نوع مقاله : مقاله کوتاه
نویسندگان
1
استادیار پژوهش، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
2
محقق، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
3
کارشناس ارشد، دفتر حفاظت و حمایت سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور، تهران، ایران
4
استاد پژوهش، موسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
10.22092/ijfrpr.2024.364708.1611
چکیده
سابقه و هدف: درختان راش بومی جنگل‌های شمال ایران (Fagus orientalis Lipsky) یکی از با ارزش‌ترین گونه‌های جنگلی محسوب می‌شوند. راشستان‌های شمال ایران جزء جنگل‌های بسیار ارزشمند پهن‌برگ سبز تابستانه واقع در نیم‌کره شمالی هستند، زیرا از طرفی این راشستان‌ها با زادآوری طبیعی بوجود آمده‌اند و از طرف دیگر با توجه به اینکه مربوط به دوران سوم زمین‌شناسی می‌باشند، جزء جنگل‌های کهن کره زمین به شمار می‌آیند. قارچ Biscogniauxia nummularia (Bull.) Kuntze قارچی با ماهیت اندوفیتی است که در شرایط مطلوب بعنوان قارچی بیمارگر عمل نموده و باعث ایجاد شانکر نواری (که معمولا تحت عنوان شانکر زغالی شناخته می‌شود) در گونه‌های راش می‌گردد. بیماری در درختان متاثر از تنش ایجاد می‌شود و بویژه دماهای گرم و خشکسالی‌های طولانی تابستان شرایطی مطلوب برای ایجاد بیمارگری در قارچ مذکور است.
مواد و روش‌ها: طی بازدیدهای میدانی از راشستان‌های منطقه سنگده استان مازندران، درختان راش دارای علائم شدید شانکر زغالی، مشاهده شد. علائم بیماری به صورت لکه‌های گرد تا نواری سیاه رنگ برروی تنه و شاخه‌ها، همچنین خشکیدگی و سرشکستگی در درختان راش منطقه قابل رویت بود. نمونه‌های متعدد از نسوج آلوده درختان جمع‌آوری و به آزمایشگاه منتقل شد. اسلایدهای میکروسکوپی از استرومای قارچی مستقر شده روی پوست درخت، تهیه و بر اساس کلیدهای معتبر شناسایی، مورد مشاهدات میکروسکوپی قرار گرفت. همچنین نمونه‌ها بر روی محیط کشت سیب‌زمینی دکستروز آگار کشت شده و عامل بیماری‌زا پس از خالص‌سازی با تکنیک‌های نوک ریسه و تک اسپور، با استفاده از بررسی‌های میکروسکوپی و صفات مورفولوژیکی شناسایی شد.
نتایج و یافته‌ها: نتایج بررسی‌ها نشان داد قارچ عامل بیماری Biscogniauxia nummulariaبوده که باعث خسارت شدید به درختان راش شده و پیش از این در بسیاری از کشورهای اروپایی به عنوان عامل شانکر زغالی راش شناسایی شده است. این گونه قارچی با داشتن برخی خصوصیات ریخت‌شناسی ویژه شامل داشتن استرومای نامسطح، دهانه پرتیس (Ostiole) تقریبا هم سطح با استروما و دارای پرز یا کرک، و آبی شدن نوک آسک در معرف‌های یدین و ملزر، شناسایی و از سایر گونه‌های نزدیک، تفکیک شد. بر اساس نتایج این تحقیق، این اولین گزارش از قارچ B. nummularia به عنوان عامل بیماری شانکر زغالی راش از ایران است. این قارچ بیشتر چرخه زندگی خود را به صورت اندوفیتی سپری کرده و تحت شرایط محیطی نامطلوب و بویژه تنش خشکی، از فیزیولوژی تغییر یافته میزبان بهره برده، به بافت میزبان حمله می‌کند و شانکرهایی روی تنه و شاخه ایجاد نموده، در درختان راش بالغ نیز منجر به پوسیدگی چوب می‌شود.
