SUPERVISOR
علی اکبر فدایی تهرانی (استاد راهنما) امیر مساح (استاد راهنما)
STUDENT
Hajar Shams
هاجر شمس
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
TITLE
Evaluation of Resistance of Certain Sugar Beet Genotypes to Beet Cyst Nematode under Greenhouse and Laboratory Conditions
Sugar beet cyst nematode ( Heterodera schachtii Schmidt) is one of the most destructive pathogens of sugar beet. Such that the lands infected regions with the nematode, has made the cultivation of this product endangered. Utilizing various agronomic and chemical methods, however, could reduce the damage of this nematode in some cases, but the environmental threats from each of these methods led to the continuation of searching for and exploring more efficient and more safe methods to manage sugar beet cyst nematode. According to the increasing of infected area to sugar beet cyst nematode in the country, the necessity of using resistant genotypes as one of the best methods for reducing the damage of this pathogen has been widely considered. In this research we used 11 genotypes of sugar beets to investigate the reaction of them to sugar beet cyst nematode. The experiment is conducted in two greenhouse and in-vitro parts and on the base of factorial experiment in randomized complete block design with five replications. . In greenhouse, the first test in order to investigate the reaction of sugar beet genotypes, sugar beet seedlings planted in pots at the four-leaf stage, were inoculated with 1000 eggs and second-stage larvae. In the second test, in order to investigate the penetration of second-stage larvae to sugar beet root, the seedlings planted in sterilized sands were inoculated with 1000 eggs and second-stage larvae of nematode. By using the growth indices of plant and nematode, the results of the first and the second tests were achieved in 10 and 5 weeks, respectively, after inoculation. The variance analysis of the data were calculated using SAS software and comparison of means was carried out using Duncan ' s test at one percent level. In in-vitro, in order to compare genotypes in terms of second-stage larvae penetration, laboratory germination of sugar beet seeds in PG 0B medium were used. In order to investigate the success of seedlings inoculation, petri dishes were observed under microscope on a daily basis and the formed cysts were observed. The reaction investigation of various sugar beet genotypes according to cyst nematode revealed that in terms of the number of formed cysts on the root, F-20314 and F-20710 were among the resistant genotypes with the lowest number of cyst, and Jam genotypes, I005, Jolgeh and Shirin genotypes were among the susceptible genotypes with the most number of cyst. Nematode created a meaningful effect on most of the growth indices of sugar beet genotypes including plant height, root length, plant dry weight and plant fresh weight, but the results of this investigation shows the low impact of cyst nematode on the grade of sugar of root. In other words, there was no meaningful difference between treatments. The results of analyzing variance of data suggested that there was a meaningful effect of nematode on the amount of chlorophyll and carotenoid in the inoculated leaves of sugar beet genotypes as reduction amount of chlorophyll and carotenoid were lowest and highest for Jam, F-20314, F-20543 and F-20656, F-20447. genotypes, respectively. The results from variance analysis and the comparison of the means of the number of formed cysts on the root of sugar beet genotypes under laboratory condition revealed a meaningful difference among treatments. It has to be said that the results from this experiment to a great extent were in accordance with the results of greenhouse experiments. It seems that by parallel study under greenhouse and laboratory conditions, we can separate resistant and susceptible genotypes to sugar beet cyst nematode. Keywords : Sugar Beet, Resistance, Cyst Nematode, Heterodera schachtii
