دانلود ترجمه مقاله استراتژی ترکیبی واریته در یک آزمایش G × G با برنج و قارچ بلاست – Frontiersin 2014

استراتژی ترکیبی واریته در یک آزمایش G × G با برنج و قارچ بلاست Magnaporthe oryzae

The variety mixture strategy assessed in a G×G experiment with rice and the blast fungus Magnaporthe oryzae

چکیده

مقدمه

مواد و روش ها

مواد بیولوژیکی

پروتکل تلقیح

طراحی آزمایشگاهی و ارزیابی ویژگی های تهاجمی

تجزیه و تحلیل آماری

نتایج

تأثیر رقم گیاهی بر ویژگی های آلودگی

تأثیر سویه های پارازیت بر ویژگی های عفونت

همبستگی بین صفات

برهمکنش های GxG

بحث

ارقام با سطوح مقاومتی متفاوت

تنوع گسترده ویژگی های زیستی در سویه های پارازیت

همبستگی بین صفات

تخمین سازگاری در سیستم برنج RICE-1111

برهمکنش های GxG

ترکيب ارقام به عنوان يک استراتژي براي محدود کردن تکامل انگل

نتیجه گیری

چکیده

اپیدمی مکرر و ویرانگر انگل ها یکی از مشکلات اصلی کشاورزی مدرن است. برای کنترل تأثیرات پاتوژن ها، ارقام مقاوم گیاهان انتخاب شده اند. با این حال، مقاومت در برابر انگل ها نیاز به استفاده از آفتکش ها دارند و مشکلات جدید اقتصادی و ایمنی مواد غذایی را ایجاد می کنند. یک استراتژی امیدوارکننده برای حفظ بیماری همه گیر در سطح پایین و تضعیف سازگاری پاتوژن با مقاومت گونه ای، استفاده از مخلوط گونه ها است تا ترکیب محیط برای انگل ناهمگن باشد. یک راه برای پیدا کردن ترکیب خوبی از انواع که در واقع یک محیط ناهمگن برای پاتوژن ها را ایجاد می کند، این است که به دنبال ژنوتیپ ژنوتیپ X (G x G) تعامل بین پاتوژن ها و انواع گیاهان باشد. الگویی که در آن پاتوژن ها تناسب زیادی با یک گونه و تناسب کمی با سایر گونه ها دارند، کارایی استراتژی مخلوط را تضمین می کند. در این مقاله، 18 ژنوتایپ مختلف قارچ Magnaporthe orvzae را در سه گونه برنج با سطوح مختلف مقاومت نسبی تلقیح کردیم تا ترکیب گونه ای سازگار با نیازهای استراتژی ترکیب واریته را بیابیم، به عنوان مثال نشان دهنده فعل و انفعالات مناسب G x G باشد. ما موفقیت هر یک از تعاملات گیاه-قارچ را با اندازه گیری تناسب قارچی و سه ویژگی تاریخچه زندگی قارچ: موفقیت در عفونت، رشد درون میزبان، ظرفیت اسپورزایی، برآورد کردیم. نتایج ما وجود ارتباطات Gx G بین دو رقم Ariete و C039 بر روی تمام صفات اندازه گیری شده و تناسب قارچی را نشان می دهد. ما همچنین مشاهده کردیم که این ارقام دارای مکانیزم های مقاومتی متفاوتی هستند؛ Ariete در کنترل موفقیت عفونت انگل خوب است اما قادر به کنترل رشد آن در داخل برگ نیست، در حالی که C039 الگوی مخالف را نشان می دهد. ما هم چنین دریافتیم که مقاومت Maratelli تخریب شده است. در نهایت، تجزیه و تحلیل همبستگی نشان داد که همه صفات عفونی ارتباط مثبت ندارند.

