قارچ روی برنج

چكيده:
گروههاي سازگاري رويش در قارچ Bipolaris oryzae :
بيماري لكه قهوه‌‌اي (Brown spot) برنج، يكي از بيماري هاي بذر زاد برنج است كه در كليه مراحل رشدی از خزانه تا مزرعه روي گياه ديده مي‌‌شود و خساراتي را از جنبه كيفي و كمي بر روي محصول بوجود مي‌‌آورد. هر چند اين بيماري در بيشتر نقاط كشور كه در آنها برنج كشت مي‌‌شود وجود دارد، ولي اطلاعات دقيقي از پراكندگي بيماري و تنوع گونه‌‌ها و همچنين ميزان خسارتهاي وارده موجود نيست. از اين رو مطالعاتي در زمينه‌‌هاي مختلف اين بيماري انجام شده كه اهداف آن عبارت بودند از:

-شناسايي گونه‌‌هاي قارچ بيماري لكه قهوه‌‌اي برنج در گيلان
– مطالعات بيماري زايي جدايه هاي بدست آمده

– واكنش برخي از ارقام برنج در مقابل قارچ عامل بيماري.
براي اين منظور، ابتدا از ۹۱ مزرعه برنج در استان گيلان نمونه برداري شد و نمونه هاي گياهي جمع آوري شده جهت جدا سازي قارچ عامل بيماري، روي محيط PDA و كاغذ صافي قرار داده شدند. بدين ترتيب۱۲۰ جدايه بدست آمد. براي اسپوزايي جدايه ها روي محيط كشت Twa+wheat +Straw (Top water Agar) كشت داده‌‌شدند. سپس صفات موفولژي كنيدي و كينديوفر، فرايند تشكيل كنيدي و نحوه جوانه زني آنها، جهت تشخيص تا كسنوميكي مطالعه گرديد. بررسي بيماري زايي جدايه هاي اين گونه روي برنج رقم خزر و هاشمي در محيط آكواريوم انجام گرفت و علائم به صورت لكه هاي نكروتيك بيضي شكل، قهوه‌‌اي تيره با هاله زردوگاهي بهم پيوسته در روي برگها مشاهده شد.كه ودر موارد پيشرفته نیز خشكيدگي برگ، ديده شد.

لكه ها به طرف غلاف برگ نيز توسعه يافته و باعث ايجاد لكه هاي بيضي تا مستطيلي شكل به رنگ قهوه‌‌اي تيره، مايل به سياه روي غلاف میشدند. براي بررسي و اكنش ارقام برنج نسبت به قارچ عامل بيماري دورقم برنج به اسامي هاشمي و خزر در مرحله برگ مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج حاصله نشان داد كه در مرحله برگ، تفاوت معني داري از نظر ميزان آلودگي بين ارقام مذكور وجود ندارد. علاوه بر اين جدايه هاي جمع آوري شده از نظر گروههاي سازگاري رويشي مورد بررسي قرار گرفتند و دو گروه سازگاري رويشي با سرگروهي جدايه هاي ۱و ۴ مرتب گرديدند.پ

 

مقدمه:

برنج با نام علمیoryzae sativa به عنوان يك محصول مهم استراتژيك در كشاورزي جهان بعد از گندم قرار مي گيرد. اين محصول نقش بسيار مهمي در تغذيه مردم جهان و نيز كشور ما دارد. براساس آمار منتشر شده از سوي سازمان خواربار كشاورزي FAO در سال ۱۹۹۷ سطح زير كشت برنج حدود ۱۵۱ ميليون هكتار در جهان بوده است و كشورهاي هند و چين با ۷۵ ميليون هكتار نزديك %۵۰ از سطح زير كشت برنج را به خود اختصاص داده اند.(۱)

سطح زير كشت برنج در كشور ايران در سال ۱۳۸۰ معادل ۵۶۳ هزار هكتار برآورد شده است كه معادل ۴% درصد سطوح زير كشت برنج جهان است. ۷۵% از اراضي زير كشت برنج در استان هاي ساحلي درياي خزر يعني گيلان، گلستان و مازندان مي باشد. با توجه به اينكه محصول براي رشد مناسب نيازمند آب و هواي مرطوب و نسبتاً گرم است لذا نواحي محور ساحلي در جنوب مازندران نواحي مناسب براي كاشت برنج به حساب مي‌‌آيند.

