسی، علی دهستانی *، همت الله پیردشتی، ولی الله بابایی زاد

    پیتیوم اولتیموم یکی از مهمترین عوامل ایجاد بیماری بوته میری در گیاهان خیار محسوب می شود. در پژوهش حاضر اثر فسفیت پتاسیم روی واکنش دفاعی گیاهان خیار آلوده شده با این قارچ مورد مطالعه قرار گرفت. شاخص های رشدی مختلف گیاه و میزان کلروفیل آبه عنوان شاخص هایی از اثرات تخفیف دهندگی فسفیت پتاسیم مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین تغییرات در الگوی بیان کیتیاز به عنوان یک پروتئین دفاعی شاخص مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد تیمار با فسفیت پتاسیم شاخص های رشدی از جمله طول و قطر ساقه و میانگین تعداد برگ درگیاهچه های خیار را بطور معنی داری افزایش داد. در مقایسه با گیاهان شاهد، تیمار باغلظت های 1 و 4 میلی گرم بر لیتر فسفیت پتاسیم به ترتیب موجب افزایش 31/37 و98/48 درصدی در قطر ساقه گیاهان شد در حالی که طول ساقه ها در تیمار های 1 و 4 میلی گرم بر لیتر فسفیت پتاسیم به ترتیب72/14 و 78/85 درصد بیشتر از گیاهان شاهد بود. میزان کلروفیل آموجود در برگ و تعداد برگ در بوته نیز در گیاهان تیمار شده با 1 و 4 میلی گرم بر لیتر فسفیت پتاسیم نسبت به گیاهان شاهد افزایش معنی داری نشان داد. نکته قابل توجه کاهش معنی دار بیان ژن کیتیناز در گیاهان تیمارشده با فسفیت پتاسیم نسبت به گیاهان شاهد بود. نتایج حاصل از تحقیق حاضر می تواند در طراحی راهکارهایی برای کاهش اثرات منفی و خسارت های پیتیوم التیموم در گیاهان خیار مورد استفاده قرا گیرد.

    کلید واژگان: پیتیوم اولتیموم, فسفیت پتاسیم, کلروفیل آ, کیتیناز, ریل تایم پی سی آر
    Maryam Mofid Nakhaei, Vahid Abdossi, Ali Dehestani *, Hematollah Pirdashti, Valiollah Babaeizad

    Pythium ultimum is one of the major causative agents responsible for damping off disease in cucumber plants. In the present study, the effect of potassium phosphite (KPhi) on defense response of P. ultimum-inoculated cucumber plants was investigated. Different plant growth parameters as well as chlorophyll a content were studied to evaluate the healing effects of KPhi. Furthermore, the expression pattern changes of a pathogenesis-related chitinase gene was analyzed via qPCR. Results revealed that KPhi treatment significantly increased growth parameters i.e. shoot length, diameter and mean leaf number in cucumber seedlings. KPhi treatment at 1 and 4 gL-1 caused 31.37% and 94.48% increase in shoot diameter respectively compared to control plants while shoot length of plant treated with 1 and 4 gL-1 KPhi were increased 72.14% and 78.85%, respectively compared to control plants. The chlorophyll a content as well as plant leaf number was significantly increased in plants treated with 1 or 4 gL-1 KPhi compared to control plants. It was interestingly revealed that KPhi application decreased Chitinase gene expression compared to control plants. The findings of the present study would be implemented for designing a controlling strategy to decrease the adverse effect of P. ultimum on cucumber plants.

