شناسایی مرفولوژیکی و مولکولی گونه های Phytophthora عامل پوسیدگی طوقه و ریشه درختان بادام و واکنش برخی ارقام بادام و پایه GF677 در استان های اصفهان و چهارمحال و بختیاری

STUDENT

DEGREE

YEAR

Almond ( Prunus amygdalus , Batsch , syn : P. dulcis webb.) from Rosaseae family is one of the oldest fruit trees that the most world's nut production belongs to it. Compared to other stone fruits, the almond has more economical importance and productive position in Chaharmahal bakhtiari province. The average yield of almonds in Iran compared to other countries is very low. Almond orchards yield reduction is partly due to the diseases that cause symptoms including weakness, decay and eventually the tree dieback. Soil-borne diseases especially crown and root rot diseases are the most important factors of decline and death of almond trees in these provinces. To identify Phytophthora species, causing root and crown root of almond trees and evaluation of almond cultivars and stock resistances in Isfahan and Chaharmahal bakhtiari provinces, this research was carried out. In this study, 53 isolates of fungi causing crown and root rot were obtained from soil, crown and roots of collected samples. Morphological characteristics of isolated fungi such as sexual and asexual characteristics were investigated on different media. The results indicated that the causal agents of almond root and crown rot in Isfahan and Chaharmahal bakhtiari provinces were Phytophthora cactorum , Phytophthora cryptogea and Phytopythium litorale. This is the first report of Phytopythium isolation from almond orchards. Following DNA extraction using Murray and Thompson method, Ph2(F)/ITS4 primer pair was used for Phytophthor genus identification. Then, specific primer pairs including BPhycacL87FRG(F)/BPhycacR87RRG and Cryp1(F)/Cryp2 were used to confirm the identification of P. cactorum and P. cryptogea species, respectively. Amplified DNA using specific primers was sent to Macrogen Company in South Korea for sequencing. The results of the blast revealed the 99% similarity of P . cactorum and P. cryptogea strains and 100% similarity of P. litorale to available sequences in GenBank. The results of the pathogenicity test demonstrated that all isolates caused rot symptoms on almond cut branches after 21 days. Considering pathogenicity of the species on cut branches, the species effect showed that P. cactorum , P. cryptogea and P. litorale had significant differences at 5% level. While, P. litorale was the most aggressive rot inducing species, the P. cactorum was the less aggressive one. Considering resistance against pathogen, the average comparison of pathogenicity and almond cultivars and GF 677 stock indicated that various almond cultivars had significant differences at 5% level. Cultivar impact average comparison revealed that Sangi cultivar and GF 677 stock had the highest and lowest sensitivity against Phytophthora rot disease, respectively. The disease will intensified at flooding irrigated orchards due to direct contact of water with the tree crown. Thus, tracking and detection of Phytophthora and Phytopythium species in the gardens irrigation water and using drip irrigation system instead of flood irrigation are recommended. Keywords: Almond Crown and Root Rot, Phytophthora , Isfahan, Chaharmahal-O-Bakhtiari