نتیجه گیری

در این مطالعه، برهمکنش های Gx G بین ارقام و M. oryzae به منظور شناسایی ترکیب های مختلف ارقام برای استفاده در یک استراتژی مخلوط ارقام با هدف کنترل بیماری بلاست برنج مورد بررسی قرار گیرد. برهمکنش های GxG در تمام صفات اندازه گیری شده روی رقم Ariete و C039 مشاهده شد که نشان می دهد که مخلوط بین این دو رقم به عنوان یک موفقیت است. این برهمکنش های Gx G از حضور دو استراتزی مختلف مقاومت در این ارقام ایجاد شده است، که یک چشم انداز تطبیقی ناپایدار را برای انگل ها ایجاد می کند. بنابراین از نظر تئوری، از مخلوط ارقام که در آن از استراتژی های مقاومت نسبی متفاوت استفاده می شود می توان برای کنترل بیماری بلاست برنج استفاده کرد. پیدا کردن ترکیب ارقام مناسب نیازمند شناسایی ارقامی با مقاومت نسبی متفاوت، فنولوژی و صفات زراعی مشابه است، به طوری که بتوان بذور را مخلوط کرده و کشت کنند و به طور همزمان برداشت کنند. اینکه آیا ژنوتیپ های عمومی پارازیت قادر به غلبه بر دو استراتژی هستند، باید قبل از تفکر در مورد استفاده از این استراتژی مخلوط ارقام در مزرعه، در آزمایش های متوالی مورد بررسی قرار گیرد.

Abstract

Frequent and devastating epidemics of parasites are one of the major issues encountered by modern agriculture. To manage the impact of pathogens, resistant plant varieties have been selected. However, resistances are overcome by parasites requiring the use of pesticides and causing new economical and food safety issues. A promising strategy to maintain the epidemic at a low level and hamper pathogen’s adaptation to varietal resistance is the use of mixtures of varieties such that the mix will form a heterogeneous environment for the parasite. A way to find the good combination of varieties that will actually constitute a heterogeneous environment for pathogens is to look for genotype × genotype (G×G) interactions between pathogens and plant varieties. A pattern in which pathogens have a high fitness on one variety and a poor fitness on other varieties guarantees the efficiency of the mixture strategy. In the present article, we inoculated 18 different genotypes of the fungus Magnaporthe oryzae on three rice plant varieties showing different levels of partial resistance in order to find a variety combination compatible with the requirements of the variety mixture strategy, i.e., showing appropriate G×G interactions. We estimated the success of each plant-fungus interaction by measuring fungal fitness and three fungal life history traits: infection success, within-host growth, sporulation capacity. Our results show the existence of G×G interactions between the two varieties Ariete and CO39 on all measured traits and fungal fitness. We also observed that these varieties have different resistance mechanisms; Ariete is good at controlling infection success of the parasite but is not able to control its growth when inside the leaf, while CO39 shows the opposite pattern. We also found that Maratelli’s resistance has been eroded. Finally, correlation analyses demonstrated that not all infectious traits are positively correlated.

CONCLUSION

In this work we looked for G×G interactions between rice varieties and M. oryzae in order to identify combinations of varieties that could be used in a variety mixture strategy aiming at controlling the rice blast disease. We did observe G×G interactions on all the traits we measured when considering Ariete and CO39, indicating that a mixture between these two varieties would be a priori successful. These G×G interactions were driven by the existence of two different resistance strategies in these varieties, creating an unstable adaptive landscape for the parasites. Thus, in theory, variety mixture in which different partial resistance strategies are used could be used to control the rice blast disease. Finding the right variety combination requires identifying varieties with different partial resistance, similar phenology, and agronomic properties so the seeds can actually be mixed, grown, and harvested together. Whether generalist parasite genotypes able to overcome both strategies will evolve remains to be tested in serial passage experiments, before thinking of applying this variety mixture strategy in the field.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

استراتژی ترکیبی واریته در یک آزمایش G × G با برنج و قارچ بلاست Magnaporthe oryzae

The variety mixture strategy assessed in a G×G experiment with rice and the blast fungus Magnaporthe oryzae