تخمین شدت بیماری و توصیف بیماری بلاست (Pyricularia oryzae CAV)

چکیده

بیماری بلاست (Pyricularia oryzae Cav.) یکی از مهم ترین محدودیت های زنده برای تولید برنج در جنوب غربی اتیوپی است. مطالعه حاضر به منظور تعيين شدت بيماری بلاست و توصیف جدايه های آن در مزارع کوهستانی کشت برنج جنوب غربی SNNPRS اتیوپی انجام شد. ارزیابی بلاست برنج در 90 مزرعه در سه منطقه طی دوره کشت اصلی از ماه می تا اکتبر 2013 در مناطق بزرگ کوهستانی کشت برنج در منطقه Kaffa، Benchi-Maji و Sheka در جنوب غربی اتیوپی انجام شد. نتایج حاصل از این ارزیابی نشان داد که بروز و شدت بیماری در مزارع برنج از کم تا زیاد است که به تفاوت های اگرواکولوژیکی و ارقام بستگی دارد. بلاست برنج در تمامی مکان های ارزیابی شده در سطوح متفاوت مشاهده شد. شیوع بلاست برنج در شش منطقه مختلف از 01/42 تا 69/85 درصد متغیر بود. بيشترين ميزان بروز بلاست برنج در منطقه Otuwa (69/85 درصد) و کمترين ميزان آن در منطقه Argoba (01/42 %) ثبت شده است. میانگین شیوع کلی شش محل در سه ناحیه جنوب غربی اتیوپی (SNNPRS) به 68/65 % رسید. به همین ترتیب، شدت بلاست روند مشابهی را نسبت به شیوع آن در تمام شش محل نشان داد. بیشترین شدت بلاست در منطقه Otuwa با محدوده 88/8 تا 8/88% و میانگین شدت 7/55 درصد و کمترین شدت در منطقه Argoba (62/33 درصد) ثبت شد. میانگین شدت کلی در شش محل در سه ناحیه از جنوب غرب SNNPRS به 15/47 % رسید. در تمام سه ناحیه مورد ارزیابی، شیوع بیماری انفلوانزا 100٪ بود. بلاست برنج، جدایه های Po بر اساس پارامترهای رشدشان روی شش جدایه از جمله Po12، Po28، Po41، Po55، Po72 و Po85 شناسایی و توصیف شدند. از چهار محیط کشت (آگار آرد جو، آگار آرد برنج، آگار عصاره مالت و آگار دکستروز سیب زمینی)، رشد مطلوب و اسپور زایی خوب جدایه های Po در آگار آرد جو و بعد از آن در آگار آرد برنج به دست آمد. دمای و pH مطلوب رشد جدایه های Po به ترتیب در حدود 30 درجه سلسیوس و pH 5/6 بود. می توان نتیجه گرفت که بلاست برنج مهم ترین بیماری ارقام برنج در جنوب غربی (SNNPRS) اتیوپی بود. مطالعات بیشتر برای ارزیابی مقاومت ارقام برنج کوهستانی در مقابل پاتوژن های بلاست (جدایه های Po) در شرایط گلخانه و شرایط طبیعی مورد نیاز است.

مقدمه

برنج (Oryzae sativa L.) متعلق به خانواده Poaceae، یکی از محصولات غذایی اصلی در بیشتر بخش های آفریقا است، با این حال، کشت و استفاده برنج به عنوان یک محصول غذایی در اتیوپی پدیده جدیدی است (Traore et al., 2006; Abdu et al., 2013). این محصول به عنوان یک محصول مهم غذایی استراتژیک شناخته شده و به عنوان یک عنصر حیاتی در اقتصاد غذای اصلی کشورهای جنوب صحرای آفریقا است (Abdu et al., 2013). همچنین برنج سریع ترین منبع تولید غذا در آفریقا است و اهمیت ویژه ای در امنیت غذایی و خودکفایی غذایی در تعداد روزافزون کشورهای با کمبود غذایی دارد (FAO, 2012). کشت برنج در اتیوپی در اوایل دهه 1970 در Fogera (منطقه Amara) و دشت های Gambella آغاز شده است (EIAR/ FRG II, 2012). گزارش شده است که منطقه بالقوه تولید برنج در اتیوپی، حدود سی میلیون هکتار تخمین زده شده است (MoARD, 2010). تعداد کشاورزان مشتاق به تولید برنج از حدود 53302 هکتار در سال 2006 به حدود 284،868 هکتار در سال 2009 افزایش یافته است. به طور مشابه، منطقه اختصاص داده شده از حدود 18،527 هکتار در سال 2006 به حدود 155،886 هکتار در سال 2009 افزایش یافته و تولید با افزایش 42،825 تن در سال 2006، به حدود 498،332 تن در سال 2009 رسیده است. روند افزایش تخصیص فضا و تولید برنج در اتیوپی افزایش یافته است. مجموع 4،998،332 تن برنج در کشور تولید شد و از این مقدار، 92،562 تن تولید در Southern Nation و National People of Regional States  (SNNPRS) تولید شده و از این مقدار، 90،953 تن در مناطق Kaffa، Benchi Maji و Sheka تولید شده است. عملکرد متوسط برنج در اتیوپی 7/2 تن در هکتار در زمین های دیم کوهستانی و 2/3 تن در هکتار در زمین های پست است (EIAR/ FRG II, 2012).  

