کاهش کلونیزاسیون میکوریزا به واسطه گلیفوسات و تاثیر آن در بازخورد گیاه – خاک

Glyphosate decreases mycorrhizal colonization and affects plant-soil feedback

چکیده نموداری

چکیده

مقدمه

مواد و روش ها

خاک آزمایش

درمان ها و طراحی تجربی

تجزیه و تحلیل گیاه

استخراج و مقدار گلیفوسات

کلونیزاسیون ریشه AMF

تجزیه و تحلیل خاک

تجزیه و تحلیل های آماری

نتایج

پاسخ های علف

ایجاد و رشد فتوک (Festuca pratensis)

کلونیزاسیون AMF علف ها

بقایای گلیفوسات در گیاهان

شیمی خاک

بحث و بررسی

نتیجه گیری

چکیده

هدف ما مطالعه ي اثرات گليفوسات، كشت و سابقه آن بر كلونيزاسيون ميكوريزا و رشد گياهان هدف (علف هاي هرز) و غير هدف (محصولات) بود. گليفوسات، رايج ترين كشنده حشرات در جهان، يك آنزيم موجود در گياهان و ميكروب ها را مهار مي كند. ما اثرات گليفوسات اعمال شده در پاییز قبلی را بر رشد یک علف دائمی، بیدگیاه (گیاه هدف) و یک علف، فتوک ( گیاه غیر هدف) و کلونیزاسیون ریشه (AMF) گیاه قارچی میکوریزا آربوسکولار بررسی کردیم. گیاهان غیر هدف در بهار سال بعد کاشته شدند. علاوه بر این، بررسی شد که آیا اثرات گلیفوسات به کشت یا ویژگی های خاک تنظیم شده با سابقه طولانی کشت علف همزیست اندوفیت بستگی دارند یا نه (علف E+). کلونیزاسیون ریشه AMF ، ایجاد و رشد گیاه، بقایای گلیفوسات در گیاهان، و شیمی خاک مورد سنجش قرار گرفتند. گلیفوسات، کلونیزاسیون میکوریزا و رشد علف های هدف و غیر هدف را کاهش داد. با توجه به سابقه کشت علف E+ ، میزان کاهش به کشت و خواص خاک بستگی داشت. ما در فصل رشد، پس از اعمال گلیفوسات، از بقایای گلیفوسات در علف ها و گیاهان استفاده کردیم. بقایا در گیاهانی که در گلدان های بدون خاک رشد می کردند، بیش تر از همگونه های موجود در گلدان های دارای خاک بودند. این نتایج نشان دهنده اثرات منفی گلیفوسات بر ارگانیسم های غیر هدف در محیط های کشاورزی و اکوسیستم های چمنزار هستند.

نتیجه گیری

نتایج ما نشان می دهند که اثرات شیوه های کشاورزی شیمیایی و مکانیکی بر خدمات اکوسیستم می توانند فراتر از سال باشند. در این جا نشان دادیم که گلیفوسات، AMF مفید گیاه در علف های هدف و غیر هدف را به طور منفی تحت تاثیر قرار می دهد. این نتایج توجه ما را به سوی درک جامع تر اثرات گلیفوسات بر میکروب های مرتبط با گیاه و جوامع میکروبی موجود در خاک ها جلب می کنند. به عنوان مثال، مشخص شده است که میکروب های خاک در تجزیه گلیفوسات نقش مهمی ایفا می کنند (آیانسینا و اوسو 2006) و بنابراین، تغییرات مربوط به فرکانس و ترکیب جامعه آن ها می توانند مقدار گلیفوسات موجود در گیاهان و علف ها را تحت تاثیر قرار دهند. علاوه بر عوامل حیاتی، محیط فیزیکی نیز در تعیین کنش های گلیفوسات در خاک اهمیت دارد. بسته به ریزجانداران اولیه خاک، گلیفوسات می تواند نتیجه ترکیب میکروبی مربوط به تجزیه گلیفوسات و علف ها را به طور متفاوتی تغییر دهد. به طور خاص، در F. pratensis غیر هدف، کلونیزاسیون AMF به صورت تعاملی با عوامل حیاتی مانند قارچ های سیمبیوتیک پوشش گیاهی قبلی و عوامل فیزیکی مانند تکنیک های کشت، کاهش می یابد. موضوع اصلی در حفظ خاک های حاصلخیز برای تولید پایدار محصولات ارائه محیط مطلوب برای خاک و میکروب های مفید گیاهی است.