در سال ۸۱ استان مازندان با توليد ۹۳۸۱۳ تن شلتوك حدود ۴۰% اراضي كشت برنج را به خود اختصاص داده است و در ميان شهرهاي توليد كننده اين محصول مقام اول را دارا مي باشد . در استان گيلان در همين سال سطحي معادل ۲۳۰ هزار هكتار كشت شده است و توليد معادل ۶۷۵/۰۱۱/۱ تن شلتوك داشته و متوسط عملكرد آن ۳/۴ تن در هكتار مي باشد. اين در حالي است كه در سال ۱۳۷۴ معادل يك ميليون صد هزار تن برنج از خارج وارد گرديد.

بالاترين آمار سطح زير كشت برنج معادل ۶۰۰ هزار هكتار در سال ۱۳۷۵ است و در سال بعد آن يعني در سال ۱۳۷۶ به علت كاهش بارندگي و كمبودباران به خصوص در استان هاي فارس و خوزستان ميزان كشت آن به ۶۱% كاهش داشته است .

انجام فعاليت هاي تحقيقاتي روي برنج از دوران قبل از انقلاب در دو استان شمالي كشور شروع شد و بعد از انقلاب نيز ادامه يافت. اين مطالعات بيشتر حول مسائلي از قبيل:

۱) بررسي و شناسايي عوامل خسارت زا اعم از آفات و بيماري ها و نحوه كنترل آنها
۲) مطالعه در زمينه نيازهاي غذايي گياه برنج

 

۳) عمليات به زراعي و به نژادي در راستاي افزايش عملكرد اين محصول و معرفي ارقامي همچون خزر- بينام و سپيدرو است كه در حال حاضر

نه تنها در دو استان مازندران و گيلان بلكه در ساير نقاط برنج خيز نيز كشت مي گردد.

طبق آمار بدست آمده سطح زير كشت برنج مربوط به هر كدام از ارقام ذكر شده در استان مازندران عبارت است از: سطح زير كشت رقم خزر معادل ۴۹۲۱۷ هزار هكتار، ۲۰۲۸۵ هزار هكتار رقم سپيدرود ۱۳۸۰ هكتار رقم بجار به عنوان يك رقم پر محصول (وجمعاً ۸/۳۰ درصد سطح زير كشت)، ۷۵ هزار هكتار رقم بينام، ۶۹۱۱۸ هكتار انواع صدري، ۱۵ هكتار ارقام حسني و غريب به عنوان برنج هاي بومي و جمعاً ۲/۶۹ درصد سطح زيركشت بوده است.(۴)
خصوصيات گياه شناسي برنج:

برنج محصولي است مربوط به مناطق گرم ،پرآب و از رده تك لپه اي ها و تيره غلات و جنس oryzae كه داراي حدود ۲۵ گونه است ( ۱و ۸ و ۱۳) و گونه معروف آن Sativa oryza مي باشد اين گونه يك گونه با گسترش جهاني است و در اكثر نقاط جهان كاشته مي شود. اين محصول داراي ريشه‌‌هاي افشان، ساقه‌‌هاي راست توخالي ، با تعدادي گره روي ساقه و گل آذين خوشه مي باشد. برنج بر خلاف ساير غلات داراي ۶ پرچم است. مادگي اين محصول داراي تخمدان يك حجره اي، با يك تخمك است، ميوه برنج گندمك است، بدين معني كه پوسته هاي ميوه و پوسته دانه با با هم رشد مي نمايند.

 

خصوصيات بذر شناسی :

ميوه برنج از نوع گندم بوده و بوسيله يك پوسته سخت سيلسي پوشيده مي شود اين پوسته از دو پوشش تشكيل شده است كه عبارتند از : لماو پالئا . لما عمدتاً داراي ریشک است. ولي پالئا فاقد اين اندام مي باشد. در قاعده پوشينه ها دو برگ كوچك و نيزه اي شكل و عقيم به نام پوشه قرار دارند. دانه برنج همراه با پوشينه ها را اصطلاحاً شلتوك گويند.
اكوتيپ هاي برنج:
انواع اكوتيپ هاي برنج را مي توان به طور خلاصه به شرح زير بيان داشت:
۱) اكوتيپ ها indica : از اكوتيپ هاي گرمسيري برنج است كه در مقابل خشكي و آفات مقاوم مي باشد. در برابر ريزش دانه حساس و از نظر زمان رويش نيز در ارقام مختلف تفاوت ديده مي‌‌شود

.
۲) اكوتيپ japonica : اين نوع برنج داراي ساقه‌‌هاي كوتاه و دانه‌‌هاي گرد است و در نواحي معتدل يافت مي شود و درمقابل سرما مقاوم است.

۳) اكوتيپ Javanica : اين رقم برنج از انواع حدواسط به حساب مي آيد.

