Document
Variability in natural host-pathogen interactions : characterization of cochliobolus sativius (anamorphy bipolaris sorokiniana)-barley-wheat pathosystem in Oman
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2002
Language
English
English abstract
The main objective of this research was to characterize variability in the Cochliobolus sativus (anamorph Bipolaris sorokiniana)-barley-wheat pathosystem in Oman, as a model system for studying variability in host and pathogen populations. Several studies were conducted on variability, resistance, culture filtrate effects and cereal responses to black point infection, using eleven B. sorokiniana isolates, nine barley varieties and four wheat varieties. B. sorokiniana, Alternaria spp. and Fusarium spp. were isolated from barley seeds with mean frequencies of 4.7%, 6.2% and <0.25%, and from wheat seeds with mean frequencies of 1.4%, 11.5% and 0%, respectively. B. sorokiniana was also isolated from the shoot bases of barley (0-41.5%) and wheat (0-0.5%). A significant correlation (r=0.730, P<0.05) was found between seed and shoot base infection in barley. Wheat crowns were found to be significantly less susceptible to B. sorokiniana infection than barley crowns. B. sorokiniana and Alternaria spp. were isolated from barley seeds showing black point disease symptoms. The disease was found to affect seed germination and seedling length and dry weight. Severity of chlorosis was found to be the best indicator for quantifying variability in spot blotch resistance. The barley variety BA was found to be the most resistant, while J51 was the most susceptible. The wheat varieties K65 and WC were more resistant to spot blotch, while WM and WS were susceptible. Very limited isolatevariety interaction was found. The results for spot blotch resistance from the detached leaf method agreed with those from intact plants. Benzimidazole (60ppm) had no significant effect on growth rate and sporulation of B. sorokiniana in culture. No significant difference was observed in resistance to root rot among barley varieties or wheat varieties, but wheat varieties were found generally to be more resistant to root rot than barley varieties. No correlation was found between resistance to root rot, shoot base discoloration and leaf spot at P<0.05. The culture filtrate of B. sorokiniana induced necrotic-like tan symptoms associated with loss in green color in barley and wheat leaves. Different varieties of barley and wheat showed significant differences (P<0.05) in reaction to the culture filtrate of different isolates, but no correlation was found with spot blotch symptoms. Significant differences were observed between B. sorokiniana isolates in morphology of conidia, growth rate, germination at different temperatures, virulence on barley leaves and wheat leaves, virulence on barley roots, and culture filtrate (toxin) effect. The length, width and number of septa in the conidia varied from 45-145um, 12.5-35 um, and 4-13, with means of 90.5 um, 20.5 um and 8. No correlation was found between the morphology of conidia, growth rate, germination at different temperatures, virulence on leaves, virulence on roots and culture filtrate effect of different isolates. Principal component analysis was used to examine the degree of variability in B. sorokiniana isolates. The relatedness of isolates was best described using all the characteristics described previously.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
كان الهدف الرئيسي من هذا البحث هو تمييز و وصف التباين في نظام تفاعل فطر البيبولارس سورو کینیانا ( Bipolaris Sorokiniana) مع القمح والشعير في عمان، والذي استخدم كنظام نموذجي لدراسة التباين والاختلاف في صفات الفطريات و النباتات. تم القيام بعدد من التجارب على التباين، المقاومة، تأثيرات مستخلص الفطر و تأثر الشعير بمرض البقعة السوداء، وذلك باستخدام 11 سلالة من فطر البيبولارس سورو کینیانا (B .Sorokiniana ) و تسعة أصناف من الشعير و أربعة أصناف من القمح. تم عزل فطريات البيبولارس سورو کینیانا ( B . sorokiniana )، ألترناریا (Alternaria)، و فيوساريم (Fusarium) من بذور الشعير بنسب 4.7 %، 6.2 %، و أقل من 0.25 % و من بذور القمح بنسب4.1 %، 11.5 %، و 0%، على التوالي. تم عزل فطر البيبولارس سورو کینیانا (B . sorokiniana ) أيضا من قاعدة سيقان الشعير (0-41.5 %) و القمح (0-0 . 5 %). بينت الدراسة أن هناك علاقة طردية بين إصابة البذور بفطر البيبولارس سورو کینیانا ( .B Sorokiniana) و إصابة قاعدة السيقان، كما وجد أن قاعدة السيقان في القمح أقل عرضة للإصابة بالفطر منها في الشعير. تم عزل فطر البيبولارس سورو کینیانا (B . Sorokiniana ) و الألترناریا (Alternaria) من بذور الشعير المصابة بمرض البقعة السوداء ووجد أن المرض يؤثر على نسبة الإنبات و كذلك نمو الشتلات.