بادام با نام علمی Prunus amygdalu, Batsch, syn: P. dulcis Webb . از تیره Rosaceae، یکی از قدیمی ترین درختان میوه است که امروزه بیشترین سهم از تولید خشکبار جهان را به خود اختصاص داده است. بادام در استان چهارمحال و بختیاری نسبت به بقیه درختان میوه هسته دار از اهمیت بیشتری برخوردار است. متوسط عملکرد بادام در کشور در مقایسه با سایرکشورهای جهان بسیار کم بوده و کاهش عملکرد باغ های بادام تا حدی ناشی از بیماری هایی است که منجر به بروز علائمی چون ضعف، زوال و در نهایت خشکیدگی درخت می شود. از طرفی مهم ترین عامل زوال و مرگ درختان بادام در این استان عوامل بیماریزای خاکزاد است که در بین آنها عوامل پوسیدگی طوقه و ریشه اهمیت ویژه ای دارند. به منظور شناسایی و ردیابی مرفولوژیکی و مولکولی گونه های Phytophthora عامل پوسیدگی طوقه و ریشه درختان بادام و واکنش پایه های خاص بادام در استان های اصفهان و چهارمحال و بختیاری این پژوهش انجام شد. در این پژوهش 53 جدایه از قارچ های عامل پوسیدگی ریشه و طوقه از باغ های بادام استان اصفهان و چهارمحال و بختیاری از خاک، طوقه و ریشه جداسازی شدند. خصوصیات مرفولوژیک قارچ های جداشده روی محیط های کشت مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی های انجام شده نشان داد که عامل پوسیدگی طوقه و ریشه بادام در باغ های استان اصفهان و چهارمحال و بختیاری قارچ های Phytophthora cactorum و Phytophthora cryptogea و Phytopythium litorale می باشد. این اولین گزارش از جداسازی Phytopythium از باغ های بادام است. به منظور شناسایی دقیق عوامل بیماری و برای تولید اندام های جنسی و غیرجنسی از محیط کشت های مختلف استفاده شد. پس از استخراج DNA ژنومی این جدایه ها با روش موری و تامپسون، برای تشخیص جنس Phytophthora ، تکثیر DNA با جفت آغازگرهای Ph2(F)/ITS4 و به منظور تائید گونه های شناسایی شده از جفت آغازگرهای BPhycacL87FRG(F) /BPhycacR87RRG اختصاصی گونه cactorum P . و جفت آغازگرهای Cryp1(F)/ Cryp2 اختصاصی گونه cryptogea P . استفاده گردید. برای توالی یابی DNA تکثیر شده توسط آغازگرهای اختصاصی به شرکت ماکروژن در کره جنوبی فرستاده شد. پس از دریافت نتایج حاصل از توالی یابی ها، توالی ها با توالی های موجود در بانک ژن با استفاده از نرم افزار (nc-BLAST) بلاست گردید. نتایج حاصل از بلاست نشان دهنده شباهت 99 درصدی جدایه P. cactorum و جدایه P. cryptogea و شباهت 100 درصدی جدایه P. litorale با توالی های موجود در بانک ژن بود. نتایج اثبات بیماری زایی انجام شده نشان داد تمامی جدایه ها پس از 21 روز سبب بروز علائم پوسیدگی روی شاخه های بریده بادام شدند، طبق نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری، مقایسه میانگین اثر گونه ها نشان داد که P. cactorum و P. cryptogea و P. litorale به لحاظ ایجاد بیماری زایی در شاخه های بریده بادام در سطح 5% اختلاف معنی داری با یکدیگر دارند. گونه P. litorale مهاجم ترین گونه در ایجاد پوسیدگی تشخیص داده شد. گونه cactorum P . کمترین تهاجم را در بین گونه های فیتوفترایی داشت و مقایسه میانگین میزان آلودگی در رقم نشان داد که ارقام مختلف بادام و پایه GF 677 به لحاظ مقاومت در برابر پاتوژن اختلاف معنی داری در سطح 5% با یکدیگر دارند که مقایسه میانگین اثر رقم، حکایت از آن داشت که به ترتیب رقم سنگی و پایه GF 677 بیشترین و کمترین حساسیت در برابر پوسیدگی فیتوفترایی می باشد. . این بیماری در باغ هایی که به صورت غرقابی آبیاری می شوند و آب آبیاری به صورت مستقیم با طوقه درخت تماس پیدا می کند تشدید می شود. بنابراین ردیابی و تشخیص گونه های مختلف Phytophthora و Phytopythium در آب آبیاری باغات و استفاده از سیستم آبیاری قطره ای به جای آبیاری غرقابی توصیه می شود. کلمات کلیدی: پوسیدگی طوقه و ریشه بادام، Phytophthora ، اصفهان، چهارمحال و بختیاری