ارزیابی واکنش چهار گونه علف‌‌‌هرز و برخی از ارقام برنج در برابر بیماری‌زایی قارچ‌هایcurvularia lunata و alternaria pellucida

سابقه و هدف: علف‌کش‌ها از نهاده‌های ضروری در کشاورزی هستند که با وجود مزیت‌های فراوان در کنترل علف‌های هرز، می‌توانند خسارت‌هایی همچون ایجاد مقاومت در علف‌های هرز، عوارض زیست محیطی و نیز تهدید سلامتی بشر را در پی داشته باشند. لذا برای کاهش مصرف یا کاهش غلظت آنها، روش‌های جایگزین همچون کنترل علف‌های ‌هرز با بهره‌گیری از میکروارگانیسم‌های زیستی پیشنهاد شده است که برای رسیدن به این هدف، نیاز به داشتن درک کاملی از روابط پاتوژن میزبان است. دستیابی به چنین درکی به‌ویژه برای مجموعه داده‌های بزرگ با برهمکنش پیچیده ژنوتیپ در ترکیب پاتوژن میزبان، می‌تواند دشوار و چالش‌برانگیز باشد. برای ارزیابی بیماری‌زایی قارچ‌‌ها در گونه‌های گیاهی، علاوه بر ارزیابی‌های کمّی و توصیفی مرسوم، از بای‌پلات ژنوتیپ میزبانجدایه‌های پاتوژن در یک نمودار پراکنش واحد نیز می‌توان بهره برد. این تحقیق، برای ارزیابی میزان اثر بیماری‌زایی دو قارچ‌ بر پنچ رقم برنج و چهار گونه علف هرز انجام شد.مواد و روش‌ها: در این تحقیق، اثر بیماری‌زایی قارچ‌های curvularia lunata و alternaria pellucida بر پنچ رقم برنج (بینام، علی‌کاظمی، هاشمی، خزر و سپیدرود) و دو گونه سوروف (echinochloa oryzicola و e. crusgalli)، تیرکمان‌آبی (sagitaria trifolia) و قاشق‌واش (alisma plantago–aquatica) به‌صورت دو آزمایش جداگانه در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در گلخانه دانشگاه آزاد اسلامی واحد رشت، در سال 1397 بررسی شد. تجزیه مولفه‌های اصلی بر روی داده‌‌های دو طرفه ژنوتیپ میزبانپاتوژن انجام شد. نمودار بای‌پلات حاصل از دو محور مولفه اصلی اول (pc1 و pc2) با استفاده از بسته ggebiplotgui در نرم‌افزار r کشیده شد.یافته‌ها: تجزیه واریانس برای گونه‌های علف‌هرز و ارقام برنج جداگانه انجام شد و نشان داده شد که بین ارقام برنج در شرایط مایه‌زنی با c. lunata از نظر کاهش ارتفاع بوته و وزن تر و خشک بوته و در شرایط مایه‌زنی با a. pellucida از نظر کاهش ارتفاع بوته و وزن خشک بوته اختلاف معنی‌دار وجود داشت. همچنین در بین گونه‌های علف‌هرز در شرایط تیمار با c. lunata از نظر شدت بیماری، کاهش ارتفاع بوته و وزن تر بوته و تحت تیمار با a. pellucida از نظر هر چهار صفت اختلاف معنی‌دار وجود داشت. مقایسه میانگین‌ها نشان داد که ارقام هاشمی و علی‌کاظمی بیشترین شدت بیماری، کاهش ارتفاع بوته و وزن تر و خشک بوته را در تیمار با قارچ c. lunata داشتند. تجزیه بای‌پلات، روابط بین قارچ‌ها (به‌عنوان پاتوژن) و گونه‌‌های علف‌هرز و ارقام برنج (به‌عنوان ژنوتیپ میزبان) را در یک نمای پاتوژن میزبان از نظر صفات نشان داد. نمای تستر متوسط (میانگین نمرات pc1 و pc2 برای تمام ژنوتیپ‌ها) بای‌پلات نشان داد از نظر شدت بیماری، علف‌های ‌هرز a. plantago–aquatica و e. crusgalli حساس‌ترین و سپیدرود متحمل‌ترین ژنوتیپ‌ها در برابر دو قارچ بودند. بر پایه شدت بیماری برای ژنوتیپ‌های ‌علی‌کاظمی و بینام می‌توان قارچ c. lunata را علیه گونه e. crusgalli و a. plantago–aquatica به‌کار برد. همچنین بر پایه همین صفت، برای رقم هاشمی می‌توان قارچ a. pellucida را در برابر s. trifolia استفاده کرد. بر پایه وزن خشک، قارچ c. lunata می‌تواند برای مبارزه بیولوژیک با s. trifolia در تمام ژنوتیپ‌ها به‌کار برده شود. نتیجه‌گیری: در مجموع، از نظر شدت بیماری و میزان کاهش صفات ارتفاع بوته، وزن خشک و تر بوته، c. lunata نسبت به قارچ دیگر عملکرد بهتری در مقابله با علفه‌های هرز داشت و آنتاگونیست بهتری به‌ویژه علیه علف‌هرز a. plantago–aquatica بود و بنابراین می‌تواند همچون یک علف‌کش قارچی برای کنترل علف‌های هرز در مزارع برنج در آینده به‌کار گرفته شود.