نتیجه‌گیری: ارتباط مستقیم میان پیامدهای تغییرات اقلیمی بویژه تنش آبی و دمایی در میزبان و توسعه پاتوژن‌های جنگلی در مورد چندین قارچ بیمارگر مهم و کلیدی از جمله قارچ B. nummularia توسط محققین مختلف در دنیا گزارش شده و مشخص شده است تنش‌های محیطی نقش مهمی در توسعه و شدت بیماری حاصل از این قارچ روی درختان راش در نقاط مختلف دنیا دارد. در این میان، بعنوان یکی از الزامات مدیریت بیماری، شناسایی ویژگی‌های فنوتیپی و ژنوتیپی جمعیت‌های این قارچ در کشور و شناسایی پراکنش و فراوانی بیماری می‌باشد که می‌تواند در گزینش استراتژی‌های مدیریت آن نیز بسیار مفید باشد. از سوی دیگر، با توجه به پیش‌بینی تغییرات نامطلوب اقلیمی پیشرونده در آینده که عامل مهم توسعه بیماری محسوب می‌شوند، نظارت مداوم بر تغییرات جاری در رویشگاه‌های طبیعی راش باید در برنامه‌‌های پایش اکوسیستم‌های جنگلی به منظور پیش‌بینی تغییرات آتی، پیامدهای اکوسیستمی احتمالی و به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از مدیریت پایدار جنگل گنجانده شود.
سابقه و هدف: درختان راش بومی جنگل‌های شمال ایران (Fagus orientalis Lipsky) یکی از با ارزش‌ترین گونه‌های جنگلی محسوب می‌شوند. راشستان‌های شمال ایران جزء جنگل‌های بسیار ارزشمند پهن‌برگ سبز تابستانه واقع در نیم‌کره شمالی هستند، زیرا از طرفی این راشستان‌ها با زادآوری طبیعی بوجود آمده‌اند و از طرف دیگر با توجه به اینکه مربوط به دوران سوم زمین‌شناسی می‌باشند، جزء جنگل‌های کهن کره زمین به شمار می‌آیند. قارچ Biscogniauxia nummularia (Bull.) Kuntze قارچی با ماهیت اندوفیتی است که در شرایط مطلوب بعنوان قارچی بیمارگر عمل نموده و باعث ایجاد شانکر نواری (که معمولا تحت عنوان شانکر زغالی شناخته می‌شود) در گونه‌های راش می‌گردد. بیماری در درختان متاثر از تنش ایجاد می‌شود و بویژه دماهای گرم و خشکسالی‌های طولانی تابستان شرایطی مطلوب برای ایجاد بیمارگری در قارچ مذکور است.
مواد و روش‌ها: طی بازدیدهای میدانی از راشستان‌های منطقه سنگده استان مازندران، درختان راش دارای علائم شدید شانکر زغالی، مشاهده شد. علائم بیماری به صورت لکه‌های گرد تا نواری سیاه رنگ برروی تنه و شاخه‌ها، همچنین خشکیدگی و سرشکستگی در درختان راش منطقه قابل رویت بود. نمونه‌های متعدد از نسوج آلوده درختان جمع‌آوری و به آزمایشگاه منتقل شد. اسلایدهای میکروسکوپی از استرومای قارچی مستقر شده روی پوست درخت، تهیه و بر اساس کلیدهای معتبر شناسایی، مورد مشاهدات میکروسکوپی قرار گرفت. همچنین نمونه‌ها بر روی محیط کشت سیب‌زمینی دکستروز آگار کشت شده و عامل بیماری‌زا پس از خالص‌سازی با تکنیک‌های نوک ریسه و تک اسپور، با استفاده از بررسی‌های میکروسکوپی و صفات مورفولوژیکی شناسایی شد.