Abstract

Our aim was to study the effects of glyphosate, tilling practice and cultivation history on mycorrhizal colonization and growth of target (weeds) and non-target (crops) plants. Glyphosate, the world’s most widely used pesticide, inhibits an enzyme found in plants but also in microbes. We examined the effects of glyphosate treatment applied in the preceding fall on growth of a perennial weed, Elymus repens (target plant) and a forage grass, Festuca pratensis (non-target plant) and their arbuscular mycorrhizal fungal (AMF) root colonization in a field pot experiment. Non-target plants were sown in the following spring. Furthermore, we tested if glyphosate effects depend on tillage or soil properties modulated by long cultivation history of endophyte symbiotic grass (E+ grass). AMF root colonization, plant establishment and growth, glyphosate residues in plants, and soil chemistry were measured. Glyphosate reduced the mycorrhizal colonization and growth of both target and non-target grasses. The magnitude of reduction depended on tillage and soil properties due to cultivation history of E+ grass. We detected glyphosate residues in weeds and crop plants in the growing season following the glyphosate treatment. Residues were higher in plants growing in no-till pots compared to conspecifics in tilled pots. These results demonstrate negative effects of glyphosate on non-target organisms in agricultural environments and grassland ecosystems.

 Conclusion

Our results demonstrate that the effects of chemical and mechanical agricultural practices on ecosystem services can exceed the year of application. Here we showed that glyphosate negatively affects plant beneficial AMF in target weeds and non-target forage grasses. These results call attention to more comprehensive understanding of the effects of glyphosate on other plant associated microbes and microbial communities in soils. For example, soil microbes are known to play an important role in glyphosate degradation (Ayansina and Oso, 2006), and thus changes in their frequencies and community composition may affect the amount of available glyphosate for crop plants and weeds in the soil. Beside biotic factors also the abiotic environment is important in determining actions of the glyphosate in the soil. Depending on the initial soil microbiota, glyphosate may differently modify the outcome of microbial composition for glyphosate degradation and for the weeds and crop plants. Specifically in non-target F. pratensis AMF colonization was decreased interactively with biotic factors including the symbiotic fungus of the previous field cover plant, and abiotic factors including cultivation techniques. The core of a matter in maintaining fertile soils for sustainable crop production is to provide favorable environment for the soil and plant beneficial microbes.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کاهش کلونیزاسیون میکوریزا به واسطه گلیفوسات و تاثیر آن در بازخورد گیاه – خاک

Glyphosate decreases mycorrhizal colonization and affects plant-soil feedback

توکسین خوراکی ناشی ازعوامل غنی از ترکیبات درمدل MURINE

Acute Oral Toxicity From A Fraction Rich In Phenolic Compounds From The Leaf Extract Of Swietenia Macrophylla King In A Murine Model

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

توکسین خوراکی ناشی ازعوامل غنی از ترکیبات درمدل MURINE

Acute Oral Toxicity From A Fraction Rich In Phenolic Compounds From The Leaf Extract Of Swietenia Macrophylla King In A Murine Model

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

افزایش مقاومت گیاه در مقابل بیماری های قارچی با سیلیسیم (Si)

The role of silicon (Si) in increasing plant resistance against fungal diseases

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

افزایش مقاومت گیاه در مقابل بیماری های قارچی با سیلیسیم (Si)

The role of silicon (Si) in increasing plant resistance against fungal diseases

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

ارتباط فلوریزین آزاد شده توسط باقیمانده ریشه سیب با بیماری کشت مجدد سیب 

Phlorizin released by apple root debris is related to apple replant disease

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ارتباط فلوریزین آزاد شده توسط باقیمانده ریشه سیب با بیماری کشت مجدد سیب 

Phlorizin released by apple root debris is related to apple replant disease

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

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

برآورد شدت بیماری و جداسازی ویژگی های بیماری بلاست (Pyricularia oryzae CAV) از جنوب غربی اتیوپی

Assessment of disease intensity and isolates characterization of blast disease (Pyricularia oryzae CAV.) from South West of Ethiopia

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

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.

