بخشی از مقاله
چکیده
در این بررسی تنوع ژنتیکی و مقاومت ژنوتیپ های سیب زمینی به بیماری اسکب معمولی در شرایط مزرعه در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در دو منطقهی اصفهان و فریدن مورد ارزیابی قرار گرفت. واکنش ارقام در هفت طیف مختلف و در مقایسه با دیاگرامهای توصیفی NIAB - National Institute of Agriculture Botany, Cambridge - با توجه به صفات درصد غدههای آلوده، شدت و شاخص بیماری تعیین شد. میانگینها بر اساس آزمون چند دامنهی دانکن و با استفاده از نرم افزارهای SAS و SPSSمورد مقایسه قرار گرفتند. ارقام بر اساس شدت و شاخص بیماری به پنج گروه مقاوم، نسبتاٌ مقاوم، متحمل، نسبتاٌ حساس و حساس طبقهبندی شدند و در نهایت از آزمون تجزیهی خوشهای جهت تفکیک ارقام استفاده گردید. بروز بیماری روی ارقام مورد آزمون نیز بطور معنیداری متفاوت بود. از 11 رقم مورد آزمون در اصفهان ارقام میلوا و سانته کمترین شدت آلودگی و ارقام مارادونا و گرانولا بیشترین شدت آلودگی را داشتند. در فریدن از 21 رقم مورد بررسی، ارقام کوزیما و سوناته کمترین شدت بیماری و ارقام آریندا و دیامانت بیشترین شدت بیماری را نشان دادند. تجزیه ی مرکب، ارقام مشترک را به گروه های مختلف آماری تفکیک نمود که کماکان در همان گروه های مربوطه قرار گرفتند.
کلمات کلیدی: بیماری اسکب معمولی ، تنوع ژنتیکی، سیبزمینی، مقاومت.
مقدمه
در حال حاضر بیش از 80 درصد فعالیتهای کشاورزی در جهان در ارتباط مستقیم با تولید غذای بشر صورت میگیرد. سیبزمینی یکی از منابع مهم تأمینکننده غذای انسان است که بخش قابل توجهی از تولید سالیانه آن توسط عوامل بیماریزای گیاهی از بین میرود. جربمعمولی سیبزمینی که توسط چندین گونه از جنس Streptomyces ایجاد میشود از جمله بیماریهای باکتریایی مهم سیبزمینی به شمار میآیند که ضمن خسارت مستقیم به غده سیبزمینی باعث کاهش بازارپسندی آن و نیز تشدید بعضی دیگر از بیماریهای سیبزمینی میشود و تقریبأ در همهی مناطق کشت سیبزمینی سرتاسر دنیا یافت میشود[1] و .[2]
در ایران نیز این بیماری حایز اهمیت است و نصر اصفهانی و همکاران [3]، میانگین آلودگی غده ها را 34/14 درصد در فریدن اصفهان تعیین نمودند. برای نخستین بار، [4] Thaxter، عامل این بیماری را از سیبزمینیهای آلوده در ایالت Connectecut آمریکا جدا کرد. در بین باکتریها، Streptomyces scabies جزء بیمارگرهای اصلی است که سیبزمینی را دچار اسکب میسازد. این باکتری به ریشه و طوقه گیاهان غدهای مثل تربچه، هویج، هویج وحشی، چغندر و سیبزمینیحمله میکند .[5] علاوه بر S. scabies بعضی گونههای دیگر جنس استرپتومایسیس مانند S. acidiscabies و S. caviscabies نیزاخیراً به عنوان عوامل بیماری اسکب سیبزمینی معرفی گردیدهاند.[6]
یکی از مهمترین تدابیر لازم برای کنترل بیماری اسکب معمولی، استفاده از کاشت ارقام مقاوم سیبزمینی است [7]،[8] و.[9] محققان زیادی در سراسر دنیا، ارقام مختلف سیبزمینی را از نظر حساسیت به بیماری اسکب مورد بررسی قرار دادهاند [10] و .[11] در بعضی کشورها اگر جراحات و آسیبهای ناشی از بیماری اسکب بیش از 5 درصد سطح غده را پوشانده باشند، محصول سیبزمینی رتبهی کلاس بذری را کسب نخواهد کرد.[12] واکر و همکاران[13] تحقیقاتی در مورد حساسیت ارقام مورد کشت سیبزمینی در شرایط اقلیمی و همچنین خاکهای متفاوت انجام دادند. این تحقیق طی سه سال و در مناطق مختلف Antigo و Wisconsin آمریکا روی ارقام مختلف نسبت به بیماری اسکب انجام شد.
