التشخيص الجزيئي لعزلات الفطرUstilago maydis (Dc.) Corda المسبب لمرض التفحم العادي في الذرة الصفراء واستحثاث المقاومة ضد المسبب المرضي

Abstract

الخلاصة: الذرة الصفراء .L Zea mayis من محاصيل الحبوب المهمة في العراق ، يصاب محصول الذرة الصفراء بعدد من الآفات التي تشكل خطورة على الإنتاج ومن بين تلك الآفات مرض التفحم العادي common smut المتسبب عن الفطرUstilago maydis . هدفت الدراسة إلى عزل وتشخيص سلالات الفطر U.maydis المسبب لمرض التفحم العادي في الذرة الصفراءباستخدام الطرق الجزيئية ، وتحديد درجة القرابة (الصلة) بين عزلات الفطر المحلية والسلالات العالمية باستخدام التفاعل التضاعفي المتسلسل Polymerase Chain Reaction (PCR) من خلال رسم شجرة الأصل (القرابة) الوراثية Phylogenetic Tree باستخدام المنطقة البينية ( ITS ) Interned Transcribed spacer. تم الحصول على DNA من 50عزلة من الفطر U.maydis ، أظهرت نتائج الترحيل الكهربائي على هلام الاكاروز 2% والذي شمل 34 عزلة موزعة في المحافظات ( بغداد 8 عزلات وبابل 5 عزلات وواسط 14 عزلة واربيل 7 عزلات ) لنواتج التفاعل على منطقة ITS إنها أنتجت حزماً متماثلة يصل طولها تقريباً إلى 650 زوجاً قاعدياً في أثناء مضاعفتها مع زوج البادئات ITS1 و ITS4.كذلك شملت الدراسة تحديد تعاقب القواعد النيتروجينية Sequencing لهذه العزلات . بينت النتائج أن عزلات محافظة بغداد ( Um21 ، Um22 ، Um23 ، Um24 ، Um25 ،Um26، Um27 ،Um28) كانت قريبة الصلة للسلالة FB1، بينماعزلات بابل (Um4 ، Um5 ، Um6 ، Um7 ، Um10) كانت قريبة للسلالة 521، وإن عزلات محافظة واسط أظهرت تبايناً واضحاً في درجة قرابتها لعدد من السلالات العالمية فالعزلة Um41 كانت على صلة وثيقة بالسلالة 521 ، والعزلات التي تحمل الرمز Um32 ،Um47 ، Um48 كانت أقرب للسلالة XA0609، والعزلات Um30 ، Um33 ، Um36 ، Um37 ، Um38 ، Um43 ، Um44 ،Um46 ،Um49 كانت ذات صلة للسلالة CPO10.020a، فيما كانت عزلات اربيل (Um11 ، Um12 ، Um14 ، Um15 ، Um16 ، Um17 ، Um19 ) ذات صلة بالسلالة FB1 ،كما أظهرت نتائج الأصل الوراثي أن عزلات المحافظات المذكورة كانت قريبة الصلة لعدد من العزلات التي تنتمي إلى السلالات FB1 ، 521 ، CPO10.020a ، XA0609 التي تحمل الطراز الوراثي Genotype a1b1 . أظهرت نتائج الدراسة الحقلية لتحديد أفضل لقاح أن اللقاح الفطري المتكون من خليط ( السبورات التيلية + السبورات البازيدية ) كان الأفضل إذ اعطى أعلى مستوى لنسبة الإصابة للمدتين 10 و 20 يوم من إضافة اللقاح الفطري بنسبة إصابة بلغت 40% ولكلا المدتين وشدة إصابة 4.17 مقارنة بمعاملة المقارنة 6.7% لكلا المدتين وشدة إصابة 1 . بينت النتائج أن أفضل طريقة عدوى هي حقن قناة الحريرة بمعلق(السبورات التيلية + السبورات) وأعطى أعلى نسبة إصابة وللمدتين بعد 10 و 20 يوماً من إضافة اللقاح الفطري بنسبة إصابة 40% وللمدتين وبشدة إصابة 4.67. أشارت نتائج اختبار حساسية عشرة من الهجن الأجنبية واسعة الانتشار والمزروعة بمساحات واسعة في العراق إلى أن الهجينين ابكارو ودجلة كانا أكثر الهجن مقاومة للمرض بنسبة إصابة بلغت 16.7% و 16.7% على المجموع الخضري على الترتيب ، و نسبة الإصابة على العرنوص 23.3% و 26.7% وشدة إصابة 2.5 و 2.5 على الترتيب ، فيما كان الصنف المحلي أكثر الأصناف حساسية للإصابة بالفطر الممرض بنسبة إصابة 40% على العرنوص وشدة إصابة4.33 ، وعلى المجموع الخضري كانت 33.3% لكل من الصنف المحلي وميامي. كشفت نتائج تقييم العوامل الكيميائية في استحثاث المقاومة الجهازية ضد مرض التفحم العادي فعالية كبيرة لرش المجموع الخضري بحامضβ-Amino Butyric Acid ( BABA )بتركيز 1000 و 2000 ملغم.لتر-1 وSalicylic Acid (SA) بتركيز 200 و 400 ملغم.لتر-1 في خفض نسبة الإصابة الى13.33، 10.00 ، 20.00 ، 13.33% على التوالي وكفاءة استخدام 63.3 ، 72.5 ، 50.0 ، 63.3% على التوالي مقارنة بمعاملة المقارنة بوجود الفطر الممرض من دون إضافة عوامل الاستحثاث اذ بلغت نسبة الإصابة 36.33% . أشارت المؤشرات البايوكيميائية إلى زيادة في نشاط انزيم البيروكسديز إذ أعطت معاملة BABA بتركيز 2000 ملغم.لتر-1 أعلى معدل لنشاط البيروكسيديز فكان مقدار التغيير بالامتصاص 44.10 دقيقة-1 . غم وزن طري-1 وبفارق بسيط عن بقية المعاملات بعد خمسة أيام من الإضافة ، أما في اليوم الثامن بعد إضافة عوامل الاستحثاث فإن أعلى معدل لنشاط انزيم البيروكسيديزفي معاملة SA بتركيز 400 ملغم.لتر-1 إذبلغ مقدار التغيير بالامتصاص 44.33 دقيقة-1 . غم وزن طري-1 . وإن أعلى معدل لتراكم الفينولات والبرولين في معاملة BABA بتركيز 2000 ملغم.لتر-1 بلغ 306.7 مايكرو غرام . غم وزن طري-1 و 10.3 مايكروموول . غم-1 وزن طري بعد عشرة ايام من المعاملة على التوالي. نستنتج من ذلك ان عزلات الفطر الممرض كانت قريبة وراثيا للسلالات FB1 ، 521، CPO10.020a ، XA0609. وأفضل نوع لقاح هو خليط معلق السبورات التيلية+ السبورات البازيدية ، وكان الحقن بقناة الحريرة من أفضل الطرق لاحداث أعلى نسبة إصابة.كانت الهجن ابكارو ودجلة من الهجن المقاومة للمرض.وإن استخدام عوامل الاستحثاث BABA وSA خفضت من نسبة الاصابة بالمرض.