و کلیات

(Jeffere et al., 1994).

بروز این بیماری در قاره‌های امریکا، اروپا، اسیا، افریقا گزارش شده است (MCGee, 1988). در ایران این بیماری در مناطق شمالی کشور مانند گرگان، ساری و بندرانزلی گزارش شده است (مهریان وبامدادیان، 1369). پوسیدگی بلال عمدتاً با دانه‌های آلوده و پراکنده‌ای که با میسلیوم سفید مایل به صورتی پوشیده است مشخص می‌گردد (Farrar & Davis, 1991). در سالهای اخیر نقش این بیماری با توجه به توکسین‌هایی که توسط گونه‌های مختلف F. verticillioides، F. proliferatim،F. moniliforme و Fusarium nyganai تولید می‌شوند در کاهش کیفیت ذرت و ایجاد مسمومیت در انسان و دام نقش ویژه‌ای دارد (Leslie & Summerell, 2006). فومونیسین‌ها گروه خاصی ازمایکوتوکسین‌ها هستند که عمدتاً در ذرت و فراوردهای آن ایجاد می‌شوند. با توجه به اینکه برای مبارزه با هر بیماری شناخت بیمارگر ضروریست و عدم توفیق در کنترل بیماری نتیجه عدم درک و شناخت پاتوژن می‌باشد، بنابراین شناسایی گونه‌های مختلف عامل بیماری و بررسی میزان فومونیسین مترشحه آنها در مدیریت بیماری و تضمین سلامت غذایی مصرف کنندگان بسیار مهم می‌باشد. لذا بررسی دقیق و انجام تحقیق در ارتباط با میزان توکسین قارچ و احتمال کاهش آن با بهره‌گیری از ژنوتیپ‌های مقاوم در مناطق شیوع بیماری ضروری بنظر می‌رسد. یکی از مهمترین راه های کنترل این بیماری و کاهش میزان مایکوتوکسین‌های مضر مترشحه قارچ عامل بیماری، شناسایی و دستیابی به ارقام مقاوم می‌باشد که تنها از طریق آلوده‌سازی به طور مصنوعی در مزارع و طی چند سال بدست می‌آید. در این تحقیق پس از تعیین تنوع بیماریزایی جدایه‌های قارچ عامل بیماری، ژنوتیپ‌های مختلف ذرت از نظر میزان مقاومت به بیماری سنجیده شده و اینکه آیا ارتباطی بین مقاومت به قارچ عامل بیماری و میزان فومونیسین کل تولید شده وجود دارد یا خیر مورد بررسی قرار می گیرد. کاربرد نتایج این تحقیق در برنامه‌های اصلاحی جهت تولید ارقام مقاوم ذرت با میزان فومونیسین پایین و هیبریدهای متحمل به بیماری پوسیدگی فوزاریومی خوشه یا بلال باعث افزایش کمی و کیفی محصول در مزارع زیر کشت خواهد شد و از نظر ارتقای سلامت غذایی در مصرف کنندگان می‌تواند بسیار با اهمیت و ارزشمند باشد. این تحقیق جهت نیل به اهداف عمده زیر طرح‌ریزی و انجام گردید.

1 – شناسایی قارچ عامل پوسیدگی فوزاریومی خوشه ذرت و تعیین گونه غالب عامل بیماری

2- بررسی تنوع بیماریزایی جدایه‌های قارچ عامل بیماری

3- ارزیابی ژنوتیپ‌های ذرت از نظر میزان مقاومت به بیماری

4- ردیابی و تعیین میزان تولید فومونیسین کل در ژنوتیپ‌های مختلف ذرت

5- ارتباط بین میزان تولید فومونیسین کل و میزان مقاومت به بیماری پوسیدگی فوزاریومی ذرت در ژنوتیپ‌های تحت بررسی.

