گندمیان تیره غالب علفزارها را تشکیل میدهد که در تولید علوفه، تامین منابع آبی، تنوع زیستی، تثبیت کربن و خاک نقش دارند. گندمیان علاوه بر علفزارها در سایر مرتعها نیز حضور دارند و از مهمترین گیاهان مرتعی به شمار میآیند. به تازگی در بهبود ویژگیهای گندمیان مرتعی از تکنیک همزیستی با قارچهای اندوفایت Epichlo استفاده میشود. بدین منظور سه مطالعه اجرا گردید. مرحله اول شامل جمع آوری، شناسایی قارچ-میزبان های ایرانی، بررسی تنوع کلونی های قارچی و کشف نوع انتقال (عمودی یا افقی) و حرکات اندوفایت ها درون میزبان های یکساله بود که طی سال های 1396تا 1398 اجرا شد. در مرحله دوم مطالعه ای طی سال های 1400 تا 1402 انجام شد و تنها چچم های یکساله انتخابی، از نظر مورفو-فنولوژی و ویژگی های علوفه ای به منظور مطالعات ژنتیک بیومتری جهت پیشنهاد یک گیاه مدل برای احیای مراتع مورد بررسی قرار گرفتند. در این مطالعه سه آزمایش صورت گرفت که منجر به غربال نهایی 86 خانواده تمام خواهری در چچم ایرانی (شامل سه جمعیت خراسان و یک جمعیت قلعه شور) و 41 خانواده نیمه خواهری در گونه چچم سخت (یک جمعیت به نام شیرز) شد. همچنین انتخاب های مصنوعی طی نسل ها برای ویژگی های مورفولوژیکی و علیه خواب بذر انجام شد. مطالعه سوم، بررسی تکاملی تمام نمونه های قارچی و یافتن جایگاه تکاملی قارچ های ایرانی در بین اندوفایت های گندمیان سایر نقاط جهان بود. همچنین آلکالوئیدهای تولید شده توسط اندوفایت ها و توالی های مرتبط با آن ها بررسی شد که طی سال های 1402 تا 1403 صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که ملیکای ایرانی بیشترین تنوع شکل کلونی را داشت و کلونی های قارچ های مناطق جغرافیایی یکسان در یک گروه طبقه بندی شدند. اندوفایت ها به طور کلی اثر مثبت و معناداری بر صفات زایشی داشتند و در افزایش توان گیاه برای بقا نقش مؤثری ایفا کردند. آثار آن ها وابسته به زمینه ژنتیکی جمعیت میزبان بود. بدین صورت که اندوفایت ها در جمعیت های گیاهی که تولید زیست توده و عملکرد بذر بیشتری داشتند، موجب ارتقای عملکردی میزبان شدند. اندوفایت ها به حفظ ساختار ژنتیکی میزبان در نسل های متوالی کمک کردند. در همین راستا در چچم های یکساله، جمعیت های حاوی اندوفایت (Epichlo occultans) بیشترین وراثت پذیری و پیشرفت ژنتیکی را برای صفات مرتبط با بقاء میزبان-اندوفایت مانند: وزن بذر، تعداد بذر، ارتفاع گیاه و تعداد روز تا پنجه زنی در هر دو گونه چچم یکساله ایرانی و سخت نشان دادند که نشان دهنده قابلیت استفاده از این همزیستی در به نژادی گیاهی است. در چچم ایرانی این ویژگی ها شامل فیبر با شوینده اسیدی (ADF)، فیبر با شوینده خنثی (NDF)، پروتئین خام، درصد چربی، میزان فسفر، تعداد پنجه و روز تا سبز شدن نیز بود. همچنین انتخاب مصنوعی بر اساس صفات مورفولوژیکی موجب افزایش شایستگی قارچ و کاهش شایستگی گیاه شد. در مقابل انتخاب علیه خواب بذر موجب کاهش شایستگی قارچ و افزایش شایستگی گیاه شد، در حالی که باعث افزایش ریزش بذر شد. تحلیل انجام شده در سطح توالی ژنوم روی هاپلوئیدها و هیبریدهای پلی پلوئید نشان داد که فیلوژنی قارچ E. bromicola در میزبان لهستانی از نظر چند ژن از خوشه ژنی لولین (lolC، lolF و lolE) نسبت به قارچ های ایرانی ها جایگاه پایه تری در تبار Epichlo داشت. در حالی که در سایر ژن ها اینگونه نبود، که این امر نشان دهنده پلی مورفیسم بین گونه ای بود. از طرف دیگر، جدایه های E. bromicola استخراج شده از علف پشمکی و ملیکای ایرانی با اینکه در دو گونه میزبان متفاوت حاضر بودند، از نظر فیلوژنتیکی بسیار به یکدیگر نزدیک بودند و الگوهای ژنی و آلکالوئیدی تقریبا یکسانی داشتند. ضمن شناسایی نیاکان احتمالی هیبریدها، این مطالعه دامنه های میزبانی جدیدی را نیز در مرکز ایران آشکار ساخت؛ که از جمله نخستین گزارش حضور E. festucae در B. tomentellus جمع آوری شده از منطقه سمیرم بود که یک انتقال بین قبیله ای از قبیله گیاهی Triticeae به Bromeae را نشان داد. برای اولین بار این مطالعه ، ایران و بخصوص منطقه مرکزی ایران را به عنوان نقطه داغ تنوع و هیبریداسیون قارچ های همزیست اندوفایت معرفی می کند.
کلمات کلیدی: چچم ایرانی، چچم سخت، ملیکای ایرانی، علف پشمکی، گندمیان همزیست، قارچ های اندوفایت، ویژگی های اکولوژیک، درخت فیلوژنی، آلکالوئید