نتیجه گیری
هدف اصلی این مطالعه، بررسی میزان شيوع، بروز و شدت بيماری بلاست برنج در ارقام برنج در جنوب غربی اتیوپی و شناسایی جدايه های پاتوژن بلاست برنج جمع آوری شده از مناطق مختلف جنوب غربی اتیوپی بود که در تمام مناطق ارزیابی شده مقدار آن متفاوت بود. نتايج ارزيابي نشان داد که بروز و شدت بيماري بلاست از شدت کم تا زیاد از مزرعه تا مزرعه و از مکان تا مکان بسته به شرايط اگرواکولوژی و محيطي هر منطقه متفاوت بود. محیط های کشت مختلف بر اساس قطر کلنی مورد بررسی قرار گرفتند تا محیط مناسب برای رشد جدایه های Po مشخص شود. محیط های مختلف بر اساس توانایی خود در اسپورزایی جدایه های Po مورد ارزیابی قرار گرفتند و اسپورزایی خوب در محیط کشت آگار میل اوت برای تمام شش جدایه (Po12، Po28، Po41، Po55، Po 72 و Po 85) مشاهده شد. دمای مطلوب برای رشد حداکثری شش ایزوله Po از 25 تا 30 درجه سلسیوس متغیر بود. وزن خشک میسلیومی جدایه های Po به طور معنی داری از pH 3 تا 5/6 افزایش یافته و بعد از آن کاهش یافت. می توان نتیجه گرفت که بلاست برنج مهم ترین بیماری ارقام برنج در جنوب غربی (SNNPRS) اتیوپی است. محيط مناسب، دماي مطلوب و pH مورد نظر برای رشد ميسليومي و اسپورزایی جدايه هاي P. oryzae و حداکثر رشد ميسليومی و اسپورزایی در محيط کشت آگار میل اوت و بعد از آن در محیط آگار آرد برنج مشاهده شد.

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.

CONCLUSIONS

The primary aim of this study was to assess the rice blast disease prevalence, incidence and severity on upland rice cultivars in the South west of Ethiopia and to characterize the rice blast pathogen isolates collected from various South West areas of Ethiopia. It was observed in all assessed localities at variable levels. The results of the assessment revealed that the incidence and severity of the blast disease varied from slight to high intensity from field to field and localities to localities depending on the agro-ecological and environmental conditions prevailing in each locality. The different culture media was evaluated based on colony diameter to get suitable media for the growth of the Po isolates. The different media was evaluated on their potential of sporulation of Po isolates and good sporulation was observed on the medium of oat meal agar for all the six isolates (Po12. Po28, Po41, Po55, Po 72 and Po 85). The ideal temperatures for the maximum growth of six Po isolates were ranged from 25°C to 30°C temperature levels. The dry mycelial weight of Po isolates was significantly increased from pH 3.0 to pH 6.5 and which further start too deteriorated. It could be concluded that rice blast was the most important disease of rice cultivars in South West (SNNPRS) of Ethiopia. Suitable media, optimum temperature and pH level preferred to the mycelial growth and sporulation of the P. oryzae isolates and maximum mycelial growth and sporulation was found in oat meal agar medium followed by rice flour agar medium.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

برآورد شدت بیماری و جداسازی ویژگی های بیماری بلاست (Pyricularia oryzae CAV) از جنوب غربی اتیوپی

Assessment of disease intensity and isolates characterization of blast disease (Pyricularia oryzae CAV.) from South West of Ethiopia

