بررسی آلودگی‌های ویروسی در ارقام پرکاربرد تجاری ذرت در شمال استان خوزستان

نوع مقاله : گزارش کوتاه-فارسی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد بیماری‌شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، حفظ نباتات خوزستان، اهواز، ایران

2 دکتری ویروس‌شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، جهاد کشاورزی استان خوزستان، اهواز، ایران

3 کارشناسی ارشد علف های هرز، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد شوشتر، حفظ نباتات استان خوزستان، اهواز، ایران

4 کارشناسی ارشد زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، شرکت توسعه کشت ذرت، دزفول، ایران

چکیده

ذرت به عنوان یکی از محصولات استراتژیک کشور از سطح کشت بالایی در استان خوزستان برخوردار است. در این مطالعه، آلودگی به سه ویروس مهم خسارت‌­زای ذرت شامل ویروس موزاییک ایرانی ذرت (Maize Iranian mosaic virus, MIMV)، ویروس موزاییک کوتولگی ذرت MDMV) Maize dwarf mosaic virus,) و ویروس موزاییک مخطط گندم (Wheat streak mosaic virus, WSMV) در مزارع کشت این محصول در شمال استان خوزستان مورد بررسی قرار گرفت. در سال زراعی 1399-1400، از 48 مزرعه کشت شده با هیبریدهای ذرت سینگل‌­کراس 704، سینگل­‌کراس 703، جوین 704، مغان 704، فراز، آفرین، کوردونا، سینجنتا و آ اس 71 در سه شهرستان دزفول، اندیمشک و شوش بازدید  به عمل آمد. نمونه­‌های بافت برگ از بوته‌­های دارای علایم زردی، موزاییک و کوتولگی جمع‌­آوری شد.آزمون الیزای غیرمستقیم با کمک آنتی­‌بادی­‌های چندهمسانه­‌ای اختصاصی ویروس‌­ها، انجام شد. نتایج نشان داد که از مجموع 480 نمونه بررسی شده، 9/42٪ (206 نمونه) به دو ویروس MIMV و MDMV آلوده بودند، اما آلودگی مخلوط از این دو ویروس در بین نمونه­‌ها یافت نشد. بیشترین درصد آلودگی (٪30، 144 نمونه) مربوط به MIMV بود. دو ویروس MDMV و WSMV به ترتیب 3/13٪ (64 نمونه) و 5/3٪ (17 نمونه) آلودگی را نشان دادند. در بین هیبریدهای آلوده به ویروس­‌ها، بیشترین درصد آلودگی مربوط به ویروس MIMV در هیبریدهای فراز و جوین 704 به ترتیب با 8/52٪ (73 نمونه­ آلوده از 138 نمونه­ آزمایش شده) و 6/40٪ (59 نمونه­‌ی آلوده از 145 نمونه­ آزمایش شده) آلودگی بود. کمترین درصد آلودگی نیز به ویروس WSMV تعلق داشت که در هیبرید سینگل­‌کراس 703 با 9/2 ٪ (2 نمونه­ آلوده از 68 نمونه­ آزمایش شده) آلودگی مشاهده شد. این مطالعه اولین گزارش از بررسی وقوع ویروس‌های مهم خسارت‌­زای ذرت در بین هیبریدهای کشت شده در استان خوزستان است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of viral infections in commercially used cultivars of maize in the north of Khuzestan province

نویسندگان [English]