    Keywords: Pythium ultimum, potassium phosphite, chlorophyll a, chitinase, qPCR
  • نامدار مرادی، حشمت الله رحیمیان، علی دهستانی، ولی الله بابایی زاد، یاسر یعقوبیان
    خیار یکی از اقتصادی ترین صیفی جات تولیدی در ایران است که به شدت توسط سفیدک پودری مورد هجوم قرار می گیرد. یکی از موثرترین راه های کنترل اپیدمی این بیماری شناسایی و کاربرد ژنوتیپ های مقاوم به بیماری است. در مطالعه حاضر تعداد 23 رقم خیار گلخانه ای و مزرعه ای از نظر مقاومت به سفیدک پودری غربالگری شده و ارقام مقاوم بر اساس برآورد درصد شاخص بیماری (PDI) شناسایی شدند. در ادامه فلورسانس کلروفیل برگ در 5 رقم از گروه های مقاوم، نیمه مقاوم و حساس برآورد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بر اساس نتایج برآورد شاخص بیماری، اختلاف قابل ملاحظه ای از نظر مقاومت به این بیماری در بین ارقام مشاهده شد به طوری که در چهار گروه مقاوم، نیمه مقاوم، نیمه حساس و حساس دسته بندی شدند. دو رقم گلخانه ای CLE و Green Magic به ترتیب با شاخص بیماری 78/7 و 33/8 مقاوم ترین و دو رقم مزرعه ای Beit Alpha و SuperN3 به ترتیب با شاخص بیماری 11/31 و 67/31 حساس ترین ارقام شناخته شدند. در تجزیه واریانس شاخص های فلورسانس کلروفیل، اثر بیماری بر 3 شاخص فلورسانس حداقل (Fo)، فلورسانس متغیر (Fv) و شاخص سرزندگی گیاه (Fv/Fm) و اثر رقم بر شاخص Fo معنی دار بود (P
    کلید واژگان: شاخص سرزندگی, درصد شاخص بیماری, فتوسنتز, فتوسیستم II
    Namdar Moradi, Heshmatollah Rahimian, Ali Dehestani, Valiollah Babaeizad, Yaser Yaghoubian
    Cucumber is one of the economically important vegetables in Iran which is extensively attacked by powdery mildew. Identification and application of disease resistant genotypes is an efficient method to escape the disease epidemic. A number of 23 greenhouse and field cucumber cultivars were evaluated and screened for powdery mildew resistance and putative resistant cultivars were identified based on percent Disease Index (PDI) measurement. In addition, leaf chlorophyll fluorescence was measured and analyzed in 5 cultivars selected from resistant, semi-resistant and sensitive groups. Based on the results of PDI measurements, a considerable variation between the cultivars was observed so that the cultivars classified to four groups including resistant, semi-resistant, semi susceptible and susceptible. Two greenhouse cultivars i.e. CLE and Green Magic with the PDIs of 7.78 and 8.33 were the most resistant and the two field cultivars Beit Alpha and SuperN3 with the PDIs of 31.11 and 31.67 were the most susceptible cultivars. Based on the ANOVA of chlorophyll florescence parameters, a significant infection effect on minimal florescence (Fo), variable florescence (Fv) and vitality index (Fv/Fm) and a significant genotype effect on Fo parameters was observed (P
    Keywords: Cucumber, powdery mildew, photosynthesis, photosystem II, vitality index
  • معصومه علی زاده فروتن، همت الله پیردشتی*، یاسر یعقوبیان، ولی الله بابایی زاد
    مقدمه لوبیا سبز (L. Phaseolus vulgaris) یکی از چهار گونه زراعی از جنس Phaseolus است که در بین انواع گیاهان تجارتی دارای بیشترین میزان پروتئین می باشد (Nasri and Khalatbari، 2011) و از جمله محصولاتی است که می توان در زمان های مختلف به کشت آن در مازندران اقدام کرد (Motaghian et al.، 2010). لوبیا سبز نیز مانند سایر گیاهان زراعی در دوران رشد خود با تنش های محیطی ازجمله تنش سرمازدگی مواجه می شود. تنش سرمازدگی به شرایطی گفته می شود که گیاه در نتیجه بروز درجه حرارت های بین صفر تا 10 درجه سانتی گراد خسارت می بیند Baninasab، 2009)). جهت افزایش تحمل گیاهان به تنش سرمازدگی می توان از القا کننده های شیمیایی و بیولوژیکی استفاده کرد. در این زمینه پاکلوبوترازول عضوی از خانواده ی تریازول ها است که دارای اثر تنظیم کنندگی (بازدارندگی) رشد گیاهان بوده و از طریق ایجاد تغییرات مورفولوژیکی، آناتومیکی و بیوشیمیایی باعث افزایش تحمل به تنش می شود (Berova et al.، 2002; Chaturvedi et al.، 2009). از سوی دیگر، قارچ اندوفیت Piriformospora indicaاز جمله میکروارگانیسم های خاک زی می باشد که با ایجاد رابطه همزیستی با گیاهان و از طریق بهبود تغذیه ای گیاه و همچنین ایجاد تغییرات سیستمیکی (آمادگی دفاعی) قادر به افزایش رشد و مقاومت گیاه به تنش های محیطی می باشد (Deshmukh et al.، 2006). با توجه به موارد مطرح شده پژوهش حاضر با هدف تعیین کارایی پاکلوبوترازول و قارچ P. indicaدر افزایش تحمل گیاه لوبیا سبز به تنش سرمازدگی اجرا شد.