ABSTRACT

Blast (Pyricularia oryzae Cav.) disease is one of the most important biotic constraints to rice production in South West of Ethiopia. The present study was conducted to determine the intensity of the blast disease and their isolates characterization in upland rice cultivated fields of South West of SNNPRS of Ethiopia. The assessment of rice blast was carried out in 90 farmers’ fields in three districts during the main cropping season from May to October 2013, in the major upland rice growing areas of Kaffa, Benchi-Maji and Sheka zones in South West of Ethiopia. The results of the assessment revealed that the incidence and severity of the disease vary from low to high on the rice fields depending on the agro-ecological and cultivars differences. Rice blast was observed in all assessed locations at variable levels. The incidence of rice blast in six different localities varied from 42.01 to 85.69%. The highest mean incidence of rice blast was recorded in Otuwa locality (85.69%) and the lowest incidence recorded in Argoba locality (42.01%). The overall mean incidence of six localities in three districts of the South west of Ethiopia (SNNPRS) reached 65.68%. Likewise, blast severity showed similar trend as that of incidence in all six localities. The highest severity was recorded in Otuwa locality with range of 8.88 - 88.8 % and the mean severity values of 55.7% while the lowest severity was recorded in Argoba locality (33.62%). The overall mean severity of the six localities in three districts of the South west SNNPRS reached 47.15%. The entire assessed three districts showed 100 % blast disease prevalence. Rice blast, Po isolates were characterized and identified based on their growth parameters into six isolates such as Po12, Po28, Po41, Po55, Po72 and Po85. Among the four culture media (oat meal agar, rice flour agar, malt extract agar and potato dextrose agar), the Po isolates were grown on optimum growth and good sporulation in oat meal agar followed by rice flour agar. The optimum temperature and pH of the growth of the Po isolates were at 30oC and 6.5, in almost all isolates, respectively. It could be concluded that the rice blast was the most important disease of rice cultivars in South West (SNNPRS) of Ethiopia. Further studies could be conducted to evaluate the upland rice cultivars resistance against the isolated blast (Po isolates) pathogens under greenhouse and natural environmental conditions.

INTRODUCTION

Rice (Oryzae sativa L.) belongs to the family Poaceae, is one of the main cereal food crops in most part of Africa, however, the rice cultivation and utilization as a food crop in Ethiopia is very recent phenomenon (Traore et al., 2006; Abdu et al., 2013). It is recognized as an important strategic food security crop and as a crucial element in the staple food economies of Sub Saharan Africa (Abdu et al., 2013). It is also the most rapidly growing source of food crop in Africa, and significant importance to food security and food self-sufficiency in an increasing number of low-income food deficit countries (FAO, 2012). Rice cultivation in Ethiopia has begun at Fogera (Amara Region) and Gambella plains in the early 1970’s (EIAR/ FRG II, 2012). It is reported that the potential rice production area in Ethiopia, which is estimated to be about thirty million hectares (MoARD, 2010). The number of farmers engaged in rice production has increased from about 53,302 ha in 2006 to about 284,868 ha in 2009. Similarly, the area allocated has increased from about 18,527 ha in 2006 to about 155,886 ha in 2009 along with production increase from about 42,825 tons in 2006 to about 498,332 tons in 2009. There is an increased trend in area allocation and production of rice in Ethiopia. A total of 4,98,332 tons of rice was produced in the country and out of these 92,562 tons production was produced in Southern Nation and National People of Regional States (SNNPRS) and out of these 90,953 tons production was produced in Kaffa, Benchi Maji and Sheka zones. The rice average yield in Ethiopia is 2.7 tons/ha in upland rain-fed and 3.2 tons/ha in lowland areas (EIAR/ FRG II, 2012).

چکیده

مقدمه

مواد و روش ها

توصیف مناطق مورد مطالعه

ارزیابی شدت بیماری بلاست

جمع آوری نمونه های گیاهی بیمار

جداسازی، خالص سازی و شناسایی جدایه های بلاست برنج

توصیف جدایه های بلاست برنج

ارزیابی محیط های کشت مختلف برای رشد جدایه های P. oryzae

اثر دما بر رشد جدايه هاي بلاست

تاثير pH بر رشد ميسليومی جدايه هاي بلاست

آزمایش بیماری زایی  برای جدایه های P. oryzae

تجزیه و تحلیل آماری

نتایج و بحث

ارزیابی شدت بیماری بلاست

شيوع، بروز و شدت بيماری بلاست در ارقام برنج

توصیف جدایه های بلاست برنج

ارزيابي محيط های کشت مختلف بر اسپورزایی جدایه های بلاست

قطر رشد کلنی جدایه های بلاست برنج روی محيط های مختلف کشت 

توصیف کلنی جدایه های Po روی محیط های کشت مختلف

توصیف کنیدی جدایه های Po برنج

اثر دما بر رشد جدايه هاي Po

تاثير pH بر رشد ميسليومی جدايه هاي Po روي محيط PD Broth

آزمایش بیماری زایی جدایه های Po

نتیجه گیری

ABSTRACT

INTRODUCTION

MATERIALS AND METHODS

 Description of the study areas

Assessment of blast disease intensity

Diseased plant sample collection

Isolation, purification and identification of rice blast isolates

Characterization of the rice blast isolates

Evaluation of different culture media for growth of P. oryzae isolates

Effect of temperature on growth of blast isolates

Effect of pH on the mycelial growth of blast isolates

Pathogenicity test for P. oryzae isolates

Statistical analysis

RESULTS AND DISCUSSION 

Assessment of blast disease intensity

Prevalence, incidence and severity of blast disease across rice cultivars

CHARACTERIZATION OF THE RICE BLAST ISOLATES

Evaluation of different culture media on sporulation of blast isolates

Colony growth diameter of rice blast isolates on different culture media

Colony characteristics of Po isolates on the different culture media

Conidial characteristics of rice Po isolates

Effect of pH on the mycelial growth of Po isolates grown on PD broth media

Pathogenicity test for Po isolates

CONCLUSIONS