امير مساح
گندم یکی از مهم ترین محصولات زراعی جهان و ایران است که نقش حیاتی در تأمین امنیت غذایی دارد. با این حال، تولید پایدار آن همواره تحت تأثیر عوامل زیستی از جمله آفات و بیماری های گیاهی قرار دارد. یکی از مهم ترین گروه های ویروس های خسارت زا در گندم، ویروس هایی هستند که توسط کنه پیچیدگی گندم (Aceria tosichella) منتقل می شوند. این کنه، ناقل مؤثری برای چندین ویروس گیاهی از جملهHigh Plains wheat mosaic virus (HPWMoV; Emaravirus tritici, Fimoviridae) و ویروس موزاییک رگهای گندم (wheat streak mosaic virus, WSMV; Tritimovirus tritici, Potyviridae) است، که از عوامل اصلی کاهش عملکرد گندم در بسیاری از کشورهای گندم خیز به شمار می روند. با توجه به نبود اطلاعات جامع درباره HPWMoV در ایران و همچنین فقدان دادههای کافی در خصوص کنه پیچیدگی گندم و منابع ژنتیکی مقاومت به این ناقل ویروسی در گندم ، این پژوهش با هدف بررسی ویژگی های زیستی و مولکولی سه مؤلفه ی ویروس، ناقل و میزبان طراحی و اجرا شد. در بخش نخست، طی سه سال نمونه برداری از مزارع گندم دارای علائم در استانهای اصفهان و چهارمحالوبختیاری، تعداد 224 نمونه جمع آوری و با آزمون RT-PCR غربالگری شدند. نتایج نشان داد %77 از نمونه ها به یکی از ویروس های HPWMoV یا WSMV آلوده بودند و %44 از نمونه ها دارای آلودگی ترکیبی بودند.HPWMoV از نظر دامنه میزبانی، علاوه بر گندم توانست گیاهان دیگری نظیر جو، ذرت، یولاف، ارزن، قیاق، چاودار و دم روباهی را نیز آلوده کند. ژنوم کامل این ویروس نیز توالی یابی شد و طول آن 18562 نوکلئوتید به دست آمد. تحلیل فیلوژنتیکی نشان داد که جدایه ایرانی در شاخه ای مستقل قرار گرفته و وجود ژنوتیپ متمایز بومی محتمل است. همچنین، راندمان انتقال HPWMoV توسط کنه پیچیدگی گندم %43 و در شرایط آلودگی ترکیبی با WSMV ، %42 برآورد شد که تفاوت معنی داری نشان نداد. علاوه بر این، تحلیل نوترکیبی با استفاده از نرم افزار RDP4 نیز رویداد نوترکیب معناداری را در قطعه RNA3 این جدایه ایرانی تأیید کرد که در آن دو جدایه آمریکایی به عنوان والدین ژنتیکی شناسایی شدند. در بخش دوم، برای بررسی تنوع ژنتیکی HPWMoV، ناحیه ORF3 از 11 جدایه منتخب از میزبان ها و مناطق مختلف توالی یابی شد. نتایج نشان داد که جدایه های ایرانی شباهت نوکلئوتیدی 85 تا 100 درصدی دارند و در حداقل دو گروه ژنتیکی مجزا خوشه بندی می شوند. همچنین تنوع ژنتیکی جمعیت های کنه با استفاده از نشانگرهای ITS1 و CO1 بررسی شد. هر دو بیوتایپ شناخته شده جهانی (Type 1 و Type 2) در ایران شناسایی شدند و تبارهایی نظیر MT1، MT2، MT4، MT8 و MT13 از طریق CO1 تشخیص داده شدند. درحالی که کنه های وابسته به تبار MT8 توانایی بالایی در انتقال ویروس و ایجاد علائم شدید روی گندم داشتند، جمعیت مربوط به تبارهای MT2، MT4 و MT13 فاقد توانایی انتقال ویروس بوده و تکثیر و شدت علائم کم تری ایجاد کردند. در بخش سوم، تعداد 181 رقم و ژنوتیپ گندم شامل لاین های اصلاحی و نژادهای بومی در شرایط کنترل شده از نظر سه شاخص تعداد کنه، لوله ای شدن و تعداد برگهای محبوسشده در غلاف ارزیابی شدند. تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ ها تفاوت معنی داری در سطح احتمال یک درصد وجود دارد. بر اساس تجزیه کلاستر، ژنوتیپ ها به سه کلاستر تقسیم شدند. گروه اول دارای بالاترین میانگین در هر سه متغیر بود. گروه دوم دارای مقادیر متوسط، و گروه سوم دارای پایین ترین میزان آلودگی بود. به دلیل آنکه هر سه گروه از نظر عددی در دامنه آلودگی قرار داشتند، از واژه های بسیار حساس، حساس و نیمهحساس برای توصیف این طبقه بندی استفاده شد. حضور ژن های مقاومت به کنه پیچیدگی گندم شامل Cmc3 و Cmc4 به ترتیب در 21 و شش ژنوتیپ با استفاده از نشانگرهای اختصاصی ردیابی شد. با این حال، وجود این ژن ها در لاین های مورد بررسی منجر به ایجاد مقاومت مؤثر نشد؛ موضوعی که احتمالا به دلیل ناکارآمدی آن ها در برابر جمعیت بسیار مهاجم بیوتایپ دو کنه در ایران است. در ادامه، آنالیز پویش ژنومی گسترده با استفاده از داده های DArTseq شامل 21773 نشانگر و هفت مدل آماری مختلف در محیط R انجام شد. در این آنالیز، تعدادی نشانگر مرتبط با هر سه متغیر در هر دو مجموعه داده SNP و SilicoDArT به سطح معنی داری رسید که عمدتا روی کروموزوم 5B متمرکز بودند. مکان یابی فیزیکی این نشانگرها با استفاده از ژنوم مرجع گندم منجر به شناسایی چندین ژن کاندید با عملکردهای شناخته شده در مقاومت به تنشهای زیستی نظیر دامنه F-box، تکرارهای غنی از لوسین، سیتوکروم P450 و پروتئین کیناز شد. در مجموع، یافتههای این پژوهش میتواند پایه ای علمی برای اصلاح ژنوتیپ های مقاوم و تدوین راهکارهای مدیریتی مؤثر در جهت مدیریت کنه و و