در استان گيلان به برنج (بج) (Baj) و خوشه آن را (varze) و شلتوك آن را (جو) مي خوانند.

فصل اول

۱- مروري بر تحقيقات پيشين:

۱-۱- مروري بر تحقيقات بذرشناسي:

واژه بيماري شناسي بذر ابتدا در سال ۱۹۴۰ توسط نيرگارد نوبل به كار رفت. نيرگارد در زمينه انتقال بيماري هاي بذر زاد برنج كارهاي موثري انجام داد. در سال ۱۹۴۵ در دانمارك مالون و مسكت و در سال ۱۹۵۸ در انگلستان بيكر و در سال ۱۹۵۴ درآمريكا آنسلم از پايه گذران آزمايشگاههاي بررسي سلامت بذر بودند.به طور كلي عوامل بيماري زاي جدا شده از بذر برنج را مي توان به بيماريهاي ويروسي و باكتريايي، قارچي و نماتدي تقسيم بندي كرد.ساپورنا و همكاران در سال۱۹۸۶ بيان كردند كه قارچ هاي Prycularia oryzae و قارچ cochliobolus myabeanus به طور مكرروقارچ Gibbrella fujikurai گاهي اوقات جدا گرديد.قارچ عامل لكه قهوه اي برنج cochliobolus myabeanus سبب ايجاد گياهچه هاي غير طبيي در آزمون هاي جوانه زني شده است. محقيق بيان مي كنند كه اگر آلودگي در ارتباط با ايجاد بيماري به ۱۵% برسد بايد اقدام به مبارزه كرد. فاياد و همكاران در سال ۱۹۹۶ طي سالهاي ۹۲-۱۹۸۲ چندين نمونه بذر از ۲۴ گونه گياه زراعي را از نظر سلامت بذر مورد ارزيابي قرار دادند. مهمترين قارچه هاي بيماري زا جدا شده از نمونه هاي بذري برنج در اين بررسي شامل:

Drechslera oryzae ,Prycularia oryzea
بوده است.
نتايج اين تحقيق نشان دادند كه آزمون سلامتي بذر به منظور اطمينان از كيفيت بالاي ژرم پلاسم نگهداري شده به منظور پرهيز از بقا و انتشار پاتوژن ها بي نهايت مهم است گياهچه هاي غير طبيعي ، درصد پائين تندش و كم بنيه بودن بذر و زوال تدريجي مشاهده شده در بذرهاي برنج به اين عامل بيماري مربوط مي شده است.ماجومدارا كاتوپاديايي(۱۹۷۸) در مطالعه بيماري شناسي بذر ۱۰ كولتيوار برنج مربوط به غرب بنگال كه شامل بذرهاي به ظاهر سالم و بذرهاي داراي لكه‌‌هاي زياد بود قارچ هاي:

curvularia Luneta ,Helminthosporium oryzae ,picocum sp , Alternaria tenuis
را جدا سازي كردند. همچنين تيمار قارچ كش هاي مختلف موثر بوده است. اما كنترل كاملي را نشان نداده است. فزلي و شرودر (۱۹۶۶) با حضور ميسليوم هاي قارچ Helminthosporium oryzae در قسمت هاي مختلف بذر برنج از جمله اندوسپرم ثابت نمودند. كيفيت برنج با ميزان تغيير رنگ آن همبستگي دارد. كه اين تغيير رنگ بيانگر ميزان توسعه و گسترش ميسليومي قارچ درداخل بذر مي باشد. در روش كاغذ صافي مرطوب و گواياكول آگار توسط تويك (۱۹۷۵) براي جداسازي قارچ Helminthosporium oryzae از ۹۸ توده بذر برنج مورد مقايسه قرار گرفت.روش گوياكون آگار براي جداسازي قارچ Helminthosporium oryzae مناسب تر و حساستر از كاغذ صافي مرطوب مي باشد اما براي قارچ Alternaria padwikii داراي خاصيت كمتري بوده است.

۲-۱- بيماري لكه قهوه اي برنج:

اين بيماري ابتدا در سالهاي ۱۹۲۰ و اوائل ۱۹۳۰ در ژاپن و فليپين مورد مطالعه قرار گرفته است. (۲۵-۲۶-۳۶)
و از ايران در سال ۱۳۳۵ از نواحي شمالي كشور گزارش شده است.
بعد از دهه ۱۹۳۰ كارزيادي روي اين بيماري صورت نگرفت و اين در حالي بود كه گزارش هاي مختلفی از وجود اين بيمار در نقاط مختلف دنيا بيان گرديده بود تا اينكه در نهايت اين بيماري از نظر بيوشيميايي بوسيله Akai و همكاران

و از نظر فيزيولوژيكي و ارتباط آن با بيماري فيزيولوژيكي به نام (akiochi) مورد مطالعه قرار گرفت. عامل بيماري لكه قهوه اي برنج اولين بار توسط (۱۹۰۰) breda deHaan توضيح داده شده او عامل اين بيماري را Helminthosporium oryzae ناميد.نام كامل ، مراحل جنسي و غير جنسي و همچنين هم نام هاي اين قارچ به شرح زير مي باشد.

