ارزیابی مقاومت ارقام سیب‌زمینی نسبت به جدایه های قارچ Alternaria alternata و تأثیر چند قارچ‌کش روی بیماری لکه موجی سیب‌زمینی

STUDENT

DEGREE

YEAR

Potato ( Solanum tuberosum L.) is one of the important food crops in the world. Early blight cased by Alternaria species, hightly influence potato production recently, it has become an important disease in potato growing region of Iran, especially Isfahan province. Although agronomic management programs minimize the disease prevalence, but the application of fungicides is necessary in combination with other control methods such as the use of resistant cultivars. In this study isolates of A. alternata were identified in potato fields of Isfahan and pathogenicity of two aggressive isolates on nine common potato cultivars (Including Agria, Arinda, Spreete, Marfona, Milva, Sante, Satina, Jelly and Bourne) and the effects of selected fungicides such as chlorotalonil, mancozeb, immunoctadihy; tris and propamocarb hydrochloride in laboratory and greenhouse conditions were investigated. In the pathogenicity test on forty-five days potato plants, two cultivars of Sante and Agria were identified as tolerant and susceptible cultivars respectively and Arinda, Satina, Marfona, Jalley, Bourne, Milva and Sprite were ranked among the two cultivars. Since the isolate Ch.B-17 had more severity than F.B-2 isolate, it was selected as an aggressive isolate. To investigate some of the defense strategies involved in the base resistance in potato - A. alternata pathosystem, the role of antioxidant enzymatic systems including peroxidase (POX) and catalase (CAT), as well as total phenol content in susceptible (Agria) and tolerant potato cultivars (Sante) were evaluated 2, 4, 6 and 8 day after inoculation with A. alternata . The results indicated that the activity of the POX, CAT enzymes and the total phenol content in the tolerant cultivar (Sante) was lower in comparision with the susceptible cultivar (Agria). In susceptibility test of isolates to the fungicides, nine isolates of A . alternata using vegetative growth inhibition at various fungicide concentrations of 0, 0.1, 1, 10, 100, 500, 1000 and 2000 micrograms of active ingredient per milliliter) ?g a.i. ml -1 ( calculated for each isolate and the fungicide combination. EC 50 was found to be between 0.19-1075 micrograms of active ingredient per milliliter on all isolates. The isolate Ch.A-22 was the most sensitive isolate to Mancozeb, Immunocatadin tris and Propamocarb hydrochloride. Ch.B-17 and Ch.B-31 isolates were evaluated with resistance factor of 7.02 and 9.15 respectively, the most resistant isolates to Mancozeb. Greenhouse experiments on effect of fungicides to control potato Early blight disease showed that the twice-recommended concentrations of Chlorothalonil (10 ml/L) and Propamocarb hydrochloride (10 ml/L) had the highest and lowest effects in controlling the disease, respectively. In the resistance evaluation of potato cultivars to Early blight, catalase and peroxidase enzymes may not play a role in resistance, and the mechanism of resistance could be due to the micro-morphological characteristics of the leaf area, which does not allow the fungus to enter the plant tissue. Accordingly, the Keywords: defensive responses, peroxidase, catalase, total phenol and fungicide

