تنوع ژنتیکی برخی از جمعیت های ایرانی sclerotinia sclerotiorum بیماریزا در کلزا با استفاده از ناسازگاری میسلیومی و نشانگرهای مولکولی

بیماری پوسیدگی اسکلروتینیایی ساقه کلزا ناشی از sclerotinia sclerotiorum یکی از مهمترین بیماری های قارچی کلزا در ایران می باشد. با توجه به اهمیت این بیماری و عدم وجود اطلاعات جامع و کامل از ساختار ژنتیکی جمعیت های این قارچ گروه های سازگاری میسلیومی (mycelia compatibility grouping, mcg) و تنوع ژنتیکی بین و درون mcg های شناسایی شده از سه استان گلستان، مازندران و آذربایجان غربی مورد بررسی قرار گرفت. پس از تایید تعلق جدایه ها به این گونه با استفاده از تکنیک nested-pcr و تکثیر یک قطعه 278 جفت بازی در همه آنها، تعداد 71 جدایه با توجه به پراکنش جغرافیایی انتخاب و mcg آنها تعیین گردید. در بین این تعداد جدایه، 42 گروه سازگاری شناسایی شد که 42/86 درصد آنها یک عضو داشتند که بیشتر متعلق به منطقه علی آباد در استان گلستان بودند. فراوانی mcg ها در هشت منطقه علی آباد، کلاله، هاشم آباد، گرگان، بندر ترکمن، قائم شهر، ارومیه و خوی متفاوت بود. شاخص تنوع شانون (ho) mcg ها برای سه منطقه علی آباد، هاشم آباد و کلاله 80/86 (htot) بود. تقسیم شاخص تنوع کل (htot) به دو جزء تنوع بین و درون جمعیت ها نشان داد که 95/5 درصد مربوط به تنوع درون جمعیت های s. sclerotiorum می باشد. آزمون های بررسی قدرت بیماریزایی جدایه ها در گلخانه انجام شد که تجزیه و تحلیل داده های حاصل از ترکیب سه شاخص یادداشت برداری فنوتیپ زخم، طول زخم و درصد توسعه زخم دور ساقه جدایه ها را به سه گروه با قدرت بیماریزایی مختلف تقسیم نمود. نتایج این مطالعه نشان داد که قدرت بیماریزایی جدایه های درون یک mcg و نیز بین mcg ها متفاوت بود. همچنین، نتایج این آزمون نشان داد که جدایه های جمع آوری شده از باقلا و آفتابگردان نیز بر روی کلزا بیماریزا هستند. تنوع ژنتیکی بین و درون mcg ها با استفاده از نشانگرهای rep-pcr، issr و rapd بررسی شد. باندهای حاصل از چهار آغازگر مورد استفاده در rep-pcr، شش آغازگر issr از میان 19 آغازگر مورد مطالعه و نه آغازگر rapd از میان 29 آغازگر آزمون شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. در بررسی تنوع ژنتیکی بین mcg ها (38 جدایه نماینده سی و هشت mcg)، بر اساس تجزیه و تحلیل الگوهای باندی حاصل از مجموع چهار آغازگر rep-pcr در سطح تشابه 64 درصد جدایه ها در هفت گروه قرار گرفتند. بر این مبنا، 25/81 درصد جدایه های علی آباد به همراه یک جدایه گرگان، یک جدایه مازندران و یک جدایه ارومیه در گروه اول قرار گرفتند و همه جدایه های هاشم آباد به همراه 56/55 درصد جدایه های کلاله و یک جدایه علی آباد در گروه دوم قرار گرفتند. تجزیه خوشه ای داده های حاصل از تلفیق سه نشانگر در سطح تشابه 80 درصد جدایه ها را به 34 گروه تقسیم نمود که نشان دهنده تنوع ژنتیکی بالا بین mcg ها می باشد. نتایج حاصل از این تجزیه و تحلیل نشان داد که جدایه های متعلق به یک ناحیه جغرافیایی، لزوما دارای قرابت ژنتیکی نبوده و ارتباط معنی داری با قدرت بیماریزایی جدایه ها ندارد. برای بررسی تنوع ژنتیکی درون mcg ها به کمک نشانگرهای مولکولی مذکور از 27 جدایه متعلق به دوازده mcg استفاده شد. تجزیه خوشه ای 425 لوکوس حاصل از تلفیق داده های سه نشانگر در سطح تشابه 80 درصد جدایه ها را به 23 گروه تقسیم کرد و در بیشتر موارد جدایه های متعلق به یک mcg در یک گروه قرار نگرفتند که بیانگر تنوع ژنتیکی بالا درون mcg های مورد بررسی می باشد. در این پژوهش یازده mcg با بیش از یک هاپلوتیپ مرتبط بودند و فقط اعضای یک mcg یک اثر انگشت داشتند. این نکته بیانگر این است که ژنوتیپ های جدیدی در مناطق شمالی ایران در حال تکامل هستند. آزمون مانتل نشان داد که همبستگی مثبت و معنی داری میان ماتریس های تشابه حاصل از داده های rep-pcr، issr و rapd (0/002 ; p = 0/992r = ) وجود دارد. به منظور تعین کارایی نشانگرهای مورد استفاده، محتوای اطلاعات چند شکلی آنها (pic)، نسبت چند گانه موثر (emr) و شاخص نشانگری (mi) محاسبه شد. شاخص های مورد بررسی در نشانگرهای rep-pcr و rapd نسبت به issr در سطح بالاتری قرار گرفتند که بیانگر توانایی بیشتر این دو نشانگر نسبت به issr در تعیین تنوع ژنتیکی این گونه قارچی است. با این وجود، به دلیل بلند بودن توالی آغازگرها و دمای اتصال بالاتر در rep-pcr نسبت به rapd، نشانگر rep-pcr قدرت بیشتری در آشکارسازی تنوع ژنتیکی جدایه های s. sclerotiorum دارد.