تنوع ژنتيکی Pyricularia grisea، عامل موثر ایجاد بلاست برنج توسط SRR

GENETIC DIVERSITY OF Pyricularia grisea, THE CAUSAL AGENT OF RICE BLAST BY SRR

چکیده

مقدمه

مواد و روش ها

جمع آوری و کشت جدایه های قارچی

بررسی و شناسایی جدایه های قارچی

تجزیه و تحلیل مولکولی. استخراج DNA

رقیق سازی DNA ژنومی استخراج شده

تکثیر PCR آلل ها در لوکوس SSR

تجزیه و تحلیل داده ها

نتایج و بحث

نتیجه گیری

چکیده

Pyricularia grisea، قارچ بلاست برنج، تهدید اصلی آسیب به برنج در ایران و در سراسر جهان است. در اين تحقيق، تنوع ژنتيکي P. grisea جمع آوري شده از مزارع مختلف استان گيلان با استفاده از 14 آغازگر ريزماهواره مورد ارزيابي قرار گرفت. این پرایمرها 64 باند پلی مورفیکی، با میانگین 57/4 باند برای هر نشانگر تولید می کنند. میانگین محتوای اطلاعات پلی مورفیک در تمام پرایمرها 734/0 بود، میانگین تعداد آلل ها 68/2، میانگین هتروزيگوسيتي نی 7334/0 و میانگین شاخص اطلاعات شانون 05/1 بود. آغازگر SSR43،44 داراي بيشترين اطلاعات پلي مورفيک (PIC = 0.85)، تعداد آلل مشاهده شده (n = 8)، تعداد موثر آلل ها (ne = 3.76)، هتروزيگوسيتي مورد انتظار نی (Ne = 0.861)، شاخص اطلاعات شانون (I = 1.38) بود. این نشانگر بهترین آغازگر بین 14 آغازگر مورد استفاده در ارزیابی تنوع ژنتیکی P. grisea بود. تجزیه و تحلیل خوشه ای با استفاده از ماتریس شباهت تطابق ساده و UPGMA انجام شد. نتايج نشان داد که جدايه هاي مطالعه شده از طريق برش دندروگرام در سطح پیوند مشابه 76/0، در 3 دسته طبقه بندي شدند. شماره 1 گروه اصلی و نشان-دهنده ی بیشتر این جدایه ها بود. نتایج تجزیه و تحلیل مختصات اصلی نیز جداسازی ها را به سه گروه تقسیم می-کنند که دقیقا مشابه با تجزیه خوشه ای است. به طور كلي، نتايج ما نشان داد كه آغازگرهای ريزماهواره به عنوان نشانگرهاي خوب و مناسب براي تجزيه و تحليل ساختار P. grisea هستند.

Sere و همکاران [2007] تنوع ژنتیکی را در 55 جدایه P. grisea از نقاط مختلف بورکینا فاسو با استفاده از 10 آغازگر RAPD-PCR بررسی کرده و بیان کردند که شباهت این جدایه ها بالا بود و ضریب همبستگی بین استرین ها از 63/0 تا 1 متغیر بود. آن ها همچنین با برش نمودار تجزیه خوشه ای از نقطه تشابه 65/0، جدایه ها را به پنج گروه جداگانه تقسیم کردند.
توزیع جدایه ها با استفاده از دو جزء اولیه حاصل از PIC، جدایه ها به سه گروه تقریبا یکسان با استفاده از تجزیه خوشه ای تقسیم کرد یا به عبارت دیگر نتایج این دو تجزیه و تحلیل مشابه بود. در PIC، اجزای اصلی اولیه، مقداری کمی از تفاوت فنوتیپی را توجیه کرد. این نشان می دهد که پرایمرهای مورد استفاده در این تحقیق توزیع ثابتی در ژنوم جدایه های P. grisea داشتند. کمتر بودن تفاوت اجزای اولیه در PIC در داده های مولکولی نشان-دهنده ی ارتباط کمتر محل های تکثیر شده با یکدیگر یا به عبارت دیگر ارتباط آن ها در ژنوم و توزیع مناسب آن در ژنوم بود.

Abstract

Pyricularia grisea, the rice blast fungus is the main pathological threats to rice crop in Iran and worldwide. In this research was evaluated the genetic diversity of P. grisea collected from different fields of Guilan province by using of 14 microsatellite primers. These primers produced 64 polymorphic bands by an average of 4.57 bands for each marker. An average of polymorphic information content in whole primers was 0.734, an average of effective number of alleles was 2.68, an average of Nei’s expected heterozygosity was 0.734 and an average of Shannon’s information index was 1.05. Primer SSR43,44 had the most polymorphic information content (PIC = 0.85), observed number of alleles (na = 8), effective number of alleles (ne = 3.76), Nei’s expected heterozygosity (Ne = 0.861) and Shannon’s information index (I = 1.38). This marker was the best primer between 14 used primers for evaluation the genetic diversity of P. grisea. Cluster analysis was done with simple matching similarity matrix and UPGMA method. The results showed that the studied isolates were classified into 3 lineages by cutting off the dendrogram at 0.76 similar linkage level. Number 1 was the major group and represented most of those isolates. Results of principal coordinate analysis also divided the isolates into three groups exactly similar to obtained with cluster analysis. Overall, our results confirmed that microsatellite primers were good and suitable markers for analyzing structure of P. grisea.