Bipolaris oryzae (Breda de Haan) shoemaker (anamorph) Helminthospium oryzae Breda de Haan (synonym) cochliobolus miyabeanus(Ito & kuribayashi) Drechler ex dastur (telemorph) (25)

۱-۲-۱- خصوصيات قارچ شناسي:

قارچ Bipolaris spp اولين بار بدين صورت شرح و توصيف شد:از نظر خصوصيات تاكسنوميكي و طبقه بندي اين قارچ در سر سلسله fungi در شاخه Ascomycota در رده Eu ascomycota و در راسته pleosporales و خانواده pleosporace قرار گرفته است. اين قارچ از گروه قارچ هاي رشته اي و به صورت گسترده در طبيعت از گياهان آلوده تا خاك يافت ميشود. اين قارچ داراي يك مرحله جنسي به نام cochliobolus است كه توليد كننده آسكوسپور مي باشد.يكي از گونه هاي مربوط به

قارچ Bipolaris spp قارچ Helmenthosporium oryzae است كه اولين بار توسط Breda de Haan(1900) گزارش گرديد. سپس (Hori , 1901) Hori در ژاپن آن را توصيف كرده(۲۵ )و همراه با yabe نام H.oryzae را به كار برده است. اين بيماري توسط Hara (33) بيماري سوختگي برگ كنجد‌‌ي ناميده شد. در چندين سال گذشته در طبقه بندي و نام گذاري گونه هاي هلمينتوسپوريومي كه در گياهان بيماري ايجاد مي كنند. تجديد نظر شده و براساس شكل و نحوه جوانه زدن كنيديها و همچنين نوع مرحله كاملي (آسكومیستي) كه توليد مي كنند، در جنس هاي مختلفي قرار داده شده اند، چندين گونه از اين ها كم و بيش به صورت

مرتب پريتسيوم هاي سياهي توليد مي كنند كه حاوي آسكهاي استوانه اي هستند كه در داخل آنها آسكوسپورهاي مارپيچي ، بيرنگ، نخي شكل و ۴-۹ سلولي وجود دارد، علي هذا، گونه هاي هملمينتوسپوريومي قبلي كه مرحله جنسي Cochliobolus دارند تحت نام گونه هاي Bipolaris و مرحله كاملشان

pyrenophora است و به نام گونه هاي Drechslera و آنها كه مرحلة كامل septospheria دارند به نام Exserohilum شناخته مي شوند. و تنها گونه هايي كه توليد مرحله جنسي نمي كنند هنوز هلمينتوسپوريوم ناميده مي شوند برخي گونه هاي اين قارچ انگلهايي ضعيف هستند اما تعدادي از آنها بيماري گرهاي نيرومندي هستند، البته زماني كه در خاك باشند.تجديد نظر در مورد تاكسنومي جنس Helminthosporium بعد از آنكه مشخص شد كه گونه هاي تيپ Helminthosporium (linkex Fries) كنيد يهايشان را به طور انتهايي و جانبي روي اسپروفور تشكيل مي دهند در حاليكه گونه هاي گرامينه‌‌اي به حالت sympodial تشكيل مي شوند، ضروري مي گرديد. (۱۹۲۸)Nisikado Helminthosporium را به دو زير جنس تقسيم كرد:

a) cylindro-Helminthosporium:با لوله تندشي پهلويي ( جانبي) معمولاً Amphigehous كنيديها به طور تيپيك سيلندري اما متغير و تاگزري و يا دوكي شكل ، اغلب نيمه شفاف يا رنگ پريده، pseudoplerogenous ، hilum با يك روزنه حلقوي مسطح.

b) Eu – Helminthosporium :لوله مانند و يا گرزي شكل، معمولاً قهوه اي.pseudoplerogenous ، hilum با يك روزنه حلقوي و مسطح بندرت به صورت برآمده.زير جنس Helminthosporium-cylindro در نهايت به صورت یك جنس و به نام Drechslera و نيز در زير جنس Helminthosporium – Eu بوسيلهshoemaker (shoemaker 1950)(35) به صورت يك جنس به نام bipolaris ارتقاء يافت.خصوصيات ديگري همچون منشا اصلي (point of origin) و جهت رشد لوله هاي تندشي كنيديومي از سلول هاي انتهايي آنتوژني ديواره عرضي (septom) و رنگ به جهت تشخيص بين دو جنس Bipalaris و Drechslera بكار رفتند.

۲-۲-۱- خصوصيات ماكروسكپيك قارچ Bipolaris :

در اين قارچ رشد كلوني ها سريع است. رشد آنها در درجه حرارت c 25 بعد از ۷ روز بر روي محيط كشت PDA به اندازه ۳ تا ۹ سانتي متر ميرسد و كلوني قارچ بعد از ۵ روز به صورت بالغ درمي آيد. بافت كلوني به صورت مخملي تا پشمي به نظر مي رسد. و در ابتدا سفيد تا خاكستري متمايل به قهوه اي است رنگ بافت كلوني همزمان با رشد آن به سمت رنگ سبز زيتوني با حاشيه خاكستري نيل مي كند. و هر چه قارچ بالغ تر مي شود رنگ آن تغييرات بيشتري مي يابد. در ارتباط با اين تغييرات بايد بيان كرد كه اين تغييرات به خاطر پيگمان تيره سبز و مشكي رنگ است.(۱۰-۲۴-۴۱)

۳-۲-۱- خصوصيات ميكروسكپيك قارچ Bipolais :

 

هيف هاي قارچ ديواره دار و قهوه اي هستند طول كنيديوفرهاي قارچ بين (m 6 – 5/4) است و همة آنهاتيره و قهوه اي رنگ هستند. كنيديوفرها مي توانند به صورت ساده تا شاخه اي باشند و رشد نامحدود است. كنيديوفرها در جايي كه از آنجا ايجاد ميشوند، حالت بند بند به خود مي گيرند بنابراين اين خصوصيات ايجاد يك حالت زيگزاكي را در كنيريوفر مي كند و كنيدي اين قارچ راproconidia مي نامند كه داراي ۳ تا ۶ سلول هستند و ازنظر شكلي به صورت سيلندري تا دوكي شكل هستند. رنگ كنيديها از روشن تا قهوه اي تيره متغيير است و داراي الگوي رشدی سمپوديال هستند و اندازه آنها(m 5/13-11× ۳۵-۳۰ ) مي

باشد. و داراي يك ناف برآمده، و تيره هستند و به صورت (distoseptate) مي باشند و اين نشان و يا (scar) نقطه اتصال كنيدي به كنيدي فر را نشان مي‌‌دهد. جرم تيوب ها از سلولهاي انتهايي كنيدي ممكن است توسعه يابد و جهت اين توسعه به سمت محور طولي کنيدي مي باشد. (۲۴-۴۱-۳۱-۱۲-۱۵) و مرحله تلئومورفي قارچ Bipolaris هتروتاليك است و پري تسيوم‌‌هاي تيره رنگي را شامل مي شوند.اين پريتسيوم ها تيره رنگ گرد تا بيضي شكل مي باشند

آسكوسپورهاي اين قارچ به صورت رشته اي نخي شكل و به رنگ روشن در داخل آسك هاي گرزي شكل تا flagelli form استوانه اي شكل يافت مي شوند هرآسك شامل ۸ آسكوسپور است . مرحله جنسي قارچ cochliobolus نام دارد.هيف هاي قارچ تيره است m 6-2 قطر دارند . و ديواره هاي عرضي به صورت متناوب در آن قرار گرفته است. هيف ها مي توانند به صورت شاخه شاخه باشد و يا بهم فشرده و درنقطه اتصال ديواره‌‌دار شده باشند.

اين قارچ همچنين توليد ملانين مي كند،تركيبي به اسم scytalone dehydratase در تركيب dihydroxynaphthalen melanin اين قارچ موجود است.ژن توليد كننده اين تركيب به نام SD 1 مي باشد كه پروتئيني را با ۱۸۵ اسيد آمينه كد مي كند . بيوسنتز ملانين در قارچ Bipolaris oryzae الزامي است(۸۳). بررسي بيان اين ژن با استفاده از تكنيك Notherm blot نشان داد كه ترجمه اين ژن بطور ويژه بوسيله نور ماوراء بنفش (nm 300 تا ۴۰۰) افزايش مي يابد.

۳-۲- بيماريي زايي و خصوصيات كلينكي قارچ:

قارچ Bipolaris داراي ۴۵ گونه مختلف است كه از اين ميان مي توان از گونه هاي بيماري زاي انساني و گياهي وحيواني ياد كرد. اين قارچ عامل ايجاد كننده بيماري haphomycosis است كه دااري اثرات كلينكي متغيير مي باشد و از آلرژي تا سينوزيت هاي مزمن متغير است.
و همچنين عامل ايجاد كننده بيماريهاي زير در انسان مي باشد:
endophthalomitis , endo carditis , keratitis
اين بيماري در كشاورزاني كه در مزرعه كار مي كنند. صورت مي گيرد. otitis media
اين قارچ مي توان به عنوان يك ساپروفيت از گياه جدا شود و يا به عنوان پاتوژن روي بعضي از گونه هاي گياهي خصوصاً غلات ( برنج ، گندم) محتمل باشد.اين قارچ مي تواند در حيوانات نيز ايجاد بيمار مي كند كه از آن جمله مي توان:
(۴۳) درگاو hasal mycotic mela nuloma را نام برد. علاوه بر اين قارچ مي تواند يك عام آلوده كننده ( contamination) در آزمايشگاه نيز باشد.

۴-۱- آسيب شناسي قارچ Bipolaris oryzae :
جهت بررسي و آسيب شناسي اين قارچ فاكتورهاي متفاوتي مورد بررسي قرار گرفته كه در ذيل به آنها اشاره مي شود.

الف: خسارت:

اين بيماري باعث مرگ گياهچه ها در خزانه مي شود و علاوه بر اين مي تواند روي تعداد دانه و كيفيت دانه موثر باشد و باعث كاهش آنها شود.

ب: نشانه ها و علائم:
در اين بيماري آلودگي در برگها با لكه هاي مشهود و كروي به نظر مي‌‌رسد و اين لكه هاي كوچك و يا درحال توسعه گرد و به رنگ قهوه تيره و يا نقاط قهوه اي متمايل به ارغواني با مراكز خاكستري تمايل به سفيد هستند. آلودگي در پانيكل ها نيز صورت مي گيرد كه با ايجاد لكه هاي قهوه اي قابل مشاهده است و آلودگي ريشه هاي جوان نيز با زخم هاي متمايل به تيره قابل بررسي است.
آلودگي در گياهچه ها همراه با ظهور لكه هاي گرد تا بيضوي قهوه اي رنگ است. علائم خاص از اين بيماري در ناحيه كلئوپتيل به صورت (Girdle) ظهور مي كند كه خود عامل تخريب برگهاي اوليه و ثانويه است. گياهچه هاي آلوده يا خواهند مرد، يا اينكه در همان اندازه هاي كوچك باقي مي مانند.

ج: فاكتورهاي مناسب جهت توسعه بيماري:

آلودگي عمدتاً در خاكهاي غير نرمال كه داراي كمبود مواد غذايي است صورت مي گيرد. درجه حرارت مورد نياز جهت آلودگي بين ۲۵ تا ۳۰ درجه سانتيگراد و دسترسي به رطوبت بالا مي تواند نقشي مهمي در توسعه و گسترش عامل بيماري ايفا كند.بذرهاي ناخواسته سبز شده برنج و علف هاي هرز نيز جهت توسعه اين بيماري از فاكتورهاي مطلوب به حساب مي آيند.زخم هاي حاصله روي برگهاي قديمي از كولتيوارهايي كه داراي حساسيت متوسط به اين بيماري هستند معمولاً ريز و تيره است اما در ارقام حساس معمولا باعث بلايت مي شود.
درا ين بيماري گلوم ها نيز آلوده ميشوند كه در شرايط شديداً خسارت زا اين لكه‌‌ها به صورت مخملي به نظر مي ‌‌رسند. آلودگي در بذرها نيز همراه با تغيير رنگ و ايجاد زخم هاي قهوه اي نمايان مي شود.

د: چگونگي ايجاد بيماري:

قارچ عامل بيماري مي تواند براي مدت بيش از ۴ سال در داخل بذور باقي بماند. بذرهاي آلوده و علف هاي هرز عمده ترين منابع آلودگي در مزرعه هستند. آلودگي بذرها آلودگي گياهچه ها را نيز به همراه دارد.
قارچ هوازاد است بنابراين انتشار آن از طريق اسپورهاي هوازدا صورت مي گيرد. اين بيماري بندرت در خاكهاي حاصلخيز ظاهر مي شود. و خاك سنگين مناسب جهت اين بيماري است رطوبت بين % ۱۰۰ – ۸۶ و درجه حرارت اپيتم بين c ۱۶ تا c ۳۶ مناسب است خيس بودن برگها براي ۸ تا ۲۴ ساعت شدت بيشتر آلودگي راباعث مي شود.فراهم شدن شرايط ذكر شده درسال ۱۹۴۲ باعث اپیدمی شدن اين بيماري در بنگال شد.

د:بررسي قارچ هاي عامل بيماري لكه قهوه اي:

هم اكنون گونه هاي مختلف سه جنس Exerohilum, Drechslhera ,Bipolaris به عنوان عوامل ايجاد كننده بيماري لكه قهوه اي شناخته مي شوند كه هر سه از قارچ هاي ناقص هستند در تاكسنومي اين قارچ ها شكل كنيديوفر و نحوه شكل گيري آن نقش اساسي دارد. شكل كنيديوفر دربيشتر گونه هاي آنها از نوع رشد يكطرفه sympodial است هر چند در برخي مانند: Bipolaris tropicalis اينچنين نيست. شكل و اندازه كنيدي در اين قارچ ها با نوع مواد غذايي و شرايط محيطي در ارتباط است. نوع مواد غذايي روي اندازه وشكل اسپور اثر دارند. بطوريكه با افزايش ميزان قند بيش از ۹۴% غلظت بالاي ازت ( بيش از % ۲/۰ ) طول كنيدي و تعداد ديواره عرضي كنيدي رااغلب كاهش مي دهد. (۲۱)

PH محيط نيز روي مرفولوژي كنيدي موثر است. طول كنيدي در محيط اسيدي يا خنثي بيشتر توسعه يافته و در محيط خنثي تغيير پذيري كنيدي بيشتر است. و با افزايش PH تعداد ديواره عرضي كنيديها و طول آنها به طور معني داري كاهش مي يابد. (۵۲-۳۳) عوامل محيطي ديگري همچون ميزان نوردهي و حرارت نيز روي مرفولژي كنيدي موثر هستند. مطالعات نشان مي‌‌دهد كه مدت ۱۶ ساعت نوردهي و حرارت c 12 باعث افزايش طول كنيدي در H.graminearum مي‌‌شود (۸۵). همچنين حرارت مناسب براي جوانه زدن كنيدي در محيط كشت و رشد مناسب آن در c 30-25 براي H.oryzae مناسب مي‌‌باشد. (۵۵-۳۶)
اندازه لكه‌‌هاي قهوه‌‌اي روي برگ در تاريكي به حداكثر مي‌‌رسد و در شرايط سايه دار، طول لكه‌‌ها زياد مي‌‌شود. بدين لحاظ براي تشديد آلودگي در شرايط مصنوعي لازم است گياه را قبل از آلودگي و تا مدتي پس از آلودگي گياه در سايه قرار داده شود (۳۵-۵۵). در مورد فرم جنسي (تلئو مورف) پري تسيوم‌‌هاي كاذب براي اولين بار بوسيله Dikson 1956(33) در طبيعت مشاهده مي‌‌شوند. بعد از اينكه مشاهدات (Kuribaya shi 1931) در محيط كشت و Nelson 1967 روي برگ ذرت استريل شده و Sach’s Agar انجام گرفت. (۳۳)
ueyama و همكارانش (ueyama elal 1973) (32)
فرم جنسي را روي گلوم هاي برنج يافتند و نشان دادند كه آن مي‌‌تواند روي محيط غذايي sach’s Agar كه شامل ساقه‌‌هاي برنج قرار گرفته در c24 در ۳۰-۲۵ روز است توليد شود.(ue yama & Tsuda 1975 ) (33)
همچنين گزارش کرده است كه قارچ هتروتالتيك و هرمافروديت است (۳۳)
(Cyama & Tsuda 1976)

هـ : بررسي ارقام مقاوم:

انتخاب كوتيوارهاي مقاوم به بيماري لكه قهوه‌‌اي از سالها پيش شروع شده است.
Sue matsu . 1723; chiu 1936)) (35)

ارقامي همچون atani Sho-33 , Dakar Nagar 273-32
(Negar 41-14) , kalma 219 , 23) در بنگال مقاوم بودند.
(gauguly, 1964) 20 كولتيوار مقاوم نيز در ژاپن معرفي شده اند.
(Yoshii & Matsumato , etal 1951) (35)
مايه زني مصنوعي به مانند آزمايشات مزرعه اي و نيز تركيبي از دو روش مذكور ، براي اندازه گيري واكنش هاي متنوع بكار رفته است. مطالعات نشان داده است كه مايه زني مصنوعي به زمان، فضاي كمتري نياز دارد و كنترل شرايط محيطي، بهتر امكان پذير است. (۲۵-۳۶-۵۵)

از آنجايي كه تعداد و اندازه لكه هاي توسعه يافته همبستگي مثبتي با غلظت اسپورها دارد (۳۳). لذا جهت يكنواخت كردن نتايج در آزمايشات يك غلظت استاندارد از اسپورها مورد نياز است.
براي ارزيابي مقياس‌‌هاي متنوعي ممكن است استفاده مي‌‌‌‌شود:
تقسيم لكه ها به صورت لكه هاي بزرگ (A) متوسط (B) و كوچك (C) و استفاده از فرمول جهت شمارش، يك شاخص
( b,a و طول و عرض برگ) از جمله اين روش ها هستند.(۲۵) گاتو (Goto1954) (26) لكه هاي كوچك و بزرگ را مشخص كرد و بكارگيري يك نسبت از لكه هاي بزرگ و كوچك را پيشنهاد نمود.
Padmanabhan و همكاران Admanabhan etal 1948-66III لكه هاي توسعه يافته و لكه هاي توسعه نيافته را پيشنهاد نمود. (۲۵)
در روش ديگري ، گياهان به لكه هاي كوچك ( كمتر از mm 5/0 طول) و لكه هاي متوسط (mm1 – 6/0) و لكه هاهي بزرگ (mm2 ×۲) طبقه بندي شدند .همچنين روش هاي مختلف ديگري بوسيله (Aluko, 1970) بكار رفته است. (۴۴)

۳-۱- مكانيسم هاي ايجاد تنوع:

در اين بحث به بررسي مكانيسم هاي ايجاد تنوع پرداخته شده است كه نقش مهمي در ايجاد مقاومت در مقابل پديده انتخاب طبيعي بازي مي كند.

الف: توليد مثل جنسي:
معمول ترين روش ايجاد تنوع در قارچ‌‌ها مبادلات ژنتيكي در توليدمثل است كه در اكثر گروههاي قارچي به غير از قارچ هاي ناقص صورت مي پذيرد. اين فرايند تحت اثر لوكوس هاي مربوط به سازگاري به نام Mating type ها مي باشد كه نقشهاي زیادی درفرایند سازگاري و عدم سازگاري دو جدايد بازي مي كند. براساس همين لوكوس ها است كه قارچ ها را در دو گروه هموتال و هتروتال تقسيم مي كنند. گروه اول هرتال از نظر جنسي خود بارور است و بنابراين مي تواند خودش

بدون كمك تال ديگر عمل توليدمثل را انجام بدهد. در اين حالت Mating type ها ديده نشده اند. در حالت دوم هرتال خود عقيم است و نيازمند مشاركت تال ديگر با نوع mating type مختلف براي انجام عمل توليد مثل است. اين قارچ ها دگرلقاحی اجباري دارند. هتروتاليسم يا به صورت مرفولژيك است و يا فيزيولوژيك كه در حالت فيزيولوژيك فاكتورهاي ژنتيكي تعيين كننده سازگاري و يا ناسازگاري هستند كه خود شامل انواع: هتروتال يك عاملي مانند قارچ هاي:
Phycomyce, Rhizopous, Mucor- Neurospora

هتروتال چهار قطبي يا دو عاملي مانندSchilophyllum commune مي باشد.
ژن هاي mating type هم سازگاري جنسي را تنظيم ميكنند و هم سازگاري توليد مثلي را بررسي ژن هاي مربوط به mating type درارتباط با قارچ هايي از قبيل:Neurospora crassa podospora anserina و قارچ هاي بازيد يوميستي مانند:ustillago maydis , coprinus cinereus و shizophyllum commune صورت گرفته است. سيستم هاي mating داراي اجزاء حفظ شده بسيار هستند. پلي پيتيدهاي كنترل كننده ژني و فرمون هاو گيرندهاي آبشارهاي

signaltransduction سلولي همچون اعمالي مانند: تشخيص خودي از غير خود و كنترل نقل وانتقالات هسته اي . اجزا و ساختمان ها و ترتيب و رديف ژنتيكي در سيستم هاي mating اختلافات زيادي در قارچ ها دارد. اگر چه عملكرد ها و اجزا تركيب دهنده مشابهي همچنين در مخمر هاي آسكوميستي مانند: shizosacharmyces pombe – sacharomyces cerevisiae يافت شده است. اين سيستم ها در قارچ هاي filamentous خصوصياتي را نمايش مي گذارند كه در مخمرها موجودنيست . سيستم هاي پيچيده mating – بازيديوميستي مشابه با سيستم هاي آسكوميستي نيست. و شامل يك ويا تعداد بيشتري فرمون- گيرنده و homeodomain protein interaction هاي جديد است.