توصيفگر ها :
كنه تارتن دولكهاي , جدول زندگي , دفاع گياه , بررسي بيان ژن , هورمونهاي گياهي
چكيده فارسي :
كنه تارتن دولكهاي Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) يكي از مهمترين آفات گياهي در سطح جهان است كه به انواع گياهان زراعي، باغي، گلخانهاي و زينتي خسارت قابل توجهي وارد ميكند. سيكل زندگي كوتاه و باروري بالاي اين آفت از يك طرف سبب افزايش سريع جمعيت آن در زمان كوتاه شده و از طرف ديگر سبب بروز مقاومت به كنهكشهاي مختلف گرديده است. بنابراين، توسعهي ساير روشهاي كنترل براي اين آفت ضروري به نظر ميرسد. در اين راستا، پژوهش حاضر با هدف يافتن منابع مقاومت و بررسي برخي اثرات رو به بالا (Bottom up) و رو به پايين (Top down) در برهمكنش T. urticae با گياه لوبيا (Phaseolus vulgaris L.) انجام شد. ابتدا پارامترهاي جدول زندگي T. urticae روي چهار رقم اختر، درخشان، گلي و ناز مورد بررسي قرار گرفت. در رقم درخشان طول دوره لاروي كوتاهتر از ارقام ديگر بود. باروري T. urticae تحت تاثير رقم درخشان افزايش يافت و كوتاهترين دورهي پيش از تخمريزي مربوط به اين رقم بود. نرخ خالص (R0) و ناخالص توليدمثل (GRR) و همچنين نرخ ذاتي (rm) و متناهي (λ) افزايش جمعيت T. urticae تحت تاثير رقم درخشان افزايش و ميانگين طول دورهي يك نسل كاهش يافت. طول دوره جنيني T. urticae روي رقم ناز در مقايسه با سه رقم ديگر افزايش يافت. به اين ترتيب در بين ارقام مورد مطالعه رقم درخشان به عنوان حساسترين رقم و رقم ناز به عنوان نماينده ارقام كم حساس انتخاب شد. در بخش دوم اين تحقيق بيان برخي از ژنهاي مربوط به هورمونهاي گياهي SA و JA بررسي شد. نتايج نشان داد كه بيان ژن PAL در چهار زمان نمونه برداري در هر دو رقم درخشان و ناز يك روند سينوسي در گياهان شاهد و تيمار داشت. حضور كنه منجر به افزايش بيان اين ژن در سه زمان 12، 48 و 96 ساعت شد كه با الگوي بيان اين ژن در زمان 24 ساعت در رقم ناز متفاوت بود. مقايسه سطح بيان اين ژن در ميان دو رقم نشان داد كه در زمان 12 ساعت در رقم ناز پاسخ، سريعتر و بيشتر تحت تيمار كنه بوده در حالي كه اين پاسخ براي رقم درخشان در زمانهاي ديگر به ويژه 24 و 48 ساعت بيشتر بود. نتايج بيان ژن lox در چهار زمان نمونه برداري در دو رقم درخشان و ناز نشان داد الگوي بياني اين ژن رفتاري شبيه به ژن PAL داشت. در بيشتر زمانها بيان اين ژن در رقم درخشان بيشتر از رقم ناز بود. بررسي نتايج بيان ژن CYP73A در چهار زمان نمونه برداري و دو رقم درخشان و ناز روند افزايشي را در نمونه¬هاي تيمار نسبت به شاهد به جز در زمان 96 ساعت نشان داد. بيان اين ژن در رقم درخشان در زمان¬هاي زمان 12و 24 ساعت در مقايسه با رقم ناز بيشتر تحت تاثير حضور كنه قرار گرفت. در بخش سوم آزمايشات تغييرات H2O2 در زمانهاي مورد مطالعه و در دو رقم درخشان و ناز تحت تاثير T. urticae مورد بررسي قرار گرفت. واقع الگوي تغييرات H2O2 در حضور كنه بر روي دو رقم مورد مطالعه تقريبا عكس يكديگر بوده است. اين در حالي است كه در شرايطي كه كنه حضور نداشته است، هر دو رقم تقريبا الگوي ثابتي نشان داده¬اند. به اين ترتيب استرس القا شده توسط كنه سبب فعال شدن مكانيسمهاي دفاعي وابسته به ژنوتيپ ميشود. مقايسه ميانگين دادهها نشان داد كه ميزان H2O2 در رقم درخشان در زمانهاي 12، 24 و 48 ساعت تغييري نكرد ولي 48 ساعت پس از آلودگي كاهش يافت. در حاليكه در در رقم ناز تغييرات H2O2 تا زمان 48 ساعت روند كاهشي و 96 ساعت پس از آلودگي افزايش يافت. اگرچه در تحقيق حاضر هيچ كدام از ارقام مورد بررسي منبع مناسبي براي مقاومت آنتي بيوز در مقابل T. urticae شناخته نشدند ولي رقم درخشان احتمالا به دليل توليد سطوح بالا و پايدارتر H2O2 و بيان بيشتر برخي ژنهاي مورد بررسي احتمالا منعكس كننده يك ژنوتيپ متحملتر است.
