چکیده
بلاست برنج ناشی از Magnaporthe grisea به عنوان جدی ترین بیماری شناخته شده است که باعث اپیدمی در سراسر جهان می شود. پاتوژن قارچی قادر به آلوده کردن بسیاری از گونه های علفی است، اما جدایه-های انفرادی آن دامنه میزبانی محدودی دارند. چندین ویژگی وجود دارد که M. grisea را به یک موضوع ایده آل برای مطالعات ژنومی تبدیل کرده است. در این مطالعه، 30 کشت بلاست تک اسپوری از ارقام برنج و چمن از مناطق مختلف Chattisgarh جدا شده است. یکی از پاتوژن های بلاست جدا شده از موز، به عنوان اولین گزارش از هند است. مطالعات متفاوتی روی M. grisea از طریق آنالیز نشانگرهای مورفولوژیکی و مولکولی انجام شده است. مورفولوژی زخم در میزبان های مختلف متفاوت بوده و این زخم ها در بافت های میزبان به هم تلفیق شده اند. تنوع در اسپورهای انفرادی و مورفولوژي کشت نیز مشاهده شد. با وجود کلونی بودن ظاهری M. grisea، سطح بالایی از تنوع ژنتیکی از طریق تجزیه و تحلیل RAPD مبتنی بر PCR در گونه ی M. grisea از برنج و میزبان های مختلف غیر برنج مشاهده شد. در مجموع 131 نشانگر پلی مورفیک با استفاده از 16 آغازگر تصادفی دکامر انتخابی، امتیازبندی شدند. نمره میزان شباهت برای جدایه ها از 51/0 تا 89/0 متغیر بود. تجزیه خوشه ای نشان داد که جدایه های به دست آمده از یک مکان، صرف نظر از اینکه از برنج یا چمن جمع آوری شده اند، در یک طبقه دسته بندی می شوند.
بیماری بلاست برنج ناشی از Magnaporthe grisea (Hebert) Barr. (Anamorph = Pyricularia grisea Sacc.) به عنوان یکی از بیماری های مهم خسارتزای محصول برنج شناخته شده است. این بیماری از حدود هشتاد و پنج کشور جهان گزارش شده است. M. grisea قادر به آلوده کردن بسیاری از گونه های علفی است، اما جدایه فردی آن در دامنه محدودی از میزبان ها وجود دارد که یک گونه و یا نهایتا چند گونه علفی را آلوده می کند (Asuyama, 1965; Kato, 1978). اگر چه دامنه ی میزبانی قارچ محدود است (Kato & Yamaguchi, 1980)، گزارش گاه به گاه آلودگی تقاطعی برنج توسط جدایه های آن از علف های هرز منجر به این گمان شده که جمعیت پاتوژن روی میزبان علف هرز به عنوان منبع مناسب اینوکلوم برای بلاست برنج است. این قارچ قادر به غلبه بر مقاومت در مدت زمان کوتاه پس از ورود یک رقم مقاوم بوده و در نتیجه ایجاد مقاومت به عنوان یک چالش در آمده است. گونه های انتخاب شده می تواند موجب ایجاد بیماری همه گیر در جو، گندم و ارزن صدفی شوند. استرین های M. grisea علاوه بر اینکه پاتوژن اصلی گیاهان زراعی هستند، به عنوان یک مشکل در حال ظهور در علف های چمنی در محیط های تفریحی و شهری هستند (Landschoot et al.1992; Farman, 2002).
ABSTRACT
Rice blast caused by Magnaporthe grisea has been recognized as the most serious disease, causing epidemic worldwide. The fungal pathogen is capable of infecting many grass species but individual isolate exhibit a limited host range. There are several features that make M. grisea an ideal subject for genomic studies. In present study, 30 monosporic blast cultures were isolated from rice cultivars and grasses from different areas of Chattisgarh. One of the blast pathogen was isolated from banana which is the first report in India. Variability studies on M. grisea were carried out following morphological as well as molecular markers analysis. The lesion morphology varied on different hosts, coalescing lesions on the host tissue. Variation in individual spores and culture morphology was observed. Despite apparent clonality in M. grisea, a high level of genetic variability was observed through PCR based RAPD analysis of M. grisea from different non-rice and rice hosts. A total of 131 polymorphic markers were scored using 16 selected random decamer primers. The similarity degree value for the isolates ranged from 0.51 to 0.89. Cluster analysis reveals, isolates from same location grouped together regardless of whether they were isolated from rice or grass.
The rice blast disease caused by Magnaporthe grisea (Hebert) Barr. (anamorph = Pyricularia grisea Sacc.) has long been recognized as the most potentially damaging disease of the rice crop. It has been reported from about eighty five countries of the world. M. grisea is capable of infecting many grass species but individual isolate exhibit a limited host range, infecting one, or at most a few, grass species (Asuyama, 1965; Kato, 1978). Although the host range of the fungus is restricted (Kato & Yamaguchi, 1980), occasional reports of cross infection of rice by isolates from weed hosts have led to speculation that the pathogen population on weed host could be a source of inoculum for the rice blast. The fungus has the ability to overcome resistance within a short time after the release of a resistant cultivar and thus has made breeding for resistance a constant challenge. Select strains can cause disease epidemics of barley, wheat, and pearl millet. In addition to being a major pathogen of agronomic crop plants, M. grisea strains are an emerging problem on turf-type grasses in recreational and urban settings (Landschoot et al.1992; Farman, 2002).
چکیده
مقدمه
مواد و روش ها
جداسازی Magnaporthe grisea
آنالیز مورفولوژیکی جدایه های M. grisea
کنیدیوژنز و مورفوژنز اپروسوریومی
استخراج DNA و آنالیز مولکولی جدایه های M. grisea
نتایج
مورفولوژی زخم M. grisea روی میزبان برنج و غیر برنج
مورفولوژی اسپور جدایه های M. grisea
مورفولوژی کشت M. grisea در محیط کشت OMA
خصوصیات مولکولی جدایه های M. grisea با استفاده از نشانگرهای RAPD
بحث
ABSTRACT
MATERIALS AND METHODS
Isolation of Magnaporthe grisea
Morphological analysis of M. grisea isolates
Conidiogenesis and appressorial morphogenesis
DNA extraction and molecular analysis of M. grisea isolates
RESULTS
Lesion morphology of M. grisea on rice and non rice host
Spore morphology of M. grisea Isolates
Cultural morphology of M. grisea on OMA media
Molecular characterization of M. grisea isolates by RAPD markers
DISCUSSION