    مواد و روش ها این آزمایش در بهار 1392 در گلخانه تحقیقاتی پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان واقع در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری به صورت فاکتوریل برپایه طرح کاملا تصادفی در سه تکرار اجرا شد. تیمارهای آزمایشی شامل سه سطح تنش سرمازدگی (شاهد، سه و شش روز در دمای پنج درجه سانتی گراد)، دو سطح تلقیح قارچی (عدم تلقیح و تلقیح با قارچ P. indica) و سه سطح پاکلوبوترازول (صفر، 40 و 80 میلی گرم در لیتر) بود. جهت تلقیح قارچ P. indica، سوسپانسیون اسپور قارچی با غلظت 105×5 اسپور در میلی لیتر تهیه شد. بذرهای جوانه دار شده به مدت چهار ساعت در سوسپانسیون غوطه ور شده و در گلدان های حاوی دو کیلوگرم خاک استریل کشت گردید. محلول پاشی پاکلوبوترازول طی دو مرحله و در پنج و شش هفته پس از کاشت انجام شد و هشت هفته پس از کاشت گلدان ها به اتاقک رشد منتقل شده و تنش سرمازدگی اعمال شد. دوازده ساعت پس از اتمام اعمال تنش، وزن خشک اندام های هوایی، محتوای کلروفیل برگ، کلروفیل های a، b و a+b، کاروتنوئید و نشت الکترولیت اندازه گیری شد. سپس داده ها به وسیله نرم افزار آماری SAS تجزیه واریانس شده و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون حداقل اختلاف معنی دار (LSD) در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
    نتایج و بحث نتایج نشان داد که تنش سرمازدگی به ویژه به مدت شش روز سبب کاهش وزن خشک اندام های هوایی و میزان کلروفیل a، b و کاروتنوئید (به ترتیب حدود 19، 18و 8 درصد) نسبت به تیمار شاهد گردید. در تمام سطوح تنش سرمازدگی، تلقیح قارچ P. indicaوزن خشک بوته را افزایش داد به طوری که در تنش شدید، بیشترین اثر را داشته و افزایش 65 درصدی نشان داد. مقایسه میانگین اثر متقابل سه گانه نشان داد که در تمام سطوح تنش سرما و پاکلوبوترازول، تلقیح P. indica وزن خشک برگ را بین هشت تا 280 و وزن خشک بوته را بین صفر تا 143 درصد افزایش داد. بیشترین وزن خشک برگ (2.68 گرم در بوته) در شرایط بدون تنش سرما با تلقیح قارچ و سطح صفر پاکلوبوترازول و بیشترین وزن خشک بوته (3.42 گرم در بوته) در شرایط بدون تنش سرما با تلقیح قارچ و محلول پاشی پاکلوبوترازول 80 میلی گرم در لیتر به دست آمد.
    محلول پاشی پاکلوبوترازول با غلظت 40 میلی گرم در لیتر، کلروفیلa، کاروتنوئید و محتوای کلروفیل برگ را به ترتیب 5، 9 و 7 درصد افزایش داد. با این وجود، در گیاهان همزیست شده با قارچ، محلول پاشی پاکلوبوترازول وزن خشک بوته را کاهش داد که بیشترین کاهش (حدود 17 درصد) مربوط به غلظت 40 میلی گرم در لیتر پاکلوبوترازول بود. محلول پاشی پاکلوبوترازول سبب کاهش نشت الکترولیت شد به طوری که کم ترین نشت در غلظت 80 میلی گرم در لیتر با حدود 20 درصد کاهش نسبت به غلظت صفر آن رخ داد.