در این آزمایشات غدههای برداشت شده در چهار دسته سالم، اسکب کم، متوسط و زیاد گروهبندی شدند. این آزمایشات، آغازگر تعیین حساسیت و مقاومت در ارقام مختلف سیبزمینی بود. امروزه روشهای ارزیابی براساس میزان سطح پوشیده شده غدد و نوع جراحت متفاوت میباشد. در یکی از این روشهای اندازه گیری، هر غده براساس مقدار سطح بیمار آن دستهبندی و درجهبندی گردید.[14] دستهها به صورت سطحی، معمولی، عمیق و شدید معین شدند. در بررسیهای انجام شده در Ontario آمریکا، ارقام Keuka Gold، Pike Superior، Norland و Gold rush به عنوان ارقام مقاوم و ارقام Yukon Gold، NorDorra و Snowden در جایگاه حساس معرفی شدند.[15]
در تحقیقات اسپنسر[16]، در مورد انواع سیبزمینی سفید، ارقام Cal White، Shepody و Irish Cobbler به عنوان حساس در انواع زرد، ارقام حساس Yukon Gold، Bintje ودر انواع قرمز، ارقام حساس AC Peregrine، Red Pontiac، Sangre در نظر گرفته شدند. با این وجود، به نظر میرسد که روشهای عملکردی دیگری برای ارزیابی و اندازه گیری صحیح میزان مقاومت نسبت به بیماری اسکب ضروری هستند، زیرا متغیرهای فراوانی مانند دمای خاک [17] ، تغییر سطح هجومی جدایههای اسکب [18]، میزان رطوبت و pH خاک [19]، در شدت بیماریزایی اسکب تأثیر به سزایی دارند. با توجه به اهمیت و گستردگی این بیماری و کاهش بازار پسندی ناشی از خسارات حاصل از آن در مناطق سیبزمینیکاری مهم ایران [3]،[20]، [ 21 ] و[22]، بررسیهایی روی این بیماری صورت گرفت و وضعیت شدت آلودگی آن در ارقام تجاری مورد کشت کشور در دو منطقه اصفهان و فریدن در سطح مزرعه تعیین گردید.
مواد و روشها
برای بررسی و مقایسهی حساسیت ارقام تجاری سیبزمینی نسبت به بیماری اسکب، اقدام به تهیهی زمین مناسب با آلودگی بالا در دو منطقهی اصفهان، در مزارع تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی اصفهان و فریدن، در ایستگاه تحقیقاتی کشاورزی رزوه، گردید. تیمارها شامل ارقام رایج تجاری سیبزمینی کشور بود که از بخش تحقیقات نهال و بذر مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان تهیه شدند. یازده رقم مارادونا، گرانولا، سانتانا، بورن، مارفونا، آگریا، کوزیما، شپودی، راموس، سانته و میلوا در منطقه اصفهان و 21 رقم آریندا، دیامانت، مارفونا، راموس، آگریا، کنبک، گرانولا، سانتانا، بورن، کاسموس، مارادونا، مارکیز، پیکاسو، شپودی، ساتینا، آتلانتیک، کایزر، میلوا، کنکورد، سوناته و کوزیما در شرایط فریدن مورد ارزیابی قرار گرفتند.
پس از آمادهسازی زمین مزرعه به وسیلهی کودهای مختلف دامی و شیمیایی، ارقام مورد آزمون در اسفند ماه سال 1392 در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات آفات و بیماریهای گیاهی اصفهان بر حسب وضعیت دمایی هوا، در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با چهار تکرار کاشته شدند. در ایستگاه رزوه فریدن نیز کل ارقام مورد مطالعه در نیمهی دوم اردیبهشت ماه سال 1393 با توجه به شرایط آب و هوایی کشت شدند. در هر کرت هر رقم در یک ردیف کشت گردید. فاصلهی ردیفهای کاشت حدود 75 سانتی متر و طول هر ردیف حدود 3 متر بود. غدهها در تراکم 5/33 بوته در متر مربع با فاصله 25 سانتی متر و به صورت دستی کاشته شدند.
