گزینش ژنوتیپ های متحمل بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی پنبه با استفاده از خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی در شرایط گلخانه

مقدمه و هدف: بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی یکی از مهم ترین عوامل خسارت زای و عامل محدود کننده کشت پنبه در سراسر جهان است. این بیماری باعث کاهش کمی و کیفی محصول می شود. با توجه به اهمیت اقتصادی بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی پنبه، بهترین روش مبارزه با این بیماری استفاده از ارقام متحمل به بیماری است. این آزمایش به منظور تعیین اثر بیماری بر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی ارقام پنبه در راستای شناسایی ژنوتیپ های متحمل انجام شد. مواد و روش ها: آزمایش در سال 1399 و در گلخانه مرکز تحقیقات آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی (بخش گیاه پزشکی مشهد) انجام شد. ده رقم تجاری پنبه ایران متعلق به گونه gossypium hirsutum شامل ورامین، ساحل، بختگان، خورشید، ارمغان، مهر، کوکر، خرداد، کاشمر و دلتاپاین به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در گلخانه کشت شدند. فاکتور اول ارقام پنبه و فاکتور دوم آلوده سازی ارقام پنبه با جدایه قارچی بود. یافته ها: نتایج تجزیه واریانس صفات اندازه گیری شده برروی ژنوتیپ های مورد بررسی نشان داد رقم های مورد آزمایش از نظر تعداد برگ، قطر طوقه، تعداد شاخه، سطح برگ، شاخص کلروفیل، شدت بیماری، محتوای نسبی آب برگ و نشت الکترولیتی غشاء در سطح احتمال 1 درصد اختلاف معنی داری داشتند. این اختلاف از نظر ارتفاع بوته دیده نشد. مقایسه میانگین صفات فوق (به جز ارتفاع بوته) در تیمار سطوح آلودگی، اشاره بر این موارد داشت که گیاهان پنبه تلقیح شده با قارچ بیماری زای پژمردگی ورتیسیلیومی نسبت به گیاهان شاهد یا کنترل (عدم آلودگی با قارچ) تعداد برگ، تعداد شاخه، سطح برگ و قطر طوقه کمتری داشتند. مقایسات میانگین صفات فوق بین ژنوتیپ ها انجام شد. برخی ژنوتیپ ها از نظر صفات مورد مطالعه برتر و برای آزمایشات مزرعه ای می توانند انتخاب شوند. نتایج مقایسه میانگین اثر متقابل آلودگی × رقم برای تمام صفات (به جز ارتفاع بوته)، در سطح 1 درصد معنی دار گردید. تحت شرایط آلودگی بیشترین شدت بیماری مربوط به ارقام ورامین و کوکرهاندرد بود. در حالی که کمترین شدت بیماری مربوط به رقم بختگان بود. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که بیماری پژمردگی ورتیسیلیومی باعث کاهش تعداد برگ، تعداد شاخه رویا، سطح برگ، قطر طوقه، شاخص کلروفیل و محتوای نسبی آب می شود. در حالی که این بیماری باعث افزایش نشت الکترولیتی غشاء سلولی می گردد. در این رابطه، بین شدت بیماری و تعداد برگ، شاخه رویا، قطر طوقه و شاخص کلروفیل همبستگی فنوتیپی منفی و معنی داری مشاهده شد. بین شدت بیماری و نشت الکترولیتی غشاء همبستگی فنوتیپی مثبت و معنی داری وجود داشت. بنابر این گیاهان با تعداد شاخ و برگ بیشتر، شاخص کلروفیل و محتوای نسبی آب بالاتر و نشت الکترولیتی پایین تر، در مقابل آلودگی به این بیماری تحمل بیشتری دارند.

Selection of Genotypes Susceptible to Verticillium wilts Cotton using Morphological and Physiological Characteristics in Greenhouse Conditions

Extended AbstractIntroduction and Objective: Verticillium wilt disease is one of the most important damaging and limiting factors of cotton cultivation worldwide. This disease reduces the quantity and quality of the product. Due to the economic importance of Verticillium wilt cotton disease, the best way to control this disease is to use tolerant cultivars. This experiment was performed to determine the effect of disease on morphological and physiological characteristics of cotton cultivars in order to identify tolerant genotypes.Materials and Methods: The experiment was conducted in 2020 in the greenhouse of Khorasan Razavi Agricultural Education and Natural Resources Research Center (Mashhad Plant Protection Department). Ten commercial Iranian cotton cultivars belonging to Gossypium hirsutum including Varamin, Sahel, Bakhtegan, Khorshid, Armaghan, Mehr, Koker, Khordad, Kashmar and Deltapine were planted in factories in a completely randomized design with three replications in the greenhouse. The first factor was cotton cultivars and the second factor was the contamination of cotton cultivars with fungal isolates.Results: The results of analysis of variance of the measured traits on the studied genotypes showed that the tested cultivars in terms of leaf number, crown diameter, number of branches, leaf area, chlorophyll index, disease severity, relative leaf water content and electrolyte leakage membranes were significantly different at the 1% probability level. This difference was not observed in terms of plant height. Comparison of the mean of the above traits (except plant height) in the treatment of contamination levels, indicated that the cotton plants inoculated with the pathogenic fungus Verticillium wilt compared to control plants (no fungal infection) had lower number of leaves, number of branches , leaf area and crown diameter. Mean comparisons of the above traits were performed between genotypes. Some genotypes can be selected for field experiments in terms of superior study traits. The results of comparing the mean interaction of infection × cultivar for all traits (except plant height) were significant at 1% level. Under the conditions of infection, the highest severity of the disease was related to Varamin and Cockerhandard cultivars. While the lowest severity of the disease was related to Bakhtegan cultivar.Conclusion: The results showed that Verticillium wilt disease reduces the number of leaves, number of branches, leaf area, crown diameter, chlorophyll index and relative water content. While this disease increases the electrolyte leakage of cell membrane. In this regard, a negative and significant phenotypic correlation was observed between disease severity and number of leaves, branch, crown diameter and chlorophyll index. There was a positive and significant phenotypic correlation between disease severity and membrane electrolyte leakage. Therefore, plants with more leaves, higher chlorophyll index and relative water content and lower electrolyte leakage are more resistant to infection.