Séré et al. [2007] studied the genetic diversity in 55 isolates of P. grisea collected from the different regions of Burkina Faso by using 10 RAPD-PCR primers and declared that the similarity of those isolates was high and the similarity coefficient among the strains was variable from 0.63 to 1. They also divided the isolates into five separated groups by cutting the cluster analysis diagram from the similarity point of 0.65. Distribution of isolates by using two initial components resulting from PIC divided the isolates into three almost the same groups by the cluster analysis or in the other words the results of these two analyses were the same. In the PIC, the initial main components justified a small amount of phenotypic variance. This suggested that the used primers in this research had a constant distribution on the genome of P. grisea isolates. The lower of the initial components variance in the PIC in the molecular data showed the less relation of amplified sites with each other or in other words it was their linkage on the genome and its suitable distribution on the genome.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تنوع ژنتيکی Pyricularia grisea، عامل موثر ایجاد بلاست برنج توسط SRR

GENETIC DIVERSITY OF Pyricularia grisea, THE CAUSAL AGENT OF RICE BLAST BY SRR

Microcyclospora rumicis، یک گونه جدید در ترشک مواج از ایران

Microcyclospora rumicis, a new species on Rumex crispus from Iran

1 Introduction

During the study of alternative weed hosts for Cercospora beticola Sacc., a causal agent of cercospora leaf spot of sugar beet in Northern Iran, a species of the genus Microcyclospora J. Frank et al. was isolated from Rumex crispus showing leaf spot symptoms in the Talesh region (Guilan province). Microcyclospora, with M. pomicola J. Frank et al. designated as type species, was recently segregated from Pseudocercospora Speg. s. str. based on phylogenetic and morphological differences (Frank et al. 2010). Currently the three species known in Microcyclospora are associated with sooty blotch and flyspeck (SBFS) blemishes on the surfaces of pomaceous fruits, specifically apples (Colby 1920; Frank et al. 2010). Here we describe a new Microcyclospora species from leaf spots on Rumex crispus that differs morphologically from the three other known species of the genus.

Materials & methods

Conditions of isolation, culture, and observation

Leaf samples of Rumex crispus showing leaf spot were collected from Rainforest Mountains in the Talesh region, Guilan province, in northern Iran near the Caspian Sea. Single conidial isolates were established directly from symptomatic curly dock leaves according to Bakhshi et al. (2011). A mass of conidia scraped from the lesion using a sterile inoculation needle under a stereomicroscope was floated in 10 ml sterile distilled water and spread on 2% malt extract agar (MEA; Fluka, Germany). After plates were incubated in a slanted position overnight, germinated conidia were transferred to new MEA plates, and cultures were incubated in the dark at 25 °C. After 30 days of incubation, samples from the colony were mounted on glass slides in clear lactic acid for microscopic examination. Thirty measurements were made for each microscopic structure, and 95% confidence intervals were derived for the measurements with extreme values given in parentheses. Line drawings were prepared using a BX41 light microscope (Olympus, Japan) equipped with a drawing tube; photos were captured using a Leica camera system. Colony colors on MEA and oatmeal agar (OA; Gams et al. 2007) [surface and reverse] were determined after one month at 25 °C in the dark. Nomenclature and descriptions were deposited in MycoBank. The holotype voucher and an ex-type culture are conserved in CCTU, the culture collection housed at the Plant Protection Department, Agriculture Faculty, University of Tabriz, Iran.

تغییر مورفولوژیکی و ژنتیکی در میان جدایه های مختلف Magnaporthe grisea از Chhattisgarh جمع آوری شده

Morphological and genetic variation among different isolates of Magnaporthe grisea collected from Chhattisgarh

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

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.

