غربالگری بیولوژیکی و مولکولی برخی ارقام و کلونهای امیدبخش سیب‌زمینی برای مقاومت به ویروس x سیب‌زمینی

این پژوهش به‌منظور غربالگری برخی ژنوتیپ‌های سیب‌زمینی شامل 35 رقم تجاری در ایران و 24 کلون امیدبخش حاصل از برنامه‌های به نژادی، نسبت به ویروس x سیب زمینی (potato virus x = pvx) با استفاده از آزمون‌های بیولوژیکی و نشانگرهای مولکولی انجام شد. برای این منظور، ابتدا جدایه ویروسی روی گیاه محک گل تکمه‌ای مایه‌زنی و خالص‌سازی بیولوژیک و سپس با مایه‌زنی روی گیاه توتون، تکثیر و در محیط کشت بافت نگهداری گردید. برای ارزیابی واکنش ژنوتیپ‌ها نسبت به این ویروس از روش استاندارد مرکز بین‌المللی سیب‌زمینی(cip) شامل مایه‌زنی مکانیکی و پیوند استفاده شد. ابتدا سه گیاهچه سیب‌زمینی از هر ژنوتیپ به‌صورت مکانیکی در شرایط گلخانه‌ای توسط عصاره آلوده به ویروس مایه‌زنی شد و ژنوتیپ‌ها براساس نتایج آزمون das-elisa در دو گروه مقاوم و حساس قرار گرفتند. به‌منظور تعیین نوع مقاومت ژنوتیپ‌های مقاوم بر روی گیاهان گوجه‌فرنگی آلوده به pvx در سه تکرار پیوند و آلودگی آنها توسط آزمون الایزا بررسی شد. نتایج حاصل از هر دو آزمایش مایه‌زنی مکانیکی و پیوند نشان داد که 12 رقم تجاری و 11 کلون امیدبخش سیب‌زمینی دارای مقاومت از نوع بسیار بالا (extreme resistance, er) و 9 رقم تجاری و یک کلون امیدبخش دارای مقاومت از نوع فوق حساسیت (hypersensitive reaction, hr) نسبت به pvx بودند. سایر ژنوتیپ‌ها شامل 14 رقم تجاری و 12 کلون امیدبخش در حداقل یکی از تکرارها به pvx آلوده شدند و به‌عنوان حساس شناسایی گردیدند. غربالگری برای ژن‌های مقاومت rx1 و rx2 نیز توسط واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز (pcr) به‌ترتیب با استفاده از نشانگرهای اختصاصی 5rx1 و106rx2 در ژنوتیپ‌های با مقاومت er انجام شد. نتایج بررسی‌های مولکولی نیز نشان داد که 13 ژنوتیپ سیب‌زمینی دارای ژن مقاومت rx1 و هفت ژنوتیپ دارای ژن مقاومت rx2 بودند و در ژنوتیپ‌های با مقاومت hr و حساس هیچیک از این ژن‌ها ردیابی نشد و با نتایج آزمایش‌های گلخانه‌ای و سرولوژیکی مطابقت داشت. با توجه به نتایج این پژوهش از ژنوتیپ‌های با مقاومت er به ویروس و دارای ژن rx1 و یا rx2 می توان در برنامه‌های به نژادی به عنوان والد مقاوم برای تولید ارقام سیب زمینی با صفات مطلوب زراعی و مقاوم نسبت به pvx استفاده کرد.

biological and molecular screening of some potato cultivars and promising clones for resistance to potato virus x (pvx)

this study was performed to screen 35 commercial potato cultivars and 24 promising clones for resistance to potato virus x (pvx) using biological and molecular marker assays. to purify and propagate the virus, infected potato samples were inoculated on common globe amaranth (gompherena globose) and then on tobacco and maintained under in vitro conditions. the reaction of genotypes to pvx were evaluated based on international potato centre (cip) standard method by mechanical inoculation and grafting under the greenhouse conditions. in mechanical experiment, three plants of each genotype were inoculated and the resistant genotypes were identified based on virus detection by elisa. to determine the type of resistance, the resistant genotypes were grafted on tomato cv. rutgers plants infected with pvx in three replications, and their infection by virus was examined using das-elisa, 21 days post inoculation. the results of both experiments showed that 12 commercial potato cultivars and 11 promising clones were extremely resistance (er) to pvx. moreover, nine commercial potato cultivars and one promising clone showed hypersensitive resistance (hr) reaction. twenty-six genotypes showed infection to pvx, at least in one replication, and considered as susceptible to the virus. in addition, resistance genes, rx1 and rx2, were successfully amplified in resistant genotypes using specific primers 5rx1 and 106rx2, respectively. however, no pcr product could be detected in the pvx susceptible and hr genotypes which were in accordance with the results of biological assays. finally, rx1 and rx2 genes were detected in 13 and seven potato genotypes, respectively. it was concluded that genotypes carrying rx1 and rx2 genes can be used in potato breeding programs to develop new potato cultivars with desirable agronomic characteristics and resistance to pvx.