چكيده انگليسي :
Two spotted spider mite Tetranychus turkestani (Acari: Tetranychidae) is one of the most important plant pests in the world, which causes significant damage to all kinds of field, garden, greenhouse and ornamental plants. Short life cycle and high fertility rate leads to a fast population growth and have also contributed to the development of resistance to various acaricides. Therefore, developing other control methods for this pest seems essential. In this context, the present study aimed to identify sources of resistance and investigate some bottom-up and top-down effects in the interaction between T. urticae and common bean plants (Phaseolus vulgaris L.). Initially, the life table parameters of T. urticae were evaluated on four bean varieties: Akhtar, Derakhshan, Goli, and Naz. T. urticae on Derakhshan had the shortest larval period, fecundity, net (R₀) and gross reproductive rates (GRR), as well as the highest intrinsic rate of increase (rₘ) and finite rate of increase (λ). This mite had the longest embryonic period and the lowest age-specific fecundity, age-specific survival rate, and age-stage-specific survival rate during part of its life cycle on Naz. Thus, among the studied cultivars, Derakhshan was identified as the most susceptible, while Naz was considered representative of the less susceptible cultivars. In the second part of this study, the expression of some genes related to the synthesis of salicylic acid and jasmonic acid was investigated. The results showed that the expression of the PAL and LOX genes followed a sinusoidal trend at four time points: 12, 24, 48, and 96 hours, in both Derakhshan and Naz cultivars. Mites led to an increase in PAL expression at 12, 48, and 96 hours, which differed from the expression pattern observed at 24 hours in the Naz. A comparison of PAL expression levels between two cultivars showed that at 12 hours, the response in the Naz was faster and more pronounced under mite treatment. However, at other time points especially 24 and 48 hours, the expression was higher in the Derakhshan. CYP73A expression increased in mite-infested plants compared to controls except at 96 hours. Changes in H₂O₂ levels under the various treatments were evaluated in the third phase of the experiment. The pattern of H₂O₂ accumulation in response to mite infestation was opposite between the two cultivars. This suggests that stress induced by mites may have activated genotype-dependent defense mechanisms. Comparison of the mean data showed that H₂O₂ levels in Derakhshan remained unchanged at 12, 24, and 48 hours, but decreased at 96 hours after infestation. In contrast, H₂O₂ levels in Naz decreased up to 48 hours, then increased at 96 hours after infestation. Although neither of the studied cultivars was identified as a suitable source of antibiosis resistance against T. urticae, Derakhshan cultivar likely represents a tolerant genotype due to its production of higher and more stable H₂O₂ levels and the increased expression of certain defense-related genes at specific time points.