2- مروری بر مطالعات انجام شده

2-1- گیاه ذرت

2-1-1 تاریخچه و اهمیت ذرت

ذرت Corn) Maize= ) یکی از کهن‌ترین گیاهان روی زمین می‌باشد. منشاء اولیه ذرت آمریکای مرکزی است (نصیری، 1385). ذرت اصلی‌ترین زراعت جهت تامین مواد غذایی در آمریکای شمالی، مرکزی و جنوبی قبل از کشف قاره جدید بوده است. پژوهشهای باستان‌شناسی در کشور مکزیک مشخص نموده است که ذرت قریب به 450

و کلیات

(Jeffere et al., 1994).

بروز این بیماری در قاره‌های امریکا، اروپا، اسیا، افریقا گزارش شده است (MCGee, 1988). در ایران این بیماری در مناطق شمالی کشور مانند گرگان، ساری و بندرانزلی گزارش شده است (مهریان وبامدادیان، 1369). پوسیدگی بلال عمدتاً با دانه‌های آلوده و پراکنده‌ای که با میسلیوم سفید مایل به صورتی پوشیده است مشخص می‌گردد (Farrar & Davis, 1991). در سالهای اخیر نقش این بیماری با توجه به توکسین‌هایی که توسط گونه‌های مختلف F. verticillioides، F. proliferatim،F. moniliforme و Fusarium nyganai تولید می‌شوند در کاهش کیفیت ذرت و ایجاد مسمومیت در انسان و دام نقش ویژه‌ای دارد (Leslie & Summerell, 2006). فومونیسین‌ها گروه خاصی ازمایکوتوکسین‌ها هستند که عمدتاً در ذرت و فراوردهای آن ایجاد می‌شوند. با توجه به اینکه برای مبارزه با هر بیماری شناخت بیمارگر ضروریست و عدم توفیق در کنترل بیماری نتیجه عدم درک و شناخت پاتوژن می‌باشد، بنابراین شناسایی گونه‌های مختلف عامل بیماری و بررسی میزان فومونیسین مترشحه آنها در مدیریت بیماری و تضمین سلامت غذایی مصرف کنندگان بسیار مهم می‌باشد. لذا بررسی دقیق و انجام تحقیق در ارتباط با میزان توکسین قارچ و احتمال کاهش آن با بهره‌گیری از ژنوتیپ‌های مقاوم در مناطق شیوع بیماری ضروری بنظر می‌رسد. یکی از مهمترین راه های کنترل این بیماری و کاهش میزان مایکوتوکسین‌های مضر مترشحه قارچ عامل بیماری، شناسایی و دستیابی به ارقام مقاوم می‌باشد که تنها از طریق آلوده‌سازی به طور مصنوعی در مزارع و طی چند سال بدست می‌آید. در این تحقیق پس از تعیین تنوع بیماریزایی جدایه‌های قارچ عامل بیماری، ژنوتیپ‌های مختلف ذرت از نظر میزان مقاومت به بیماری سنجیده شده و اینکه آیا ارتباطی بین مقاومت به قارچ عامل بیماری و میزان فومونیسین کل تولید شده وجود دارد یا خیر مورد بررسی قرار می گیرد. کاربرد نتایج این تحقیق در برنامه‌های اصلاحی جهت تولید ارقام مقاوم ذرت با میزان فومونیسین پایین و هیبریدهای متحمل به بیماری پوسیدگی فوزاریومی خوشه یا بلال باعث افزایش کمی و کیفی محصول در مزارع زیر کشت خواهد شد و از نظر ارتقای سلامت غذایی در مصرف کنندگان می‌تواند بسیار با اهمیت و ارزشمند باشد. این تحقیق جهت نیل به اهداف عمده زیر طرح‌ریزی و انجام گردید.

1 – شناسایی قارچ عامل پوسیدگی فوزاریومی خوشه ذرت و تعیین گونه غالب عامل بیماری

2- بررسی تنوع بیماریزایی جدایه‌های قارچ عامل بیماری

3- ارزیابی ژنوتیپ‌های ذرت از نظر میزان مقاومت به بیماری

4- ردیابی و تعیین میزان تولید فومونیسین کل در ژنوتیپ‌های مختلف ذرت

5- ارتباط بین میزان تولید فومونیسین کل و میزان مقاومت به بیماری پوسیدگی فوزاریومی ذرت در ژنوتیپ‌های تحت بررسی.

2- مروری بر مطالعات انجام شده

2-1- گیاه ذرت

2-1-1 تاریخچه و اهمیت ذرت

ذرت Corn) Maize= ) یکی از کهن‌ترین گیاهان روی زمین می‌باشد. منشاء اولیه ذرت آمریکای مرکزی است (نصیری، 1385). ذرت اصلی‌ترین زراعت جهت تامین مواد غذایی در آمریکای شمالی، مرکزی و جنوبی قبل از کشف قاره جدید بوده است. پژوهشهای باستان‌شناسی در کشور مکزیک مشخص نموده است که ذرت قریب به 450 سال قبل از میلاد در آنجا کشت گردیده است . وجود بوته ذرت در دست

کلمه Zea لغتی یونانی است که ریشه آن Zoein به معنی زندگی است Zea (Zeia) به دانه‌های پوشیده بویژه Triticum spelta (گیاه ضروری برای زندگی انسان) لحاظ می‌گردیده است (نورمحمدی، 1376). ذرت حاوی ویتامین A و B1 (تیامین) و ویتامین B6 (ریبوفلاوین) می‌باشد. ریبوفلاوین آن بیشتر از گندم و جود بوده و حدود ppm 02/1 است. همچنین از ذرت در تهیه گلوتن خوراکی- صنایع پلاستیک‌سازی تهیه ورنی- صابون‌سازی- تهیه نشاسته- داروسازی- تهیه غذای کودکان و … استفاده می‌شود. ذرت به دلیل ویژگیهای بسیار زیاد خود، به ویژه به علت قدرت سازگاری خود با شرایط اقلیمی گوناگون، بسیار سریع و در تمام دنیا گسترش یافت و مکان سوم را بعد از گندم و برنج از نظر سطح زیر کشت به خود اختصاص داد (نصیری، 1385).

سطح زیر کشت ذرت در ایران در سال زراعی 88-87 برابر با 234 هزار هکتار طبق برآورد دفتر محصولات زراعی است. استان فارس با 37 درصد از کل سطح زیر کشت ذرت کشور بیشترین سطح را در بین استانها به خود اختصاص داده است. پس از آن خوزستان با 22 درصد سهم در رتبه دوم قرار گرفته است و کرمانشاه نیز با 11 درصد در جایگاه سوم قرار دارد. سه استان ذکر شده مجموعاً 66 درصد سطح زیر کشت محصول مزبور را در کشور به خود اختصاص داده‌اند و از مراکز عمده تولید این محصول به شمار می‌روند. صرف نظر از استان‌های چهارمحال و بختیاری و زنجان که فاقد کشت این محصول در همین سال بوده‌اند، استان سمنان با 32 هکتار کمترین سطح را داشته است.

2-1-2- گیاهشناسی ذرت

ذرت گیاهی است یکساله و یک پایه که گلهای نر و ماده آن در دو گل آذین جدا از دو روی یک بوته قرار دارند بطوریکه گل نر به صورت خوشه‌ای در انتهای ساقه قرار دارد و به آن گل‌آذین نر یا تاسل (Tassel) نیز می‌گویند و گلهای ماده در بلال قرار گرفته‌اند. گرده‌افشانی در ذرت به صورت دگرگرده‌افشانی یا غیرمستقیم (Anemogamie) است و گلهای نر سه روز زودتر شروع به گرده‌افشانی می‌کنند و این امر یک هفته ادامه می‌یابد (پورصالح، 1373). این گیاه از شاخه پیدازدان (Phanerogas)، زیر شاخه نهاندانگان(Angiosperms)، از طبقه تك لپه‌ایها(Monocotyledon)، متعلق به تیره گندمیان (Poaceae=gramineae) ، زیر تیره پانیكوئیده (Panicoideae)، و قبیله آندروپوگونه (Andropogoneae) یا به عقیده برخی از متخصصان از قبیله میدیه(Maydeae) بوده و گیاهی دیپلوئید با بیست كروموزوم(n=2x=20) می‌باشد(پورصالح ، 1373).

2-2- بیماری پوسیدگی فوزاریومی بلال

2-2-1- تاریخچه، پراکنش و اهمیت بیماری

پوسیدگی فوزاریومی خوشه ذرت یکی از مهمترین بیماریهای ذرت در سراسر دنیا به خصوص در مناطق گرمسیری (Tropical) و نیمه گرمسیری (Subtropical) به شمار می‌رود. این بیماری به نامهای پوسیدگی فوزاریومی دانه (Fusarium kernel rot)، پوسیدگی فوزاریومی خوشه (Fusarium ear rot) و پوسیدگی فوزاریومی ساقه و خوشه (Fusarium stalk and ear rot) معروف می‌باشد
(McGee, 1998; Deleon, 1984). این بیماری اولین بار در ذرتهای پوسیده در نبراسکا Nebraska مشاهده شد و توسط شلدون (Sheldon, 1904) با عامل Fusarium moniliforme توصیف گردید. بیماری پوسیدگی فوزاریومی بلال در اکثر کشورهای دارای شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب، یا گرم و خشک وجود دارد (Ibrahim & Farag, 1965; King, 1981).

توزیع و پراکنش این بیماری از قاره‌های آمریکا، اروپا، آسیا و آفریقا و گزارش شده است
(McGee, 1988). این بیماری از ایالات مختلف آمریکا (Hesseltine et al., 1979;
Koehler, 1942; Manns, 1923; Valleou, 1920; Ayers & Nelson, 1970;
(King Sland & Wernham, 1962; Kommedohl et al., 1974; Leslie, 1991.

آفریقای جنوبی (Kriek et al., 1981; Marasas et al., 1984)، ایتالیا (Logrieco et al., 1995)، هندوستان (Aulakh et al., 1976)، نیجریه (Thomas & Buddenhagen, 1980)، مجارستان (Mesterhazy, 1982)، مکزیک (Deleon & Pandey, 1989)، چین (Zhang, 1992)، رومانی (Cosmin et al., 1988)، شیلی (Chulze et al., 2000) و… گزارش شده است.

 سال قبل از میلاد در آنجا کشت گردیده است . وجود بوته ذرت در دست

کلمه Zea لغتی یونانی است که ریشه آن Zoein به معنی زندگی است Zea (Zeia) به دانه‌های پوشیده بویژه Triticum spelta (گیاه ضروری برای زندگی انسان) لحاظ می‌گردیده است (نورمحمدی، 1376). ذرت حاوی ویتامین A و B1 (تیامین) و ویتامین B6 (ریبوفلاوین) می‌باشد. ریبوفلاوین آن بیشتر از گندم و جود بوده و حدود ppm 02/1 است. همچنین از ذرت در تهیه گلوتن خوراکی- صنایع پلاستیک‌سازی تهیه ورنی- صابون‌سازی- تهیه نشاسته- داروسازی- تهیه غذای کودکان و … استفاده می‌شود. ذرت به دلیل ویژگیهای بسیار زیاد خود، به ویژه به علت قدرت سازگاری خود با شرایط اقلیمی گوناگون، بسیار سریع و در تمام دنیا گسترش یافت و مکان سوم را بعد از گندم و برنج از نظر سطح زیر کشت به خود اختصاص داد (نصیری، 1385).

سطح زیر کشت ذرت در ایران در سال زراعی 88-87 برابر با 234 هزار هکتار طبق برآورد دفتر محصولات زراعی است. استان فارس با 37 درصد از کل سطح زیر کشت ذرت کشور بیشترین سطح را در بین استانها به خود اختصاص داده است. پس از آن خوزستان با 22 درصد سهم در رتبه دوم قرار گرفته است و کرمانشاه نیز با 11 درصد در جایگاه سوم قرار دارد. سه استان ذکر شده مجموعاً 66 درصد سطح زیر کشت محصول مزبور را در کشور به خود اختصاص داده‌اند و از مراکز عمده تولید این محصول به شمار می‌روند. صرف نظر از استان‌های چهارمحال و بختیاری و زنجان که فاقد کشت این محصول در همین سال بوده‌اند، استان سمنان با 32 هکتار کمترین سطح را داشته است.

2-1-2- گیاهشناسی ذرت

ذرت گیاهی است یکساله و یک پایه که گلهای نر و ماده آن در دو گل آذین جدا از دو روی یک بوته قرار دارند بطوریکه گل نر به صورت خوشه‌ای در انتهای ساقه قرار دارد و به آن گل‌آذین نر یا تاسل (Tassel) نیز می‌گویند و گلهای ماده در بلال قرار گرفته‌اند. گرده‌افشانی در ذرت به صورت دگرگرده‌افشانی یا غیرمستقیم (Anemogamie) است و گلهای نر سه روز زودتر شروع به گرده‌افشانی می‌کنند و این امر یک هفته ادامه می‌یابد (پورصالح، 1373). این گیاه از شاخه پیدازدان (Phanerogas)، زیر شاخه نهاندانگان(Angiosperms)، از طبقه تك لپه‌ایها(Monocotyledon)، متعلق به تیره گندمیان (Poaceae=gramineae) ، زیر تیره پانیكوئیده (Panicoideae)، و قبیله آندروپوگونه (Andropogoneae) یا به عقیده برخی از متخصصان از قبیله میدیه(Maydeae) بوده و گیاهی دیپلوئید با بیست كروموزوم(n=2x=20) می‌باشد(پورصالح ، 1373).

2-2- بیماری پوسیدگی فوزاریومی بلال

2-2-1- تاریخچه، پراکنش و اهمیت بیماری

پوسیدگی فوزاریومی خوشه ذرت یکی از مهمترین بیماریهای ذرت در سراسر دنیا به خصوص در مناطق گرمسیری (Tropical) و نیمه گرمسیری (Subtropical) به شمار می‌رود. این بیماری به نامهای پوسیدگی فوزاریومی دانه (Fusarium kernel rot)، پوسیدگی فوزاریومی خوشه (Fusarium ear rot) و پوسیدگی فوزاریومی ساقه و خوشه (Fusarium stalk and ear rot) معروف می‌باشد
(McGee, 1998; Deleon, 1984). این بیماری اولین بار در ذرتهای پوسیده در نبراسکا Nebraska مشاهده شد و توسط شلدون (Sheldon, 1904) با عامل Fusarium moniliforme توصیف گردید. بیماری پوسیدگی فوزاریومی بلال در اکثر کشورهای دارای شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب، یا گرم و خشک وجود دارد (Ibrahim & Farag, 1965; King, 1981).

توزیع و پراکنش این بیماری از قاره‌های آمریکا، اروپا، آسیا و آفریقا و گزارش شده است
(McGee, 1988). این بیماری از ایالات مختلف آمریکا (Hesseltine et al., 1979;
Koehler, 1942; Manns, 1923; Valleou, 1920; Ayers & Nelson, 1970;
(King Sland & Wernham, 1962; Kommedohl et al., 1974; Leslie, 1991.

آفریقای جنوبی (Kriek et al., 1981; Marasas et al., 1984)، ایتالیا (Logrieco et al., 1995)، هندوستان (Aulakh et al., 1976)، نیجریه (Thomas & Buddenhagen, 1980)، مجارستان (Mesterhazy, 1982)، مکزیک (Deleon & Pandey, 1989)، چین (Zhang, 1992)، رومانی (Cosmin et al., 1988)، شیلی (Chulze et al., 2000) و… گزارش شده است.