Evaluation of the Response of Four Species of Weeds and Some Rice Cultivars to Pathogenicity of Curvularia lunata and Alternaria pellucida

Background and Objectives: Herbicides are essential inputs in agriculture that despite their many benefits in controlling weeds, can cause damages such as creation resistance to weeds, environmental effects and threats to human health. Therefore, to reduce consumption or reduce their concentration, alternative methods such as weed control using biological microorganisms have been proposed, which to achieve this goal, it is necessary to have a complete understanding of pathogenhost relationships. Achieving such understanding can be difficult and challenging, particularly for large data sets with complex host genotypebypathogen strain interactions. To evaluate the pathogenicity of fungi in plant species, in addition to conventional quantitative and descriptive evaluations, the host genotypepathogen isolates biplot can be used in a single scatter plot. This study was conducted to evaluate the virulence of two funguses on five rice cultivars and four weeds.Materials and Methods: In this research, pathogenicity of Curvularia lunata and Alternaria pellucida were studied in two separate experiments on five rice cultivars (Hashemi, Alikazemi, Sepidroud, Khazar, Binam), Eichinochloa oryzicola, E. crusgalli, Sagitaria trifolia and Alisma plantago – aquatica in a completely randomized design with three replications in pot condition, in the greenhouse of Islamic Azad University, Rasht Branch, at 2018. Principal component analysis was performed on twoway data of host genotype pathogen. The biplot was plotted with the first two principal axes (PC1 and PC2) using GGEBiplotGUI packages (Bernal & Villardon, 2016) in R software.Results: Analysis of variance was performed separately for weed species and rice cultivars. There were significant differences between rice cultivars in terms of reduction of plant height and fresh and dry weight of the plant in inoculation with C. lunata and in terms of reduction in plant height and dry weight of the plant in inoculation with A. pellucida. In addition, there was a significant difference between weed species in terms of disease rating, decrease in plant height and fresh weight of the plant in inoculation with C. lunata and in all four traits in terms of inoculation with A. pellucida. Comparison of means showed that Hashemi and Ali Kazemi cultivars had the highest disease rating, reduction of plant height and fresh and dry weight of the plant in treatment with C. lunata. Biplot analysis showed the relationships between fungi (as pathogens) and weed species and rice cultivars (as host genotypes) in a pathogenhost view in terms of traits. AverageTesterCoordination (ATC) view (average of PC1 and PC2 scores for all genotypes) of biplot were indicated that A. plantago – aquatica and E. crusgalli were as the most sensitive and Sepidroud as tolerant genotypes to two fungi according to their disease rating. Based on disease rating, C. lunata can be used for biocontrol of A. plantago–aquatica and E. crusgalli in Ali Kazemi and Binam genotypes. Based on this trait, A. pellucida can be used for biocontrol of S. trifolia in Hashemi. According to dry weight, C. lunata can be used for biocontrol of Sagitaria trifolia in all of the genotypes.Conclusion: In conclusion, based on disease rating and reduction of plant height and dry and fresh weight of plants, C. lunata was a better antagonistic fungus in dealing with weeds compared to the other fungus especially for A. plantago–aquatica and this fungus could be a potential mycoherbicide for weeds control in paddy fields in the future.