بحث
میزبان های برنج و غیر برنج M. grisea علائم متفاوتی را در واکنش به آلودگی ایزوله های مختلف قارچ نشان دادند: از لکه های بسیار ریز قهوه ای (مقاوم)، تا زخم های دایره ای با قطر چند میلی متر با مراکز کوچک، نکروزه و خاکستری و حاشیه های قهوه ای (مقاومت متوسط). بسیاری از میزبان های علفی و ارقام برنج آلوده دارای چندین زخم هستند که بافت های ارقام مشابه برنج را کلنیزه می کنند و این امر نشان می دهد که در طبیعت فرصت های زیادی برای ایزوله های دودمان های مجزا برای تبادل پاراجنسی DNA وجود دارد. میزبان برنج و غیر برنج M. grisea علائم متفاوتی از آلودگی ایزوله های مختلف قارچی را نشان می دهد: از لکه های بسیار ریز قهوه ای (مقاوم) تا زخم های دایره ای با قطر چند میلی متر با مراکز کوچک نکروزه خاکستری و حاشیه های قهوه ای (مقاومت متوسط) تا زخم های بیضوی بزرگ، با مراکز بزرگ نکروزه خاکستری و حاشیه های قهوه ای یا خاکستری (حساس). مورفولوژی زخم در میزبان های مختلف متفاوت است. روی تمام میزبان ها مشاهده شده است که زخم ها به صورت پوسته بوده، در نتیجه سطح وسیعی را پوشش داده و بنابراین باعث کاهش سطح فتوسنتز برگ ها می شود. قابل درک است که انواع زخم های ناشی از برهمکنش ژنتیکی کنترل شده بین پاتوژن و گیاهان میزبان وجود دارد. تنوع فوق العاده در بیماری زایی در جمعیت های مزرعه ای قارچ بلاست (Bonman et al., 1986; Correa-Victoria et al., 1993; Lee and Chao 1990; Ou 1980, 1985; Zeigler et al., 1995) و تا حدی در مشتقات غیرجنسی ایزوله های تک اسپوره وجود دارد (Latterell and Rossi, 1986; Valent et al., 1991).

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.

DISCUSSION

Rice and non rice hosts of M. grisea show a continuous array of symptoms in reaction to the infection of various isolates of the fungus-from very minute brown specks (resistant), to roundish lesions a few millimeters in diameter with small, grey necrotic centers and brown margins.(intermediate). Many of the infected weed hosts and rice cultivars were shown to have several lesions colonized the tissues of the same rice cultivars thus suggesting that there is an ample opportunity in nature for isolates of distinct lineage’s to undergo para-sexual exchange of DNA. Rice and non rice hosts of M. grisea show a continuous array of symptoms to the infection of various isolates of the fungus such as very minute brown specks (resistant) to roundish lesions a few millimeters in diameter with small grey necrotic centers and brown margins (intermediate) to large elliptical lesions, with large gray necrotic centers and brown or gray margins (susceptible). The lesion morphology varied on different hosts. On all the hosts it was observed that the lesions were coalescent thus covering a large surface area thereby reducing the photosynthetic area of the leaves. It is understood that lesion types are result of genetically controlled interaction between the pathogen and the host plants. Tremendous variation in virulence has been documented in field population of the blast fungus (Bonman et al., 1986; Correa-Victoria et al., 1993; Lee and Chao 1990; Ou 1980, 1985; Zeigler et al., 1995) and to some degree among asexual derivatives of single spore isolates (Latterell and Rossi, 1986; Valent et al., 1991).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تغییر مورفولوژیکی و ژنتیکی در میان جدایه های مختلف Magnaporthe grisea از Chhattisgarh جمع آوری شده

Morphological and genetic variation among different isolates of Magnaporthe grisea collected from Chhattisgarh

مقاومت القا شده به آفات و پاتوژن ها در درختان

Induced resistance to pests and pathogens in trees

Abstract

Tree resistance can be enhanced by a variety of biotic and abiotic inducers, including nonpathogenic and pathogenic microbes, and herbivores, resulting in enhanced protection against further biotic injury. Induced resistance (IR) could be a valuable tool in sustainable pest management. IR has been actively studied in herbaceous plant species, and, in recent years, in woody plant species, and is fast emerging as an intriguing, eco-friendly concept for enhancing tree resistance. However, before application of IR becomes possible, there is a need to increase our knowledge of the mechanisms of defence in forest trees. A richer understanding of these phenomena will play a critical role in developing sustainable integrated pest management strategies. This review summarizes our current knowledge of IR in forest trees, focusing on inducible defence mechanisms, systemic induction of resistance and phytohormone signalling networks. We conclude by discussing the potential advantages and limitations of applying IR-based management tools in forest systems.

