بررسی های بیو ژنتیکی ژنوتیپ‌های تجاری گوجه فرنگی حساس و مقاوم به Alternaria alternata
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1693-25IPPC
نویسندگان
1کارشناس بخش تحقیقات گیاه پزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان
2همکاری در طرح های پژوهشی با بخش بیماری های گیاهی
3هیات علمی بخش گیاهپزشکی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان
چکیده
بیماری لکه موجی (Early blight) با عامل قارچی Alternaria alternata، بر روی گیاهان خانواده سولاناسه به ویژه گوجه فرنگی، Solanum lycopersicum Mill ، بسیار مخرب و خسارتزا است. در این تحققیق واکنش 35 ژنوتیپ تجاری گوجه‌فرنگی داخلی و خارجی به بیماری لکه موجی در دو مرحله رشد قبل و بعد گلدهی در سطح گلخانه ای با استفاده از تجزیه و تحلیل تنوع ژنتیکی، با 15 آغازگر Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) ، محتوای کل فنول (TPC) ، فعالیت آنزیمی کاتالاز (CAT)، فنیل آلانین آمونیاک لیاز (PAL)، پراکسیداز (POD) و سنجش سوپراکسید دیسموتاز (SOD). مورد بررسی قرار گرفت. ننایج بدست آمده از دو مرحله رشد نشان داد که میانگین شدت بیماری روی ژنوتیپ ها 18 تا 87.5 درصد بود. از 15 آغازگر ISSR، 68 باند تولید شد که 63 باند (90 درصد) چند شکل بودند. میانگین محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) از 0.3 تا 0.5 با میانگین 0.4 نشان داد. اندازه گیری شاخص تنوع ژنتیکی Nei از میانگین 0.06 تا 0.5 را نشان داد. آنالیز بر اساس الگوریتم روش جفت گروه بدون وزن با میانگین حسابی (UPGMA) ، ژنوتیپ‌های گوجه‌فرنگی را به پنج خوشه تقسیم کرد. این تجزیه و تحلیل، شباهت قابل توجهی میان سطح مقاومت به بیماری با الگوی طبقه بندی مولکولی را نشان داد. مقایسه فعالیت آنتی اکسیدانی ژنوتیپ‌های گوجه‌فرنگی بیمار و شاهد افزایش معنی داری در فعالیت های TPC و CAT، POD، PAL و SOD در گیاهان بیمار نشان داد. اکثر ژنوتیپ های گوجه فرنگی تلقیح شده بیشترین افزایش فعالیت در PAL (5 برابر) و TPC (4 برابر) در مرحله قبل از گلدهی و بیشترین فعالیت TPC (2 تا 3 برابر) و POD (3 برابر) در مرحله بعد از گلدهی در مقایسه با شاهد نشان دادند. ژنوتیپ های مقاوم "محلی اصفهان" و" Ha.s 2274 " بالاترین سطح فعالیت را در POD (به ترتیب 2.5 و 3 برابر) و TPC (به ترتیب 2.5 و 3 برابر) نشان دادند. نتایج این تحقیق نشان داد استفاده از تنوع ژنتیکی و تنوع آنزیمی به عنوان نشانگرهای ملکولی و بیوشیمیایی، قابلیت تمایز ژنوتیپ‌های گوجه‌فرنگی مقاوم از حساس به بیماری لکه موجی ر امکان پذیر می کند.
کلیدواژه ها
Title
Bio-genetic analysis of resistant and susceptible tomato genotypes to Alternaria alternata
Authors
Marzieh Motamedi, Giti Alizadeh Moghaddam, Mehdi Nasr Esfahani, Mohammad-Javad Yazdi, mohsen Rafiee
Abstract
Early blight disease (EB), Alternaria alternata, is destructive on Solanum lycopersicum Mill. The responses of 35 domestic and exotic commercial tomato genotypes to early blight were examined at transplanting and maturing stages using genetic diversity analysis, with 15 Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) primers, total phenolic content (TPC), and enzymatic activity of catalase (CAT), phenylalanine ammonia lyase (PAL), peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) assays. The disease severity ranged from 18 to 87.5%. Eleven of 15 ISSR primers generated 68 loci of which 63 (90%) were polymorphic. Polymorphism information content value varied from 0.3 to 0.5 with an average of 0.4. Nei’s measure of the average gene diversity ranged from 0.06 to 0.5. The Tomato genotypes were divided into five clusters in Un-weighted Pair Group Method with Arithmetic Mean (UPGMA) analysis, showing a considerable similarity between resistance level and molecular classification pattern. Antioxidant analysis indicated a significant increase in TPC and CAT, POD, PAL and SOD activities in most inoculated tomato genotypes at both growth stages. The highest increase in activity was seen in PAL (5- fold) and TPC (4-fold) at transplanting stage, whereas the highest TPC (2 to 3-fold) and POD activity (3-fold) were found at maturing stage in all the inoculated resistant genotypes in comparison with controls. Esfahan Local and H. a.s 2274 showed the highest level of activity in POD (2.5- and 3- fold, respectively) and TPC (2.5- and 4- fold, respectively). Our results suggest that using both genetic diversity and enzymatic diversity as markers, it is possible to discriminate resistant from susceptible tomato genotypes to early blight disease.
Keywords
Early blight, resistance, genetic diversity, antioxidants