ارزیابی شاخص های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی در گزینش ژنوتیپ های متحمل پنبه تحت تاثیر بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی،مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی،بخش تحقیقات نهال و بذر

2 دانشیار دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل

3 استادیار موسسه تحقیقات پنبه کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی

4 بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی-مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی-سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی یکی از مهم­ترین عوامل خسارت­زای و  عامل محدود­کننده کشت پنبه در سراسر جهان است. این بیمارگر باعث کلروز برگ، نکروز یا پژمردگی، ریزش برگ یا غوزه و حتی مرگ گیاه  می شود. همچنین باعث کاهش کمی و کیفی محصول  می­شود. با توجه به اهمیت اقتصادی بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی پنبه، بهترین روش مبارزه با این بیماری استفاده از ارقـــام متحمل به بیماری اســـــت. بنابراین اصلاح و پرورش ارقام مقاوم در طیف گسترده­ای به عنوان یکی از موثرترین روش­های کنترل محسوب می­شود. این آزمایش به منظور تعیین اثر بیماری بر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی ارقام پنبه در راستای شناسایی ژنوتیپ­های متحمل انجام شد.
مواد و روش‌ها: آزمایش در طی دو سال 1399- 1400 و به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در گلخانه مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی ( بخش گیاه پـــزشکـــی) انــجام شد. در سال اول ده رقم تجاری پنبه ایران متعلق به گونه Gossypium hirsutum کشت شدند. در آزمایش سال اول صفات زراعی پنبه از قبیل ارتفاع بوته، تعداد برگ، تعداد شاخه رویا، قطر طوقه، اندازه سطح برگ، شدت بیماری، شاخص کلروفیل، محتوای نسبی آب برگ و  هدایت الکتریکی اندازه گیری گردید. در سال دوم، دو رقم متحمل (بختگان) و حساس (ورامین) منتج از آزمایش سال اول همراه با رقم مقاوم ترموس 14 در گلخانه کشت گردید. در این مرحله ارزیابی میزان پرولین، کربوهیدرات­های محلول و  فنل کل در زمان­های مختلف بعد از تلقیح با  قارچ بیمارگر انجام شد. تمام صفات اندازه­گیری شده در طی دو سال با استفاده از نرم افزار آماری SAS تجزیه واریانس و  با استفاده ازآزمون دانکن، میانگین­ها مقایسه شدند.
یافته­ها: در سال اول مشخص گردید در بین ده ژنوتیپ کشت شده، تمام صفات زراعی ( به غیر از ارتفاع) در رقم بختگان بیشتر و در رقم ورامین کمتر از ارقام دیگر بود. تحت شرایط آلودگی بیشترین شدت بیماری مربوط به ارقام ورامین و کوکرهاندرد بود. در حالی که کمترین شدت بیماری مربوط به رقم بختگان بود. صفات فیزیولوژیک مانند شاخص کلروفیل، محتوای نسبی آب در رقم بختگان بیشتر و در ورامین کمتر بود. در مورد نشت الکترولیتی غشاء ( پایداری نسبی غشاء) این قضیه برعکس بود. در سال دوم یافته­ها از این قرار بود در بین سه ژنوتیپ کشت شده به ترتیب ترموس14 ( مقاوم)، بختگان ( متحمل) و ورامین ( حساس)، میزان صفات بیوشیمایی پرولین، کربوهیدرات و فنل کل افزایش قابل توحهی در گیاهان آلوده نسبت به گیاهان شاهد ( عدم تلقیح با قارچ بیمارگر) داشت.
نتیجه­گیری: بنابراین گیاهان با تعداد شاخ و برگ بیشتر، شاخص کلروفیل و محتوای نسبی آب بالاتر، نشت الکترولیتی پایین­تر، میزان پرولین، کربوهیدرات و فنل بیشتر در مقابل آلودگی به این بیماری تحمل بیشتری دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of morphological and physiological characteristics in the selection of cotton tolerant genotypes affected by Verticillium wilt disease

نویسندگان [English]

  • Davood Bayat Tork 1
  • Naser Panjehkeh 2
  • Mohammad Razinataj 3
  • Majid Taherian 4
1 Agricultural Education and Extension Research Organization, Khorasan Razavi Agricultural Education and Natural Resources Research Center, Seedling and Seed Research Department
2 Assistant Professor of Zabol University
3 Plant protection Dept., Cotton Research Institute, Gorgan, Iran
4 Horticulture Crop Research Department, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Resaerch and Education Center, AREEO, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Verticillium wilt disease is one of the most important damaging and limiting factors for cotton production worldwide. This pathogen causes leaf chlorosis, necrosis or wilt, leaf or pollen drop, and even plant death. It also reduces the quantity and quality of the product. Because of the economic importance of the cotton disease Verticillium wilt, the best way to control this disease is to use tolerant varieties. Therefore, breeding resistant varieties in a wide range is considered one of the most effective control methods. This experiment was conducted to determine the effect of the disease on the morphological and physiological characteristics of cotton cultivars in order to identify tolerant genotypes
 
Materials and methods: The experiment was carried out during two years 2020-2021 and in a factorial form in a completely randomized design with three replications in the greenhouse of Khorasan Razavi Agricultural Education and Natural Resources Research Center (Plant Protection Department). In the first year, ten Iranian cotton cultivars belonging to Gossypium hirsutum were cultivated. In the first year experiment, cotton agronomic traits such as plant height, number of leaves, number of branches, crown diameter, leaf area size, disease severity, chlorophyll index, relative leaf water content and electrical conductivity were measured. In the second year, two tolerant cultivars (Bakhtegan) and sinsitive (Varamin) resulting from the first-year experiment were cultivated in the greenhouse along with the resistant cultivar of Thermous 14. At this stage, the amount of proline, soluble carbohydrates and total phenol was evaluated at different times after inoculation with the pathogenic fungus. All traits measured over two years using SAS statistical software were analysis of variance and the means were compared using Duncan's test.
Results: In the first year, it was found that among the ten genotypes grown, all agronomic traits (except plant height) were higher in the Bakhtegan cultivar and lower in the Varamin cultivar than in the other cultivars. Under infection conditions, disease severity was highest in Varamin and Cocker100 cultivars. The lowest severity of the disease was in the variety Bakhtegan. Physiological traits such as chlorophyll index and relative water content were higher in Bakhtegan and lower in Varamin. The opposite was true for membrane electrolyte losses. In the second year, it was found that in the three cultivated genotypes Thermous14 (resistant), Bakhtegan (tolerant), and Varamin (sensitive), the amount of biochemical traits proline, carbohydrate, and total phenol was significantly increased in the infected plants compared to the control plants (no inoculation with pathogenic fungi).
Conclusion: Therefore, plants with more leaves, higher chlorophyll index and relative water content, lower electrolyte leakage, more proline, carbohydrates and phenols are more resistant to infection. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stress
  • Disease
  • Agronomic traits
  • Physiological
  • Cotton