أظهرت الدراسة أيضا أن شدة الاصفرار (بسبب تأثر صبغة الكلوروفيل) هي المؤشر الأفضل لقياس مقاومة القمح والشعير المرض التبقع، ومن خلاله وجد أن صنف الشعير بيتشر هو أفضل صنف مقاوم لهذا المرض بينما وجد أن صنف جماح 51هو الصنف الأكثر عرضة للإصابة بالمرض ، وفي الوقت ذاته وجد أيضا أن أصناف الباكستاني والكولي (من القمح) مقاومة للمرض بينما أصناف المينساني والشواوير أكثر عرضة للإصابة بالمرض. أظهرت الدراسة أيضا وجود عدد محدود جدا من التفاعلات بين الفطر و أصناف القمح و الشعير، كما اتفقت نتائج قياس المقاومة لمرض التبقع في طريقة الأوراق المنفصلة مع النباتات الكاملة. لم يلاحظ أي تأثير ملحوظ لمحلول البتريميدازول Benzimidazole) بتركيز 60 ملغ كغ على نمو و تكوين الأبواغ في فطر البيبولارس سورو کینیانا (B . sorokiniana )، كما لم تلاحظ أية فروقات بين أصناف القمح والشعير في مقاومتها لمرض تعفن الجذور ولكن وجد أن أصناف القمح أكثر مقاومة لهذا المرض من أصناف الشعير. أكدت الدراسة أيضا على عدم وجود أية صلة بين مقاومة الأصناف لمرض تعفن الجذور وبين مقاومتها لأمراض تلون القاعدة و تبقع الأوراق. أدت إضافة مستخلص الفطر الى أوراق القمح و الشعير الى ظهور أعراض تبقع على الأوراق ذات لون أسمر مصفر مرتبطة بفقدان الصبغة الخضراء على الأوراق، كما لوحظت فروقات بين أصناف القمح وأصناف الشعير في تفاعلها مع مستخلص الفطر، ولكن لم يوجد هناك أي ارتباط بمرض التبقع. أوضحت الدراسة وجود اختلاف ملحوض بين سلالات فطر البيبولارس سورو کینیانا (B . sorokiniana ) في شكل الأبواغ ومعدل النمو و الإنبات على درجات الحرارة المختلفة و شدة التأثير على أوراق و جذور القمح والشعير وكذلك تأثيرات مستخلص القطر. تفاوت طول وعرض وعدد الخلايا في أبواغ الفطر بين 45-145 میکرو متر و12.5 -35 میکرو متر و 4-13.متوسط 90.5 میکرو متر و20.5 میکرو متر و 8، على التوالي. لم يلاحظ أي ارتباط بين شكل الأبواغ ومعدل النمو و الإنبات على درجات الحرارة المختلفة و شدة التأثير على أوراق و جذور القمح والشعير وكذلك تأثيرات مستخلص الفطر. تم استخدام التحليل المركب الرئيسي وذلك لاختبار درجة التباين بين سلالات فطر البيبولارس سورو کينيانا ( B. Sorokiniana )، وأخيرا وجد أن الطريقة المثلى لوصف ارتباط السلالات بعضها البعض هو باستخدام جميع الصفات المبينة سابقا.
أظهرت الدراسة أيضا أن شدة الاصفرار (بسبب تأثر صبغة الكلوروفيل) هي المؤشر الأفضل لقياس مقاومة القمح والشعير المرض التبقع، ومن خلاله وجد أن صنف الشعير بيتشر هو أفضل صنف مقاوم لهذا المرض بينما وجد أن صنف جماح 51هو الصنف الأكثر عرضة للإصابة بالمرض ، وفي الوقت ذاته وجد أيضا أن أصناف الباكستاني والكولي (من القمح) مقاومة للمرض بينما أصناف المينساني والشواوير أكثر عرضة للإصابة بالمرض. أظهرت الدراسة أيضا وجود عدد محدود جدا من التفاعلات بين الفطر و أصناف القمح و الشعير، كما اتفقت نتائج قياس المقاومة لمرض التبقع في طريقة الأوراق المنفصلة مع النباتات الكاملة. لم يلاحظ أي تأثير ملحوظ لمحلول البتريميدازول Benzimidazole) بتركيز 60 ملغ كغ على نمو و تكوين الأبواغ في فطر البيبولارس سورو کینیانا (B . sorokiniana )، كما لم تلاحظ أية فروقات بين أصناف القمح والشعير في مقاومتها لمرض تعفن الجذور ولكن وجد أن أصناف القمح أكثر مقاومة لهذا المرض من أصناف الشعير. أكدت الدراسة أيضا على عدم وجود أية صلة بين مقاومة الأصناف لمرض تعفن الجذور وبين مقاومتها لأمراض تلون القاعدة و تبقع الأوراق. أدت إضافة مستخلص الفطر الى أوراق القمح و الشعير الى ظهور أعراض تبقع على الأوراق ذات لون أسمر مصفر مرتبطة بفقدان الصبغة الخضراء على الأوراق، كما لوحظت فروقات بين أصناف القمح وأصناف الشعير في تفاعلها مع مستخلص الفطر، ولكن لم يوجد هناك أي ارتباط بمرض التبقع. أوضحت الدراسة وجود اختلاف ملحوض بين سلالات فطر البيبولارس سورو کینیانا (B . sorokiniana ) في شكل الأبواغ ومعدل النمو و الإنبات على درجات الحرارة المختلفة و شدة التأثير على أوراق و جذور القمح والشعير وكذلك تأثيرات مستخلص القطر. تفاوت طول وعرض وعدد الخلايا في أبواغ الفطر بين 45-145 میکرو متر و12.5 -35 میکرو متر و 4-13.متوسط 90.5 میکرو متر و20.5 میکرو متر و 8، على التوالي. لم يلاحظ أي ارتباط بين شكل الأبواغ ومعدل النمو و الإنبات على درجات الحرارة المختلفة و شدة التأثير على أوراق و جذور القمح والشعير وكذلك تأثيرات مستخلص الفطر. تم استخدام التحليل المركب الرئيسي وذلك لاختبار درجة التباين بين سلالات فطر البيبولارس سورو کينيانا ( B. Sorokiniana )، وأخيرا وجد أن الطريقة المثلى لوصف ارتباط السلالات بعضها البعض هو باستخدام جميع الصفات المبينة سابقا.
Category
Theses and Dissertations