    نتیجه گیری در مجموع نتایج نشان دهنده اثر مثبت تلقیح قارچ P. indica و محلول پاشی پاکلوبوترازول در تحمل به تنش سرمازدگی در لوبیا سبز می باشد و می توان از این قارچ همراه با تنظیم کننده رشد برای القای مقاومت به تنش سرمازدگی استفاده نمود. هرچند که برای کامل تر شدن نتایج باید آزمایشات تکمیلی در سایر مراحل رشدی گیاه نیز اجرا گردد.
    کلید واژگان: قارچ اندوفیت, کاروتنوئید, کلروفیل, نشت الکترولیت
    Maesomeh Alizadeh Forutan, Hemmatollah Pirdashti *, Yaser Yaghoubian, Valiollah Babaeizad
    IntroductionGreen bean (Phaseolus vulgaris L.) is one of the four species of the genus Phaseolus with the highest protein among a variety of commercial plants (Nasri and Khalatbari, 2011(. This plant can be grown in different times in Mazandaran weather conditions (Motaghian et al., 2010). Green beans as well as other crops during their growth stages faced with environmental stresses such as chilling. Chilling stress referred to conditions as temperature between 0 and 10 ᵒC which resulted in damages to the plant (Baninasab, 2009). Chemical and biological inducers can be used to increase chilling stress tolerance of plants. Paclobutrazol (PBZ) is a member of the Tryazol families with growth regulating effect (inhibitors) and increased stress tolerance through changes in plant growth and morphological, anatomical and biochemical changes (Berova et al., 2002; Chaturvedi et al., 2009). Meanwhile, Piriformospora indica fungus is one of the soil microorganisms which form a symbiotic relationship with plants and could increase plant growth and resistance to environmental stresses throughout systemic changes or defense induction (Deshmukh et al., 2006). Hence, the present research was aimed to determine PBZ and P. indica efficiency in green bean tolerance against chilling stress.
    Materials and MethodsThe experiment was conducted under controlled conditions at Genetics and Agricultural Biotechnology Research Institute, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University in factorial arrangement based on completely randomized design with three replications in 2013. Treatments were three levels of chilling stress (control, three and six days exposure to five centigrade degree temperature), two levels of fungi inoculations (control and inoculation with P. indica) and three levels of PBZ (0, 40 and 80 mg/L). To inoculate the plants with P. indica, fungal spore suspension was prepared (5×105 spore/ml). The sprouted seed were soaked for four hours in fungal suspension and were sown in pots containing two kg of sterilized soil. PBZ was sprayed twice at two stages of five and six week after sowing. Then pots were transferred to growth chamber after eight weeks from sowing and then chilling stress was imposed. After 12 hours of stress, aerial dry weight, SPAD value, chlorophyll a, b and a, carotenoid content and electrolyte leakage were measured. The data were analyzed using SAS statistical software and significant differences between means were estimated using least significant difference (LSD) test at PResults and discussionResults showed that chilling stress particularly for six days decreased aerial dry weight, chlorophyll a and b and carotenoid content (nearly 19, 18 and 8%, respectively) as compared to the uninoculated control. In all levels of chilling stress, however, P. indica inoculation increased plant dry weight in which the most beneficial effect (up to 65%) was recorded in severe stress. Mean comparison of three factors indicated that at all levels of chilling stress and PBZ, P. indica increased leaf and whole plant dry weight at the range of eight to 280% and 0 to 143%, respectively. The maximum increase for leaf dry weight (2.68 g/plant) was recorded where inoculated plants grown in normal conditions in no applied PBZ. Furthermore, the highest value of aerial dry weight (3.42 g/plant) recorded in plants which inoculated both with P. indica and sprayed with 80 mg/L of PBZ under normal conditions. PBZ spraying at the rate of 40 mg/L increased chlorophyll a, carotenoid and SPAD value by 5, 9 and 7%, respectively. In inoculated plants, however, PBZ spraying decreased plant dry weight particularly at the rate of 40 mg/L (nearly 17%). PBZ spraying, also, reduced electrolyte leakage in which the maximum reduction (up to 20% lower than non-application) was obtained with 80 mg/L of PBZ.
    ConclusionIn conclusion, the results indicated that P. indica inoculation along with Paclobutrazol spraying had a positive effect on chilling tolerance in green beans. Therefore, these factors can be used to induce chilling stress tolerance. However, further tests should also be applied to other growth stages of plant.