نماتد سیستی چغندرقند Heterodera schachtii Schmidt، یکی از مخرب ترین بیمارگرهای چغندرقند به شمار می آید. به طوری که گسترش مناطق آلوده به این نماتد، کشت این محصول را به مخاطره انداخته است. هر چند استفاده از روش های مختلف زراعی و شیمیایی در مواردی توانسته است خسارت این نماتد را کاهش دهد، ولی محدودیتها و خطرات زیست محیطی هر یک از روش های فوق باعث ادامه تلاش جهت جست و جوی روش های مؤثرتر و کم خطرتر برای مدیریت نماتد سیستی چغندرقند شده است. باتوجه به گسترش روزافزون مناطق آلوده به نماتد سیستی چغندرقند در کشور، ضرورت استفاده از ارقام مقاوم به عنوان یکی از بهترین روش های کاهش خسارت این بیمارگر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق از 11 ژنوتیپ مختلف، به منظور بررسی مقایسه عکس العمل ژنوتیپ های چغندرقند به نماتد سیستی استفاده شد. آزمایش در دو بخش گلخانهای و درون شیشه و به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج تکرار انجام شد. در شرایط گلخانه، در آزمایش اول به منظور بررسی عکس العمل ژنوتیپ های چغندرقند به نماتد مذکور، گیاهچه های چغندرقند کاشته شده در گلدان در مرحله چهار برگی توسط 1000 عدد تخم و لاروسن دوم نماتد مایه زنی شدند. در آزمایش دوم به منظور بررسی میزان نفوذ لاروهای سن دوم در ریشه ژنوتیپ های مختلف چغندرقند، 1000 عدد تخم و لاروسن دوم نماتد به گیاهچه های موجود در لیوان حاوی ماسه ضد عفونی شده مایه زنی شدند. ارزیابی نتایج در آزمایش اول 10 هفته و در آزمایش دوم پنج هفته پس از مایه زنی، با استفاده از شاخص های رشد و نموی گیاه و نماتد صورت گرفت. تجزیه واریانس داده ها با استفاده از نرم افزار آماریSAS و مقایسه میانگین ها با روش دانکن در سطح احتمال یک درصد انجام شد. در شرایط درون شیشه، به منظور مقایسه ژنوتیپ ها از نظر نفوذ لاروسن دوم، از جوانه زنی بذر های چغندرقند درون ظروف پتری استفاده شد. به منظور بررسی موفقیت عمل مایه زنی گیاهچه ها ، پتری ها به طور روزانه در زیر میکروسکوپ مورد مشاهده قرار گرفتند و تعداد سیست های تشکیل شده مشاهده شدند. بررسی عکس العمل ژنوتیپ های مختلف چغندرقند نسبت به نماتد سیست نشان داد که از نظر تعداد سیست تشکیل شده روی ریشه، ژنوتیپ های F-20314 وF-20710 با کمترین تعداد سیست جزء ژنوتیپ های مقاوم و ژنوتیپ های جام، I005، جلگه و شیرین با بیشترین تعداد سیست جزء ژنوتیپ های حساس به شمار می آیند. نماتد اثر معنی داری در اکثر شاخص های رشدی ژنوتیپ های چغندرقند شامل ارتفاع گیاه، طول ریشه، وزن تر و وزن خشک گیاه ایجاد کرد، اما نتایج حاصل از این بررسی نشان دهنده تأثیر کم نماتد سیست بر میزان عیار قند ریشه بود، به بیان دیگر اختلاف معنی داری بین تیمار ها مشاهده نشد. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان دهنده اثر معنی دار نماتد بر میزان کلروفیل و کارتنویید برگ ارقام چغندر قند آلوده به نماتد بود به طوری که ژنوتیپ های جام،F-20314 وF-20543 به ترتیب کمترین و ژنوتیپ های F-20656 و F-20447 بیشترین میزان کاهش کلروفیل و کارتنویید را نشان دادند. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین تعداد سیست تشکیل شده روی ریشه ژنوتیپ های چغندرقند در شرایط درون شیشه نشان دهنده اختلاف معنی دار بین تیمار ها بود. لازم به ذکر است که نتایج حاصل از این آزمایش با نتایج آزمایش های گلخانه ای تطابق زیادی نشان داد. به نظر می رسد با بررسی همزمان در شرایط گلخانه و آزمایشگاه، بتوان ژنوتیپ های مقاوم و حساس به نماتد مولد سیست را تفکیک نمود .