برای کاشت ارقام ابتدا در سطح پشتهها، شیارهایی ایجاد گردید و غدهها در درونشیارها در عمقهای یکسان جای گرفتند و سپس روی غدهها به وسیله خاک پوشانده شد. عملیات داشت شامل آبیاری، وجین علفهای هرز، کوددهی مجدد و خاکدهی پای بوتهها و مبارزه با برخی از آفات مطابق شرایط محیطی مزرعه انجام گردید. جهت بررسی بیماری اسکب از هر تکرار، 20عدد غده که دارای شکل و اندازه تقریباً یکنواختی بودند، به طور تصادفی انتخاب گردید. برای ارزیابی دقیق، غدهها با آب شست و شو داده شدند. در نهایت روی هر غده به طور جداگانه بررسیهای لازم جهت شناسایی و تعیین وضعیت آلودگی بر اساس شاخصهای مورد نظر انجام گردید.
دادهها از نظر وضعیت آلودگی در 7 طیف0، 5، 10، 25، 50 و 100 در نرمافزار Excel ثبت و پردازش گردید. شاخصهای مورد نظر براساس دیاگرامهای توصیفی انستیتوی ملی گیاهشناسی کشاورزی انگلستان موسوم به NIAB - National Institute of Agriculture Botany - تعیین گردید .[23]درصد غدههای آلوده: برای تعیین درصد غدههای آلوده، در هر مرحله پس از شمارش غدهها، تعداد غدههای سالم و آلوده به تفکیک مشخص گردیدند. سپس نسبت درصد غدههای آلوده نسبت به تعداد کل نمونه به عنوان درصد غدههای آلوده به بیماری اسکب تعیین شد.
شدت بیماری: شدت بیماری در هر کرت از ضرب درصد غدههای آلوده به ضریب مربوط طیف بیماری بهدست آمد. طیف بیماری در این آزمایش 0، 5، 10، 25، 50، 75 و 100 در نظر گرفته شد.
شاخص بیماری: شاخص بیماری در این مطالعه برای هفت طیف بیماری 0، 5 ، 10، 25، 50 ، 75 و 100 بر این اساس محاسبه گردید که به هر طیف بیماری نسبت به طیف قبل آن اهمیتی مضاعف داده میشود. برای تعیین این شاخص ضرایب 0 ، 1 ، 2 ، 4 ، 8 ، 16 و 32 متناظر با طیفهای 0، 5 ، 10، 25، 50 ، 75 و 100 در نظر گرفته شد. سپس شاخص بیماری از ضرب این ضرایب به تعداد غدههای آلوده در هر کرت به دست آمد . در این شرایط شاخص بیماری در بازه 0 تا 32 توزیع میشود. بر این اساس غدههای آلوده مورد آزمون برحسب شاخصبیماری محاسبه شده در پنج گروه مقاوم، نسبتاً مقاوم، متحمل، نسبتاً حساس و حساس تفکیک شدند.
تجزیه و تحلیل آماری: تجزیهی دادهها با استفاده از نرم افزارهای SAS و SPSS انجام شد. مقایسهی میانگین توسط آزمون چند دامنه دانکن - DMRT - صورت گرفت. افزون بر این، برای گروهبندی ژنوتیپها از تجزیهی خوشهای استفاده گردید.
نتایج و بحث
در هر دو منطقه بین ارقام سیبزمینی مورد مطالعه از نظر درصد غدههای آلوده، شدت بیماری و شاخص آلودگی اختلاف معنیداری در سطح احتمال یک درصد مشاهده شد - جداول 1و. - 2 این نتایج با گزارشات Russell و همکاران[24]، در خصوص واکنش متفاوت ارقام سیبزمینی نسبت به بیماری اسکب موافقت دارد که در این جا به شرح ذیل ارایه و مورد بحث قرار داده شده است.درصد غدههای آلوده: در فریدن کمترین میانگین درصد غدههای آلوده مربوط به 2 رقم کوزیما و سوناته بود که به ترتیب 78 و 85 درصد آلودگی را نشان دادند. رقم مارادونا نیز بیشترین درصد آلودگی را نشان داد - جدول . - 2 سایر ارقام مورد آزمون در حد واسط این دو گروه در طیف 97-88 قرار گرفتند.
در اصفهان بیشترین درصد آلودگی مشاهده شده مربوط به ارقام گرانولا، مارادونا و سانتانا بود . کمترین درصد آلودگی نیز به ارقام سانته و میلوا - به ترتیب70 و 67 درصد - تعلق داشت. سایر ارقام مورد آزمون نیز در حد فاصل 90 تا 77 درصد آلودگی واقع شدند - جدول . - 3نتایج حاصل از تجزیهی مرکب مشخص نمود که ارقام مارفونا و مارادونا به ترتیب بیشترین درصد آلودگی را نشان میدهند - جدول. - 4 رقم کوزیما با 79 درصد آلودگی کمترین درصد آلودگی را به خود اختصاص داده است. سایر ارقام مورد آزمون بین