  • M. Hasani 1
  • M. Lotfipour 2
  • M. H. Tabib 3
  • M. Qasemi Kejad 4
1 M.Sc. of Plant Pathology, College of Agriculture, Ilam University, Plant Protection of Agriculture Jahad of Khuzestan, Ahvaz, Iran
2 Ph.D. of Plant Virology, College of Agriculture, Shiraz University, Agriculture Jahad of Khuzestan, Ahvaz, Iran
3 M.Sc. of Weed Science, College of Agriculture, Shoushtar University, Plant Protection of Agriculture Jahad of Khuzestan, Ahvaz, Iran
4 M.Sc. of Agriculture and Plant Breeding, Shahid Chamran University of Ahvaz, College of Agriculture, Iranian Company for Maize Development, Dezful, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives
Maize (Zea mays L.) is the third most important crop after wheat and rice, restricted by various pathogens including viruses. So far, it has infected more than 40 species of viruses with the different genera of maize, some of which are globally distributed which can cause severe damage to the crop. Maize Iranian mosaic virus (MIMV), Maize dwarf mosaic virus (MDMV) and Wheat streak mosaic virus (WSMV) are some of the most common viral diseases worldwide and in Iran. The significance of Khuzestan province in the country's maize production necessitates research of the viral infection rates among planted hybrids in the area.
Material and Methods
Based on a survey was conducted during 2020-2021, 48 farms cultivated with different maize hybrids named Single Cross 704, Single Cross 703, Jovein 704, Moghan 704, Faraz, Afarin, Korduna, Syngenta and AS 71 in three counties of Dezful, Andimeshk and Shousha. The leaves of the plants that showed the signs of yellowing, mosaic and shortening were collected and transferred to the Jihad Agricultural Laboratory of Khuzestan province. In these samples, ELISA (Enzyme-linked immune sorbent assay, ELISA) was performed with specific polyclonal antibodies.
Results and Discussion
The results showed that among 480 samples examined, 43% of the samples were infected with MIMV and MDMV viruses, but no mixed infection of these two viruses was found among the samples. The highest percentage of infection (30٪) was related to MIMV. This is the first report of MIMV in Khuzestan province which was found in all three cities. Faraz hybrid showed the highest sensitivity to the MIMV. MDMV and WSMV showed 13٪ and 3٪ incidence rate, respectively. MDMV was found only in Andimeshk and among Single cross 703, Single cross 704 and Jovein 704 hybrids, among them Jovein 704 showed the highest sensitivity. MDMV has a strong serological relationship with Bermuda grass southern mosaic virus (BgSMV). Thus, in the future studies, the infected samples should be examined by PCR using specific primers. WSMV is a common virus in wheat fields which was not detected in Iranian maize fields. In this study, for the first time, the presence of this virus was found in Korduna hybrids, Single cross 703 and Single cross 704 in Andimeshk.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Maize Iranian mosaic virus
  • Wheat streak mosaic virus
  • Maize dwarf mosaic virus
  • Maize hybrids
Birch-Thomsen, T., Elberling, B., Fog, B., & Magid, J. (2007). Temporal and spatial trends in soil organic carbon stocks following maize cultivation in semi-arid Tanzania, East Africa. Nutrient Cycling in Agroecosystems79(3), 291-302.
Byamukama, E., Wegulo, S. N., Tatineni, S., Hein, G. L., Graybosch, R. A., Baenziger, P. S., & French, R. (2014). Quantification of yield loss caused by Triticum mosaic virus and Wheat streak mosaic virus in winter wheat under field conditions. Plant disease98(1), 127-133.
Converse, R. H. (1990). ELISA methods for plant viruses. Serological methods for detection and identification of viral and bacterial plant pathogens. (pp. 179-196).
Farah Bakhsh, F., Maesomi, M., Afshari Far, A., & Izadpanah, K. L. (2013). Genetic variation of Bermuda grass southern mosaic virus isolates based on sequence of 3'region of genome. Iranian Journal of Plant Pathology49(1), 61-75.
Foolad, P., & Izedpanah, K. (1986). Identification of wheat streak mosaic virus in Iran. Iran Agricultural Research5(2), 73-84.
Izadpanah, K., Ahmadi, A., Parvin, S., & Jafari, S. A. (1983). Transmission, particle size and additional host of the Rhabdovirus causing maize mosaic in Shiraz, Iran. Phytopathology, 107(3), 283-288.
Kannan, M., Ismail, I., & Bunawan, H. (2018). Maize dwarf mosaic virus: From genome to disease management. Viruses10(9), 492.
Lesemann, D. E., Shukla, D. D., Tosic, M., & Huth, W. (1992). Differentiation of the four viruses of the sugarcane mosaic virus subgroup based on cytopathology. In Potyvirus taxonomy (pp. 353-361). Springer, Vienna.
Lübberstedt, T., Ingvardsen, C., Melchinger, A. E., Xing, Y., Salomon, R., & Redinbaugh, M. G. (2006). Two chromosome segments confer multiple potyvirus resistance in maize. Plant breeding125(4), 352-356.
Masumi, M., Zare, A., & Izadpanah, K. (2011). Biological, serological, and molecular comparisons of potyviruses infecting poaceous plants in Iran. Iranian Journal of Plant Pathology47(1), 47-66 (In Farsi with English summary).
Sahragard, N., Izadpanah, K., Babaee, G., Eshaghe, R., Afsharifar, A. R., & Masumi, M. (2010). Integrated management of viral diseases of winter wheat in Chahar Mahal va Bakhtiari province. Iranian Journal of Plant Pathology46(2), 135-152 (In Farsi with English summary).
Sánchez-Sánchez, H., Henry, M., Cárdenas-Soriano, E., & Alvizo-Villasana, H. F. (2001). Identification of Wheat streak mosaic virus and its vector Aceria tosichella in Mexico. Plant Disease85(1), 13-17.  
Sanjabifard, Z., Rajabi Memary, H., & Mehrabi-Koushki, M. (2019). A study on the infection of Sugarcane Mosaic Virus in different cultivars of sugarcane in Khuzestan province. Iranian Journal of Plant Protection Science50(1), 41-48 (In Farsi with English summary).
Scott, G. E., & Rosenkranz, E. (1981). Effectiveness of resistance to maize dwarf mosaic and maize chlorotic dwarf viruses in maize. Phytopathology, 71(9), 937-941.
Signoret, P. A., & Lapierre, H. (2004). Viruses and virus diseases of Poaceae (Gramineae). Viruses and Virus Diseases of Poaceae (Gramineae), 1-890.
Slykhuis, J. T. (1955). Aceria tulipae Keifer (Acarina: Eriophyidae) in relation to the spread of wheat streak mosaic. Phytopathology45(3), 116-128.
Yolken, R. H. (1980). Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA): a practical tool for rapid diagnosis of viruses and other infectious agents. The Yale journal of biology and medicine53(1), 85.
Yu, C., Ai-hong, Z., Ai-jun, R., & Hong-qin, M. (2014). Types of Maize virus diseases and progress in virus identification techniques in China. Journal of Northeast Agricultural University21(1), 75-83.
Zakeri, A., Motafavi, N. F., & Nasrollahnejad, S. (2014). Serological and molecular detection of two mosaic borne viruses in maize fileds of Golestan province. New Genetics, 9(2), 239-244 (In Farsi with English summary).
  © 2022 by the authors. Licensee SCU, Ahvaz, Iran. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0 license) (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/