1 Introduction

In any plant–insect and plant–pathogen interaction there is a continuum of possible outcomes, ranging from extreme susceptibility to complete resistance. Plant resistance can be described on several mechanistic levels. These include basal resistance, parasite- and race-specific resistance (Jones & Dangl, 2006; Kiraly et al., 2007), age-related (ontogenetic) resistance (Develey-Rivie`re & Galiana, 2007), organ-specific resistance (Blodgett et al., 2007) and acquired or induced resistance (IR) (Agrawal et al., 1999). In its broadest sense, IR is a form of resistance caused by activation of the host plant’s own genetically programmed defence pathways, resulting in changes that diminish the effects of subsequent biotic attack (Agrawal et al., 1999; Hammerschmidt, 2007). IR elicited by microorganisms in plants to other pathogenic microorganisms has been recognized for over 100 yr (Chester, 1933). By contrast, knowledge of plant resistance induced by insect herbivores has had a much shorter history of < 40 yr (Green & Ryan, 1972).

Most of the current knowledge on plant defence mechanisms, particularly as they relate to IR, has been obtained through studies on herbaceous annuals or short-lived perennials. These include the model plant species, Arabidopsis thaliana, Cucumis sativus (cucumber), Lycopersicon spp. (tomato), Medicago truncatula, Nicotiana tabacum (tobacco), Oryza spp. (rice), Solanum spp. (potato) and Zea spp. (maize). Many comprehensive overviews have been published on IR in herbaceous plants (Karban & Baldwin, 1997; Agrawal et al., 1999; Gatehouse, 2002), but much less is known for trees, both angiosperms and gymnosperms. Tree and herbaceous species share common plant features but trees have certain unique features when compared with herbaceous plants. They are usually much larger, have much longer life spans (sometimes of millennia), characterized by life histories that have no equals among herbaceous model plants, and exhibit different architectural forms linked to secondary growth. Trees may be subject to different patterns of herbivore and pathogen pressure and require different modes of protection. In view of this, while we draw from the knowledge gained in the more studied herbaceous model species, findings from these models may not always apply to forest trees (Hammerschmidt, 2006).

Induced resistance has been well studied in many horticultural and agricultural systems and its application has proved effective (Vallad & Goodman, 2004; Walters, 2009). For example, the synthetic chemical primer⁄ activator, acibenzolar-S-methyl (trade name Actigard or Bion, Syngenta Crop Protection, Basel, Switzerland), has been successfully used as a broad-spectrum crop protectant in the past decade (Leadbeater & Staub, 2007). IR does not involve the manipulation of genes, therefore the societal issues that are associated with the use of genetically modified organisms are not relevant to IR tools. IR functions as a multilayered, highly integrated defence system, and therefore IR can be durable and effective against a wide spectrum of pests and pathogens (Vallad & Goodman, 2004). These features are of particular importance in trees that are long-lived and confined to a particular pest environment, often for decades and even centuries.

Current methods of pest and disease management in trees vary greatly (Eyles et al., 2008). They can range from the deployment of resistant material and pesticide application, through to the use of biological control and silvicultural management. In many cases, because of economic and environmental constraints, very little is done. While the development of tree protection methods based on IR mechanisms is still very much in its infancy, IR could provide alternative forms of protection in the future, either applied with other management tools or used alone. The use of IR has the potential to offer more eco-friendly options than current pesticides available for forest trees. In this review, we summarize findings from recent ecological and molecular studies on IR to both pests and pathogens in trees. In Section II, we describe the inducible defence mechanisms underlying IR, followed by a discussion on the systemic aspects of IR (Section III) and the phytohormone signalling networks that regulate IR (Section IV). In Section V, we highlight the large knowledge gaps that will need to be addressed in order to realize the potential offered by the application of IR in forest systems.