بیماری لکه موجی آلترناریایی ( Alternaria alternata ) یکی از بیماری های مهم سیب زمینی است که سالانه مقادیر زیادی از محصول سیب زمینی را تحت تاثیر قرار می دهد و در سال های اخیر به صورت یک بیماری مهم در مناطق سیب زمینی کاری ایران در آمده است. علائم بیماری به صورت لکه های قهوه ای و موجی شکل روی برگ ها و غده های سیب زمینی ظاهر می شود. هر چند که برنامه های مدیریت زراعی موجب کاهش شیوع این بیماری می شود، ولی استفاده از قارچ کش ها در تلفیق با سایر روش های کنترل مانند استفاده از ارقام مقاوم برای کاهش خسارت ضروری است. در این پژوهش جدایه های قارچ بیمارگر، A. alternata از مزارع سیب زمینی استان اصفهان جمع آوری و شناسایی شدند. بیماری زایی دو جدایه مهاجم بدست آمده از مزارع سم پاشی شده و سم پاشی نشده روی نه رقم سیب زمینی رایج در این استان (شامل اگریا، آریندا، اسپریت، مارفونا، میلوا، سانته، ساتینا، جلی و بورن) و تاثیر چند قارچ کش ]کلروتالونیل، مانکوزب، ایمینواکتادین تریس (بلکیوت) و پروپاموکارب هیدروکلراید(کانسنتو) [ در شرایط آزمایشگاهی و گلخانه ای در کنترل این بیماری مورد بررسی قرار گرفت. در آزمون بیماری زایی بر روی گیاه های 45 روزه سیب زمینی دو رقم سانته و اگریا به ترتیب به عنوان رقم مقاوم و حساس به این بیمارگر شناسایی شدند و ارقام آریندا، ساتینا، مارفونا، جلی، بورن، میلوا و اسپریت از نظر تحمل به بیماری در بین این دو رقم جای گرفتند. جهت بررسی برخی استراتژی های دفاعی دخیل در مقاومت پایه در پاتوسیستم سیب hy;زمینی A . alternata ، نقش سیستم های آنزیمی آنتی اکسیدانت شامل پراکسیداز (POX) و کاتالاز (CAT) و همچنین محتوای فنل کل در ارقام حساس (اگریا) و مقاوم (سانته) در زمان های دو، چهار، شش و هشت روز پس از مایه زنی با A. alternata مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از افزایش کم فعالیت آنزیم های OX و CAT و محتوای فنل کل در رقم مقاوم (سانته) در مقایسه با رقم حساس (اگریا) بود. در آزمون ارزیابی حساسیت جدایه ها به قارچ کش، حساسیت نه جدایه از A. alternata با استفاده از روش ممانعت رشد رویشی در غلظت های مختلف0، 1/0، 1، 10، 100، 500، 1000 و 2000 میکروگرم ماده موثر در میلی لیتر (µg a.i ml -1 ) برای هر جدایه و قارچ کش محاسبه گردید. حدود اطمینان 95 % EC 50 روی همه ی جدایه های شناسایی شده بین 19/0-1075 میکروگرم ماده موثر در میلی لیتر بود. جدایه Ch.A-22 حساس ترین جدایه در برابر قارچ کش های مانکوزب، ایمینواکتادین تریس و پروپاموکارب هیدروکلراید بود. جدایه های Ch.B-17 و Ch.B-31 به ترتیب با نسبت مقاومت 02/7 و 15/9 برابری، مقاوم ترین جدایه به مانکوزب ارزیابی شدند. آزمایش های گلخانه ای تاثیر قارچ کش در کنترل بیماری لکه موجی نشان داد، غلظت دو برابر توصیه شده کلروتالونیل و پروپاموکارب هیدروکلراید به ترتیب بالاترین و کمترین تاثیر را در کنترل بیماری داشتند. با توجه به احتمال بروز مقاومت و همینطور مسائل اقتصادی و زیست محیطی استفاده متناوب از قارچ کش های موثر مانند مانکوزب و کلروتالونیل و ایمینواکتادین تریس در کنترل بیماری موثر می باشند. از آنجائیکه تغییرات آنزیم های پراکسیداز و کاتالاز و میزان فنل کل در این مطالعه در ارقام مختلف تفاوت نداشتند، نقش آنها در مقاومت دقیقا مشخص نیست و احتمالا مکانیسم مقاومت به بیماری لکه موجی، می تواند مربوط به خصوصیات میکرو-مرفولوژیکی سطح برگ باشد که به قارچ عامل بیماری اجازه وارد شدن به بافت گیاهی را نمی دهد، بر این اساس دسته بندی ژنوتیپ ها به مقاوم و حساس نمی تواند تنها بر مبنای فعالیت آنزیمی میزبان ارزیابی شود و نحوه پاسخ دهی میزبان به بیمارگر نیز باید مورد توجه قرار گیرد. کلمات کلیدی : پاسخ های دفاعی، کاتالاز، فنل کل، پراکسیداز، قارچ کش