    Keywords: Carotenoid, Chlorophyll, Electrolyte leakage, Endophyte fungi
  • مرضیه محرابیون محمدی، ولی الله بابایی زاد*، حشمت الله رحیمیان، شاپور ابراهیم نژاد
    جو یکی از مهم ترین غلات در تغذیه دام بوده که به عنوان منبع جایگزین گندم و برنج در تغذیه رژیمی نیز نقش مهمی دارد. جو همواره در معرض خسارت عوامل متعدد آفات و بیماری ها می باشد که سبب کاهش میزان محصول و یا پائین آوردن ارزش غذایی آن می شوند. از جمله عوامل خسارت زا جو قارچ بیوتروف (Bgh) Blumeria graminis f. sp. hordei عامل بیماری سفیدک سطحی است که در برخی مناطق زیر کشت این محصول خسارات جدی وارد می کند. همانند سایر گیاهان، جو نیز با استفاده از سیستم های دفاعی بر پایه پروتئین ها و سایر مواد ضد میکروبی در مقابل بیمارگرها مقاومت می کند و در این میان پروتئین های مرتبط با بیماری زایی (Pathogenesis- Related Proteins) نقش بسزایی دارند. این تحقیق به منظور بررسی مورفولوژیکی و مولکولی چندین ژنوتیپ جو کشور در تعامل با قارچ Bgh انجام شد. تجزیه وتحلیل آماری نتایج غربالگری نشان داد لاین Mb-86-5 بیشترین حساسیت و بجز ژنوتیپ Beecher، بقیه ژنوتیپ‏هاBIR ، Ceres،Avt/Attiki ،L1242 ، یوسف، نصرت، ماهور،Comp171E ،Rihane-03 در مقایسه با لاین حساسMb-86-5 مقاومت معنا داری داشتند. جهت تعیین پروفایل ژن های دخیل در مقاومت از گیاهچه های یک هفته ایی در ساعات مختلف پس از تلقیح (0-12-24-48 ساعت) نمونه برداری و Total RNA از آنها استخراج شد. نتایج بررسی مولکولی نشان داد که بیان ژن های PR1، PR5، NH1 و POX به مقدار معنی داری در ژنوتیپ مقاوم در مقایسه با ژنوتیپ حساس افزایش یافت. این نتایج نشان می دهد ژن های مطالعه شده در مقاومت به بیماریBgh در ژنوتیپ Ceres جو ایفای نقش می کنند.
    کلید واژگان: جو, سفیدک سطحی, پروتئین های مرتبط به بیماریزایی, تعامل, Real time PCR
    Marzieh Mehrabioun Mohammadi, Valiollah Babaeizad *, Heshmatollah Rahimian, Shahpor Ebrahim Nejad
    Barley is one of the most important cereals in animal nutrition and it has a role as a substitute source of wheat and rice in diet nutrition. This product is always exposed to damaging factors such as pests and diseases which lead to reduce yield and quality. The Powdery mildew agent, as a biotrophic fungus, seriously causes damage in some barley plantation areas. Similar to other plants, barley employs diverse mechanisms against the disease based on proteins and other antimicrobial agents such as pathogenesis- related proteins which have essential roles in disease resistance. In this study, morphological and molecular analyses were conducted on some barley genotypes after challenge inoculation with Blumeria graminis f.sp hordei (Bgh), the causal agent of powdery mildew. For this purpose, 11 barley cultivars were selected for initial screening. Result from data analysis showed that Mb-86-5 was the most susceptible cultivar and in Avt/Attiki, Ceres, BIR, L.1242, Yousef, Nosrat, Mahoor, Comp-1-71E and Rihane-03 cultivars, the rate of Bgh colony number significantly decreased when compared to susceptible Cv. The susceptibility rate between Beecher and Mb-86-5 was not significant. Determination of the genes expression involving in disease resistance, carried out on one- week old seedling. For all samples total RNAs were extracted. Molecular investigation showed that PR1, PR5, NH1, POX genes enhanced significantly in resistant cultivar Ceres when compared to Mb-86-5 susceptible genotype. Results of this study indicate that the mentioned genes are involved in powdery mildew disease resistance in Ceres barley genotype.
    Keywords: Barley, Powdery mildew, PR Proteins, Interaction, Real time PCR
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال