Direct defense of common bean accessions against two-spotted spider mite (Tetranychus urticae Koch.) attack

مقدمه

لوبیا مهم‌ترین منبع مهم پروتئین، کربوهیدرات، ویتامین، مواد معدنی و اسیدهای چرب اشباع نشده در جهان است (Celmeli et al., 2018) و در ایران با سطحی بالغ بر 787 هزار هکتار و متوسط تولید 670 هزارتن، عمدتأ در استان­های استان مرکزی، لرستان، فارس و زنجان کشت می­شود (Anonymous, 2017).

کنه تارتن دو لکه­ای با داشتن بیش از 180 گونه میزبان، یکی از گیاهخواران چندخوار و از جمله مهم­ترین آفات لوبیا به حساب می­آید که در طیف گسترده، با تغذیه از برگ­، ایجاد زخم­های کوچک خاکستری و نقره­ای، تخریب کلروپلاست و کاهش فتوستنز، باعث ایجاد خسارات شدید می­شود (Martinez-Ferrer et al., 2006; Van Leeuwen et al., 2010). همه این عوامل، منجر به کاهش کیفیت محصول و عملکرد به مقدار 20-10 درصد می­شود (Khanjani & Haddad Irani-Nejad, 2009).

اگرچه کنترل شیمیایی، یک روش عمومی جهت کاهش جمعیت حشرات  است، اما کنترل کنه تارتن دو لکه­ای (TSSM[1]) به روش شیمیایی بسیار مشکل می­باشد. نرخ بالای افزایش جمعیت و نیز توانایی در ایجاد سریع مقاومت به آفت­کش، منجر به عدم موفقیت کامل کنترل کنه تارتن دولکه­ای به روش شیمیایی شده است (Cullen et al., 2008; Van Leeuwen et al., 2010)؛ بنابراین، شناسایی نوع مقاومت ژنتیکی و ارزیابی ارقام مقاوم در تمام محصولات کشاورزی، از عمده برنامه­های به­نژادی کاهش خسارت نسبت به حمله آفت (TSSM) است(Khanjani, 2011) .از طرفی، مرحله گیاهچه­ای یکی از مهم­ترین و حساس­ترین مراحل رشدی لوبیا نسبت به حمله آفت کنه تارتن دو لکه­ای می­باشد و شرایط کشت در محیط گلخانه، بستر مناسبی را برای تولیدمثل و رشد کنه تارتن دو لکه‌ای فراهم می­کند (Smith & Clement, 2012; Tahmasebi et al., 2011; Stenglein et al., 2005).

مقاومت گیاه می­تواند در نتیجه سه سازوکار اصلی اتفاق افتد: انتخاب آزاد (آنتی­زنوز)، آنتی بیوز و تحمل. اگرچه ممکن است این سازوکار­ها مستقل عمل کنند، اما اغلب روی یکدیگر اثر متقابل دارند (Painter, 1951; Smith, 2005). صفات آنتی بیوز از طریق افزایش مرگ و میر، کاهش رشد، طول عمر و باروری روی زیست شناسی آفات تاثیر منفی دارند (Smith & Clement, 2012). در نتیجه بررسی مقاومت آنتی­بیوز در سطح مزرعه روی هفت لاین لوبیا، چیتی لردگان نسبت به (TSSM) یک رقم متحمل به کنه معرفی شد (Saeidi & Salehi, 2005). در بررسی تراکم جمعیت و اثرات توزیع کنه (T. urticae) در چهار رقم لوبیای ایرانی معلوم شد که بیشترین و کمترین تراکم جمعیت (TSSM)، به‌ترتیب مربوط به دو رقم تلاش و پرستو بود (Ahmadi et al., 2005). در ارزیابی مقاومت 36 ژنوتیپ لوبیا در گلخانه با استفاده از آزمون­های آنتی­زنوز، آنتی­بیوز و تحمل، ژنوتیپ­های KS21163 و KS21235 به‌عنوان متحمل­ترین ارقام از نظر عملکرد مطلوب و کاهش خسارت در اثر تحمل به حمله کنه شناخته شدند (Yousefi & Dorri, 2005).

از جمله ویژگی­های ساختاری برگ در ایجاد مقاومت به کنه، وجود موم کریستالی و کوتیکول به‌عنوان بیرونی­ترین سد دفاعی فیزیکی در ایجاد دفاع مستقیم در اپیدرم است. کوتیکول ضخیم­تر، اغلب مانع از نفوذ، تغذیه و تخم­گذاری کنه می­شود (Helna et al., 2017). با توجه به این‌که در لوبیا معمولی، علاوه بر کرک­های ترشحی، دو نوع کرک غیرترشحی (نیزه‌ای و قلابی شکل با تراکم و توزیع متفاوت) وجود دارد (Jimenez et al., 2012)، وجود تنوع در میان خصوصیات میکرواپیدرمی سطح برگ لوبیا از جمله ضخامت کوتیکول، نوع، اندازه و تراکم کرک و شکل روزنه نشان داد که بین تعداد و ساختار کرک­های اپیدرمی سطح رویی[2] و زیرین[3] برگ در ارقام متحمل به پاتوژن ها، تفاوت معنی­دار وجود داشت(Stenglein et al., 2005) . به­هر حال، کرک­ها در ایجاد مقاومت گیاهی به انواع پاتوژن­ها، انگل­ها و استرس­ها نقش مهمی ایفا می­کنند (Moon et al., 2009)، به‌طوری‌که با بررسی کرک­های غیرترشحی و چهار نوع از کرک­های ترشحی هر دو طرف برگ، مشاهده شد که تنظیم‌کننده­های رشد، مقادیر کمی و کیفی ترکیبات آلی فرار (VOC) و تعداد و توزیع کرک­ها سطح برگ را در ارقام متحمل تحت تاثیر قرار می­دهند (Helna et al., 2017). علاوه برآن، افزایش سطح مواد فرار با اعمال استرس­های زیستی همبستگی دارد، زیرا کرک­ها مستقیمأ با ذخیره و ترشح ترکیبات فیتوشیمیایی همراه بودند (Choudhary et al., 2017).

در مطالعه بررسی تاثیر رفتار تله_­گونه کرک­های سطح زیرین لوبیای معمولی در به دام انداختن و کشتن حشره (Liriomyza trifolii)، مشخص شد که قطعات دهانی، پاهای قدامی و تخم­ریز حشرات بالغ در کرک­های قلابی شکل لوبیا درگیر می‌شدند و بنابراین توانایی حشره جهت تغذیه، جابجایی و تخمگذاری را تضعیف کردند (Zhenlong et al,. 2017).  

این تحقیق به‌منظور بررسی سازوکار­های مقاومت آنتی­زنوز، آنتی­بیوز، تحمل و شاخص مقاومت گیاهی (PRI) برخی ارقام علیه حمله کنه تارتن دولکه­ای و مطالعه صفات مرفولوژیکی و فیزیولوژیکی مرتبط با دفاع مستقیم برای یافتن کارآمدترین و متحمل­ترین ارقام لوبیا انجام شد.

مواد و روش­ها

مواد گیاهی و طرح آزمایشی

بر اساس نتایج تحقیقات محققین پیشین (Tahmasebi et al., 2011; Shoorooei et al., 2018)، 10 ژنوتیپ لوبیای معمولی از بانک ژن پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران انتخاب و تهیه شدند (جدول 1) و در سال 1396 در دانشگاه بوعلی سینای همدان، در قالب طرح کاملأ تصادفی (CRD) با سه تکرار و در محیط کاملأ کنترل شده اتاقک رشد کشت شدند.

جدول 1- ژنوتیپ­های منتخب بر اساس نتایج تحقیقات پیشین جهت انجام آزمایش.

Table 1. Selected genotypes based on the results of the previous investigations for the experiment.

شرایط رشدی گیاه لوبیا

نمونه­برداری برگ­ها در مرحله گیاهچه­ای یعنی نمو کامل یک جفت برگ مرکب سه برگچه­ای اولیه، (Tahmasebi et al., 2011)  و در طول سه فاصله زمانی اعمال آلوده سازی بوته (روز اول، روز سوم و روز پنجم بعد از آلودگی) انجام شد (Shoorooei et al., 2018). ابتدا بذرها با قارچ کش رورال-تی اس 5/1 درصد ضدعفونی شدند و سپس جهت جوانه‌زنی روی کاغذ صافی و درون پتری دیش کشت شدند و در نهایت یک گیاه جوانه زده به داخل گلدان پلاستیکی (25 سانتی­متر عمق×20 سانتی­متر قطر دهانه) حاوی خاک لومی استریل شده منتقل شد و آبیاری به‌طور مرتب هر دو روز یک­بار انجام شد. گلدان­ها در شرایط دمای 2 ± 25 درجه سانتی­گراد، رطوبت نسبی 5 ± 65 درصد، دوره نوردهی 16 ساعت روشنایی و هشت ساعت تاریکی و با شدت نور 13000 لوکس توسط لامپ­های اسرامل فلورا (Osraml Fluora 36W77) در اتاقک رشد پرورش داده شدند (Sadeghi et al., 2016).

بررسی ویژگی­های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی

به‌منظور بررسی همبستگی ساده صفات با مقاومت ژنوتیپ­ها، برخی از صفات (رنگ دانه، تیپ رشد، تعداد روز تا جوانه­زنی، تعداد روز تا دوبرگی شدن، اندازه کوتیلدون، ضخامت برگ، تراکم، اندازه و نوع کرک) در طول رشد لوبیا اندازه­گیری شد (Stenglein et al., 2005; Tahmasebi et al., 2009). از آن‌جا ­که ویژگی­های سلول­های اپیدرمی سطح برگ، نقش بسیار مهمی در زمان حمله کنه (TSSM) بازی می­کنند، بمابراین صفات شکل کرک (نیزه­ای و قلابی شکل بودن)، تراکم کرک به میلی­متر، اندازه کرک به میکرن در سطوح رویی و زیرین اپیدرم برگ و ضخامت برگ با دستگاه استریومیکروسکپ (Olympus) که به دوربین میکرومتر چشمی متصل به کامپیوتر مجهز شده است، بررسی شد (Helna et al., 2017 Stenglein et al., 2005;).

تشکیل کلونی کنه تارتن دو لکه­ای

کلنی اولیه (TSSM) از روی بوته­های آلوده در سطح گلخانه جمع‌آوری و روی رقم اختر به‌عنوان رقم حساس پرورش یافت. علاوه بر این، به‌منظور فراهم آوردن شرایط بهینه رشد و تغذیه کنه، گلدان­های حاوی بوته­های سالم، هر دو هفته یک‌بار جایگزین می­شدند (Shoorooei et al., 2018).

هم­سن سازی جمعیت کنه

برای هم­سن کردن کنه­ها، ویال محتوی پنبه اشباع از آب به همراه با دمبرگ برگچه میانی لوبیا، درون ظرف پتری دیش قرار داده شد و چندین کنه بالغ ماده با کمک برس نقاشی چهار صفر روی سطح برگ­ها انتقال داده شد. پس از گذشت 24 ساعت، کنه­های ماده از محیط خارج شدند. در نهایت لاروهای کنه هم­سان در محیط باقی ماندند که در آزمایشات مورد استفاده قرار گرفتند (Kamel-Manesh et al., 2010).

آزمون آنتی­زنوز

به‌منظور ارزیابی آنتی­زنوز (آزمون غیرترجیح یا انتخاب آزاد)، گلدان‌های حاوی گیاه به­طور تصادفی و دایره­ای در اطراف پلت فرم با قطر 100 سانتی­متر و ارتفاع 40 سانتی­متر) در سه تکرار مستقر شدند، در حالی­که برگ­های انتخاب شده در بالای صفحه پلت­فرم و ساقه و گلدان حاوی ریشه در قسمت زیرین پلت­فرم از هم جدا شدند. سپس 100 کنه بالغ ماده همسن در مرکز پلت فرم رها­سازی شدند (Modarres Najafabadi et al., 2012) و محیط به مدت 72 ساعت توسط سلوفان ایزوله شد. در نهایت، تعداد کنه­های زنده روی برگ­های هرکدام از ژنوتیپ­ها، به وسیله استریوسکوپ شمارش شد (Saeidi, 2013). تراکم بیشتر کنه­ها در برخی برگ‌ها نشان از ترجیح حشره در انتخاب گیاه جهت تغذیه بود.

آزمون آنتی­بیوز

تعداد 30 کنه ماده بالغ روی هر بوته مستقر در گلدان رها­سازی شد (پنج عدد روی هر برگچه) و جهت عدم فرار کنه‌ها، تمامی گلدان‌ها توسط تور ارگانزای با سوراخ­های کمتر از 250 میکرن پوشیده شدند. پس از طی دو هفته، تعداد کنه های ماده روی برگ­ها شمرده شدند (Mohammadi et al., 2011).

آزمون تحمل

میزان تحمل به­روش آزمون آنتی­بیوز انجام شد. تنها تفاوت اندازه­گیری چشمی، میزان آسیب در برگ و نمره­دهی سطح آسیب بر اساس جدول 2، از یک تا شش بود (Yousefi & Dorri, 2005; Saeidi, 2013).

شاخص مقاومت گیاه[4]  (PRI)

محاسبه شاخص مقاومت گیاه طی چهار مرحله زیر انجام شد (Kamel-Manesh et al., 2010):

الف) محاسبه مقادیر آزمون­های آنتی­بیوز، آنتی­زنوز و تحمل برای هر ژنوتیپ (توضیح روش محاسبه در قسمت بالا).

جدول 2- سطوح ناشی از خسارت (TSSM) روی برگ در شرایط اتاقک رشد.

Table 2. Damage levels of leaf caused by TSSM under growth chamber conditions

ب) نرمال­سازی داده­ها به روش تخمین کمترین فاصله[5] به وسیله آزمون اندرسون-دارلینگ (Anderson & Darling, 1952).

ج) محاسبه داده­های استاندارد شده (تقسیم شدن هر داده بر بزرگترین داده موجود).

د) تخمین شاخص مقاومت گیاه به وسیله فرمول زیر (Webster et al., 1993):

تجزیه آماری

تجزیه و تحلیل آماری توسط نرم افزارMinitab  نسخه 16.2.2 انجام شد. برای داده­های با توزیع غیرنرمال، از تبدیل داده جذر ریشه دوم () استفاده شد. مقایسه میانگین­ها با آزمون چند دامنه­ای دانکن (p=0.05) انجام شد و گروه­بندی ژنوتیپ­ها بر اساس مقدار آسیب برگ و تعداد کنه روی برگ، با کمک آزمون کلاستر و به روش وارد و فاصله پیرسونی ترسیم شد.

نتایج و بحث

نتایج تجزیه واریانس داده­ها نشان داد که بین ژنوتیپ­ها از لحاظ آزمون­های آنتی­زنوز، آنتی­بیوز، تحمل، شاخص مقاومت و صفات مرتبط به دفاع مستقیم گیاه، اختلاف معنی­دار در سطح احتمال یک درصد نسبت به حمله کنه تارتن دولکه­ای وجود داشت که نشان­دهنده تنوع ژنتیکی بالا در بین ژنوتیپ­های انتخاب شده بود (جدول 3).

مقایسه میانگین­ها

به‌منظور بررسی روابط بین صفات فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی مرتبط با سازوکار­های دفاع مستقیم در ژنوتیپ­های لوبیا، مقایسه میانگین به کمک آزمون دانکن انجام شد و نتایج در سه قسمت زیر مورد بررسی قرار گرفت (جدول 4). با توجه به این‌که هر گونه تنش (زیستی و غیرزیستی) به راحتی چرخه آبشار پیام­رسان را در گیاه فعال می­کند، از برگ­های سالم و برش نخورده (بدون روش دیسک برگی) استفاده شد تا جهت افزایش دقت آزمایش، اثر متقابل پیام­رسانی تنش زخم و ترشح متابولیت­های ثانویه حاصل از برش، کاهش یابد.

الف) جوانه زنی و ظهور برگچه­های مرکب اولیه، تیپ رشد و سطح کوتیلدون

به لحاظ مورفولوژیکی، تیپ رشد ایستاده در لوبیا، متحمل به حمله (TSSM) بود. در این میان، لاین­های 107-062-65، 98-071-65 و رقم ناز با حالت و فرم ایستاده، جزو ارقام مقاوم و رقم اختر و لاین 400-071-65 با داشتن تیپ رشدی رونده، به‌عنوان ارقام حساس در یک گروه دسته­بندی و شناسایی شدند. از طرفی، رقم درسا و KS41128 با تیپ رشدی نیمه رونده، به‌عنوان رقم نیمه مقاوم شناخته شدند. به نظر می­رسد که تیپ رونده لوبیا، با داشتن تعداد بیشتر برگ و سطح سبز و همچنین نگهداری رطوبت بیشتر در سطح کانوپی خود، محیطی ایده­آل برای استقرار و تولیدمثل کنه تارتن دولکه­ای می­باشد (Tahmasebi et al., 2009). به لحاظ صفات روز تا جوانه­زنی، روز تا مرحله گیاهچه­ای و سطح کوتیلدون، ژنوتیپ­های ناز، 107-062-65 و 98-071-65 ضمن ظهور دیرتر جوانه و گیاهچه (رشد و نمو دو برگ کامل) نسبت به بقیه ژنوتیپ­ها، به‌عنوان متحمل­ترین­ها در مواجهه با کنه بودند. از طرف دیگر، ارقام و ژنوتیپ­های حساس، دارای سطح کوتیلدون بیشتر و نیز سبزینه و تیرگی برگ کمتر نسبت به ارقام مقاوم بودند.

جدول 3- نتایج تجزیه واریانس صفات مبتنی بر دفاع و سازوکار­های مقاومت.

Table 3. Results of variance analysis of defense-based traits and resistance mechanisms

** معنی دار در سطح احتمال یک درصد.

**: significant at 1% of probability levels.

جدول 4- مقایسه میانگین ویژگی­های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی ژنوتیپ­های لوبیا با استفاده از آزمون چند دامنه­ای دانکن  (p=0.05)

Table 4. Mean comparisons of morphological and physiological characteristics of common bean genotypes based on Duncan's multiple range test (p=0.05)

ادامه جدول 4- مقایسه میانگین ویژگی­های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی ژنوتیپ­های لوبیا با استفاده از آزمون چند دامنه­ای دانکن  (p=0.05)

Table 4. Continued. Mean comparisons of morphological and physiological characteristics of common bean genotypes based on Duncan's multiple range test (p=0.05)

ب)صفات اپیدرمی: ضخامت برگ، تراکم، اندازه و شکل کرک

در برش عرضی میکروسکوپی از برگ­هاف سه تیپ کرک در سطح زیرین اپیدرم برگ لوبیا (abaxial) وجود داشت که شامل کرک­های نیزه­ای شکل بلند، نیزه­ای شکل کوتاه و قلابی شکل با تراکم و اندازه­های متفاوت بودند (شکل 1). ژنوتیپ­های دارای کرک قلابی شکل با تراکم و فراوانی بالا، در مقابل حمله کنه دارای تحمل بیشتری نسبت به ژنوتیپ­های دارای فرم کرک نیزه­ای بودند. بر این اساس، ژنوتیپ­های اختر، 400-071-65 و 405-071-65 با فراوانی بیشتر کرک­های نیزه ای بلند، به‌عنوان حساس­ترین ارقام و ژنوتیپ­های 98-071-65، 107-062-65 و ناز، به‌عنوان متحمل­ترین ارقام دسته­بندی شدند. می­توان نتیجه­گیری کرد که وجود کرک­های قلابی شکل و کوتاه به‌عنوان سد فیزیکی دفاعی اولیه، مستقیمأ مانع از حرکت کنه­ها روی بوته­های لوبیاهای مقاوم می­شوند (Stenglein et al., 2005). به­نظر می­رسد که ساختار تشریحی قلاب گونه پاهای کنه تارتن دولکه­ای، درون کرک­های قلابی شکل برگ ارقام مقاوم درگیر می­شود و به همین، دلیل حرکت و جابجایی کنه را با مشکل مواجه می­کند (Szyndler et al. 2013). صفات مرتبط با کرک (اندازه، نوع و تراکم)، ضمن درگیر شدن با برخی قسمت­های بدن کنه مانند پنجه پا بخصوص پای قدامی، قطعات دهانی و تخم‌ریز حشره، حرکت و جابجایی آن را با مشکل مواجه می‌کند و در نتیجه کنه ترجیح می­دهد که بوته مناسب­تری را برای خود انتخاب کند (مقاومت آنتی­زنوز). اگرچه ثابت شده است که گیاهان، با تولید مواد فرار و متابولیت­های ثانویه نیز ترجیح حشرات را نسبت به خود کم می­کنند (Alaimo et al., 2005). از این­رو، تمامی عوامل فوق سبب ایجاد مقاومت بیشتر با کاهش سطح آسیب­دیده گیاه لوبیا خواهد شد.

از سوی دیگر، بین صفت آسیب­پذیری و ضخامت برگ ارقام مقاوم، رابطه معکوس وجود دارد. بر این اساس، ژنوتیپ 107-062-65 و ناز به­عنوان ژنوتیپ­های مقاوم (آسیب کم با مشاهده پنج درصد کلروز شدن برگ) با حداکثر ضخامت برگ، بالاترین تراکم کرک و ساختار قلابی شکل بودن کرک و اندازه کرک بلندتر بودند. در مقابل، کمترین ضخامت برگ و تراکم کرک و نیزه­ای شکل به لاین 400-071-65 به­عنوان حساس­ترین ژنوتیپ و با بیش از 65 درصد نکروزه شدن برگ تعلق داشت. روند حاصل از بررسی صفات روی ژنوتیپ­های متحمل و حساس، با نتایج مشاهدات Szyndler et al. (2013) و Helna et al. (2017) مشابهت داشت.

شکل 1- ریخت­شناسی و تراکم انواع کرک و ضخامت برگ: a) ژنوتیپ­های مقاوم با کرک قلابی شکل متراکم و ضخامت برگ. b) ژنوتیپ­های حساس با کرک نیزه­ای شکل و تراکم پائین و و ضخامت برگ.

Figure 1. Morphology anf densityof different types of and leaf thickness: a) resistant genotypes with hooked-shaped, high density trichome and high leaf thickness, b) susceptible genotypes with long straight, low density trichome and low leaf thickness.

ج) سازوکارهای مقاومت: آزمون­های مقاومت و شاخص مقاومت گیاه (PRI)

طبق جدول 4، با ارزیابی هر سه آزمون آنتی­زنوز (انتخاب آزاد) و آنتی­بیوز، سه ژنوتیپ اختر، 400-071-65 و 405-071-65 با بیشترین مقدار کنه موجود در بوته و بالاترین سطح خسارت، به­عنوان ژنوتیپ­های حساس شناسایی شدند، درحالی­که رقم ناز و دو ژنوتیپ 107-062-65 و 98-071-65 به­عنوان متحمل­ترین ژنوتیپ­ها با کمترین آسیب برگ طبقه­بندی شدند. نتایج حاصل از ارزیابی شاخص مقاومت گیاه نیز کاملأ با نتایج سه آزمون شباهت داشت (Yousefi & Dorri, 2005; Kamel-Manesh et al., 2010; Shoorooei et al., 2018). نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل خوشه­ای، به­طور واضح تأییدکننده نتیجه ارزیابی مقاومت ژنوتیپ­ها نیز بود (شکل 2).

شکل 2- نمودار خوشه­ای بررسی مقاومت ژنوتیپ­های لوبیا تحت حمله کنه دولکه­ای

Figure 2. Dendrogram of resistant bean accessions under TSSM attack.

ضرایب همبستگی ساده و جزئی

انتخاب صحیح و مناسب صفات مورد ارزیابی، منجر به معنی­داری بالای ضرایب همبستگی ساده بین تمامی صفات شد (جدول 5). نتایج نشان ­­داد که در بین سازوکار­های مقاومت، همبستگی بسیار معنی­داری وجود دارد. اگرچه آزمون­های آنتی­بیوز و آنتی­زنوز به آسانی از یکدیگر قابل تفکیک نبودند (Onstad & Knolhoff, 2014)، اما بین این دو سازوکار، همبستگی مثبت و معنی­داری وجود داشت (897/0+=r)؛ بنابراین، انتخاب آزاد (TSSM) جهت تغذیه آفت از لوبیا، به‌طور مستقیم به سازوکار آنتی­بیوز مرتبط بود. به عبارت دیگر، کنه­ها ترجیح دادند که روی بوته­های با میزان بالای آنتی­زنوز تولیدمثل و تغذیه نمایند. همچنین، همبستگی مثبت و معنی­داری بین سازوکار­های تحمل، آنتی­بیوز و آنتی­زنوز وجود داشت (0.840+<r). از آن‌جا ­که سازوکار تحمل، به­وسیله نمره­دهی به سطوح خسارت و صدمه برگ­ها در اثر حمله (TSSM) تعیین شد، در نتیجه ژنوتیپ­هایی که تعداد کمتری کنه روی برگ­هایشان داشتند، دارای سطح بالایی از مقاومت آنتی­بیوز و آنتی­زنوز بودند (Modarres Najafabadi et al., 2012). علاوه براین، همانند نتایج آزمایشات Kamel-Manesh et al. (2010)، بین سه سازوکار و شاخص (PRI) همبستگی منفی و معنی­دار وجود داشت. لازم به توضیح است که علامت منفی در ضرایب همبستگی بین تمام پارامترها، بستگی به ماهیت فرمول (PRI) دارد که به صورت فرمول معکوس کسر محاسبه شد (Webster et al., 1993)؛ بنابراین، مقدار بالای (PRI)،فارغ از علامت منفی آن، نشان از رابطه و همبستگی این شاخص با مقادیر تمامی سازوکار­های اندازه­گیری مقاومت در گیاه لوبیا داشت. این نتایج با نتایج آزمایشات Yousefi & Dorri (2005) مطابقت داشت.

در بررسی همبستگی جزئی بین صفات، با شرط ثابت در نظر گرفتن صفت سازوکار آنتی بیوز، مشخص شد که بین میزان تحمل لوبیا با صفات روز تا جوانه­زنی (629/0-)، روز تا ظهور گیاهچه کامل (648/0)، ضخامت برگ (669/0-)، اندازه کرک (675/0) و مقدار آنتی­زنوز (760/0)، رابطه معنی­داری وجود داشت، اما با وجود معنی­دار بودن همبستگی ساده شاخص مقاومت گیاه با سازوکارهای مقاومت، با ثابت در نظر گرفتن اثر صفت آنتی­بیوز، مقدار همبستگی جزئی بین سازوکارها غیرمعنی­دار گزارش شد (جدول 6). بنابراین با تجزیه و تحلیل همبستگی جزئی صفات مشخص شد که همبستگی بین صفت تحمل­پذیری لوبیا با سازوکار آنتی­زوز در سطح احتمال یک درصد، مثبت و معنی­دار و دارای رابطه واقعی بود (760/0+=r) و بین تحمل­پذیری در بوته لوبیا و سازوکارهای آنتی­بیوز و شاخص مقاومت گیاه همبستگی واقعی غیرمعنی­دار بود.

جدول 5- ضرایب همبستگی ساده روی صفات

                Table 5. Simple correlation coefficients on traits

**, * و ns: به‌ترتیب معنی­دار در سطوح احتمال یک و پنجدرصد و غیرمعنی­دار.

**, * and ns: sinnificant at 1% and 5% of probability levels and  non significant, respectively.

جدول 6- ضرایب همبستگی جزئی روی صفات با متغیر کنترل آنتی­بیوز

Table 6. Partial correlation coefficients on traits with antibiosis control variable

**, * و ns: به‌ترتیب معنی­دار در سطوح احتمال یک و پنجدرصد و غیرمعنی­دار.

**, * and ns: sinnificant at 1% and 5% of probability levels and  non significant, respectively.

تجزیه خوشه­ای

تجزیه و تحلیل خوشه­ای با روش وارد و فاصله پیرسونی، تمامی 10 ژنوتیپ را بر اساس سازوکارهای مقاومت یعنی میزان آسیب وارده بر برگ، تعداد کنه­های مستقر روی برگ و شاخص مقاومت گیاه PRI، به چهار گروه عمده متحمل، نیمه­متحمل، نیمه­حساس و حساس تقسیم کرد. بر این اساس، دو ژنوتیپ اختر و 400-071-65 با بیشترین شباهت به­عنوان حساس­ترین ارقام در برابر حمله (TSSM) در یک گروه قرار گرفتند، درحالی­که ژنوتیپ­های 98-071-65، 107-062-65 و ناز به­عنوان مقاوم­ترین ارقام مورد مطالعه گروه­بندی شدند. همچنین در دو گروه حدواسط، دو رقم درسا و KS41128 به­عنوان ارقام نیمه­متحمل و سه لاین 410-071-65، 306-071-65 و 405-071-65 به­عنوان ژنوتیپ­های نیمه­حساس گروه­بندی شدند. نتایج این تحقیقات با نتایج برخی محققین مطابقت و مشابهت داشت (Yousefi & Dorri, 2005; Modarres Najafabadi et al., 2012).

نتیجه گیری کلی

نتایج این تحقیق نشان داد که در انتخاب ارقام متحمل، غربالگری لوبیا علیه آفت TSSM، مبتنی بر سازوکار­های مقاومت شامل آنتی­زنوز، آنتی­بیوز، آزمون تحمل­پذیری و شاخص PRI، کارایی بالایی دارد. در این بین، سازوکار آنتی­زنوز و تحمل با بالاترین همبستگی، به­عنوان دقیق­ترین آزمون­ها شناخته شدند.

همچنین تأخیر در فرایند جوانه­زنی، یکی از سازوکار­های فرار مرحله گیاهچه­ای ژنوتیپ­های متحمل لوبیا در مقابل حمله کنه دولکه­ای بود. به‌دنبال  آن، سرعت رشد و نمو بالا، زودرسی، تیپ رشدی ایستاده بوته، سطح کوچک کوتلیدون، ضخامت بالای برگ و داشتن برگ­های تیره رنگ با درصد کلروفیل بالا، به‌عنوان دیگر سازوکار­های فرار در ژنوتیپ­های متحمل لوبیا در برابر حمله TSSM بودند.

ارقام حساس دارای سطوح پایین مقاومت آنتی­بیوز و آنتی­زنوز و دارای رتبه بالایی از سطح آسیب­پذیری برگ و همچنین میزان پایین شاخص مقاومت گیاه (PRI) بودند. علاوه برآن، صفات اندازه بزرگ کوتیلدون، نازکی برگ به همراه رنگ روشن تر آن، کرک نیزه­ای شکل بلند و کم تراکم بر روی اپیدرم زیرین، به ژنوتیپ­های حساس لوبیا تعلق داشت.

به‌طور‌کلی، لاین­های 98-071-65 و 107-062-65، به همراه واریته اصلاح شده ناز، بهطور مشخص در دسته متحمل‌ترین ژنوتیپ­ها طبقه­بندی شدند، درحالی‌که رقم اختر و لاین 400-071-65، حساس‌ترین ژنوتیپ­ها و با بیشترین سطح آسیب در برگ در مقابل حمله آفت کنه تارتن دولکه­ ای شناسایی شدند.