ارزیابی ژرم‌پلاسم گندم بومی نواحی مرکزی ایران برای مقاومت به بیماری سفیدک پودری

سفیدک پودری گندم، بیماری قارچی با گسترش جهانی بوده که در شرایط آلودگی شدید می‌تواند سبب کاهش 50 تا 100 درصد عملکرد گندم شود. مقاومت به بیماری روشی موثر و سازگار با محیط زیست برای کنترل این بیماری است، اما به‌دلیل توان بالای پاتوژن در تغییر بیماری‌زایی و وجود نژادهای فیزیولوژیک متفاوت، ژ‌ن‌های مقاومت برای این بیماری پس از مدتی بی اثر می‌شوند، لذا شناسایی ژن‌های مقاومت جدید با مقاومت موثر از اهمیت برخوردار است. از سوی دیگر ذخایر ژنتیکی گندم همواره به‌عنوان مخزنی از آلل‌های جدید و متنوع مورد توجه و جستجوی به نژادگران بوده‌اند. این تحقیق نیز با هدف شناسایی منابع مقاومت به سفیدک پودری در ژرم‌پلاسم گندم انجام شد. بدین منظور 23 نمونه ژنتیکی بومی از کلکسیون گندم نان بانک ژن گیاهی ملی ایران و با منشاء نواحی مرکزی کشور، در گلخانه در مرحله گیاهچه‌ای و در مزرعه در مرحله گیاه بالغ، برای مقاومت به بیماری سفیدک پودری گندم مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش مزرعه‌ای طی سه سال زراعی در ایستگاه عراقی محله (گرگان) تحت شرایط آلودگی طبیعی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. ارزیابی مقاومت بر اساس دو معیار توسعه بیماری و شدت بیماری و محاسبه ضریب آلودگی انجام شد. آزمایش گلخانه‌ای با تلقیح ژنوتیپ‌ها به‌طور جداگانه با چهار پاتوتیپ متمایز با بیماری‌زایی متفاوت انجام گرفت. آماره‌های توصیفی برای اجزای مقاومت مزرعه‌ای مورد بررسی قرار گرفت. ارتباط شرایط بیماری در سال‌های مختلف با استفاده از تجزیه همبستگی بر مبنای ضریب آلودگی مطالعه شد. به‌منظور پی بردن به وجود اثر متقابل ژنوتیپ×سال از تجزیه واریانس مرکب و تجزیه اثرات اصلی جمع پذیر و اثر متقابل ضرب‌پذیر (ammi) بر مبنای داده‌های ضریب آلودگی استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس مرکب، معنی‌دار بودن اثرات ژنوتیپ، محیط (سال) و اثر متقابل ژنوتیپ×سال را نشان داد. نتایج تجزیه واریانس ammi نشان داد که  اثر یک مولفه (ipca1) معنی‌دار بود که 89 درصد از اثرات متقابل را توجیه کرد. ژنوتیپ kc2173 به‌عنوان مقاوم‌ترین ژنوتیپ با پایداری در مزرعه و مقاومت در برابر تمام پاتوتیپ‌های مورد بررسی در مرحله گیاهچه‌ای در گلخانه شناسایی شد. ژنوتیپ‌های kc1510، kc1534 و kc1797 با مقاومت گیاه بالغ ظاهر شدند. در بررسی واکنش مقاومت ژنوتیپ‌ها نسبت به پاتوتیپ‌ها، به‌طور کلی هفت الگوی متفاوت مقاومت-حساسیت مشاهده شد. با در نظر گرفتن فاکتورهای ناپرآزاری-پرآزاری در پاتوتیپ‌ها، ژ‌ن‌های احتمالی موجود در ژنوتیپ‌ها برآورد شد. براین اساس در تعدادی از ژنوتیپ‌های مورد مطالعه از جمله kc1507 که در ارزیابی مزرعه‌ای نیز از مقاومت پایداری برخوردار بود، احتمال حضور ژن جدید داده شد. نتایج کلی این تحقیق حاکی از ظرفیت مناسب نمونه‌های ژنتیکی مورد مطالعه به‌عنوان منابع مقاومت بود که در برنامه‌های اصلاحی قابل بهره‌برداری می‌باشند.

evaluation of local wheat germplasm from central regions of iran for powdery mildew resistance

powdery mildew is a prevalent fungal disease that can cause severe yield losses in wheat, potentially reducing productivity by 50–100% under high infection pressure. genetic resistance offers an effective and environmentally sustainable control strategy. however, the pathogen’s rapid evolution and diversity of physiological races often render existing resistance genes ineffective. therefore, identifying novel and durable resistance sources is essential. this study evaluated 23 native iranian wheat genotypes, primarily from central regions and sourced from the national plant gene bank, for resistance to powdery mildew at both seedling and adult stages. evaluations were conducted under greenhouse and field conditions. field trials were performed over three cropping seasons at the araqi mahalle station (gorgan) using a randomized complete block design under natural infection conditions. disease progression, severity, and the coefficient of infection were recorded. greenhouse assays involved inoculation with four distinct pathotypes. descriptive statistics were applied to assess field data, and correlation analysis examined year-to-year relationships based on the infection coefficient. combined anova and ammi analyses evaluated genotype × year interactions. results revealed significant effects of genotype, environment (year), and their interaction. the ammi model showed that the first principal component (ipca1) explained 89% of the interaction variance. genotype kc2173 exhibited broad-spectrum and durable resistance in both seedling and adult stages. genotypes kc1510, kc1534, and kc1797 showed adult plant resistance. seven distinct resistance-susceptibility patterns were observed across genotypes in response to the pathotypes. based on the virulence profiles of the pathotypes, resistance gene candidates were inferred in several genotypes. notably, kc1507 demonstrated durable field resistance and is likely to harbor novel resistance genes.this study highlights the potential of these iranian genotypes as valuable resistance sources, suitable for incorporation into wheat breeding programs targeting durable powdery mildew resistance.