نتایج و یافته‌ها: نتایج بررسی‌ها نشان داد قارچ عامل بیماری Biscogniauxia nummulariaبوده که باعث خسارت شدید به درختان راش شده و پیش از این در بسیاری از کشورهای اروپایی به عنوان عامل شانکر زغالی راش شناسایی شده است. این گونه قارچی با داشتن برخی خصوصیات ریخت‌شناسی ویژه شامل داشتن استرومای نامسطح، دهانه پرتیس (Ostiole) تقریبا هم سطح با استروما و دارای پرز یا کرک، و آبی شدن نوک آسک در معرف‌های یدین و ملزر، شناسایی و از سایر گونه‌های نزدیک، تفکیک شد. بر اساس نتایج این تحقیق، این اولین گزارش از قارچ B. nummularia به عنوان عامل بیماری شانکر زغالی راش از ایران است. این قارچ بیشتر چرخه زندگی خود را به صورت اندوفیتی سپری کرده و تحت شرایط محیطی نامطلوب و بویژه تنش خشکی، از فیزیولوژی تغییر یافته میزبان بهره برده، به بافت میزبان حمله می‌کند و شانکرهایی روی تنه و شاخه ایجاد نموده، در درختان راش بالغ نیز منجر به پوسیدگی چوب می‌شود.
نتیجه‌گیری: ارتباط مستقیم میان پیامدهای تغییرات اقلیمی بویژه تنش آبی و دمایی در میزبان و توسعه پاتوژن‌های جنگلی در مورد چندین قارچ بیمارگر مهم و کلیدی از جمله قارچ B. nummularia توسط محققین مختلف در دنیا گزارش شده و مشخص شده است تنش‌های محیطی نقش مهمی در توسعه و شدت بیماری حاصل از این قارچ روی درختان راش در نقاط مختلف دنیا دارد. در این میان، بعنوان یکی از الزامات مدیریت بیماری، شناسایی ویژگی‌های فنوتیپی و ژنوتیپی جمعیت‌های این قارچ در کشور و شناسایی پراکنش و فراوانی بیماری می‌باشد که می‌تواند در گزینش استراتژی‌های مدیریت آن نیز بسیار مفید باشد. از سوی دیگر، با توجه به پیش‌بینی تغییرات نامطلوب اقلیمی پیشرونده در آینده که عامل مهم توسعه بیماری محسوب می‌شوند، نظارت مداوم بر تغییرات جاری در رویشگاه‌های طبیعی راش باید در برنامه‌‌های پایش اکوسیستم‌های جنگلی به منظور پیش‌بینی تغییرات آتی، پیامدهای اکوسیستمی احتمالی و به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از مدیریت پایدار جنگل گنجانده شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Report of Biscogniauxia nummularia as pathogenic agent of charcoal canker disease of beech (Fagus orientalis) from Iran
نویسندگان [English]
-
Seyedeh Masoomeh Zamani
1
-
Narges Sepasi
2
-
Shiva Afarin
3
-
Yazdanfar Ahangaran
3
-
Reihaneh Gholami Ghavam Abad
2
-
Hasan Askary
4
1
Assistant Professor, Research Institute of Forests and Rangeland, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran.
2
Researcher, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
3
MSc, Natural Resources and Watershed Management Organization, Tehran, Iran
4
Prof., Iranian Research Institute of Plant Protection, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]
Background and objectives: Beech trees (Oriental beech: Fagus orientalis Lipsky.), native to Hyrcanian forests of Iran, are considered as one of the most valuable forest tree species in the north of the Iran. Biscogniauxia nummularia (Bull.) Kuntze is an endophytic fungus which acts as a pathogenic fungus under favorable conditions and causes strip-cankers (commonly known as charcoal canker) in Fagus species. The disease occurs in tree hosts affected by stress. High temperatures and summer droughts are favorable conditions for causing and distributing this disease in the forest.
Methodology: During the field surveys across the beech forests of Sangdeh region in Mazandaran province, beech trees with severe symptoms of charcoal canker were observed. The most visible symptoms of the disease in the form of round spots to black stripes on the trunk and branches, as well as dieback of the beech tree branches in the area. Several samples were collected from infected parts of oriental beech trees and transferred to the plant pathology laboratory. Microscopic slides of the fungal stroma were prepared from infected tree bark and subjected to microscopic observation based on valid identification keys. Furthermore, the samples were cultured on Potato Dextrose Agar (PDA) culture medium and the pathogenic agent was identified after purification by hyphal tip and single spore techniques, using microscopic examination and morphological characteristics.
Results: Results showed that Biscogniauxia nummularia is the agent of disease, which causes severe damage to beech trees and has already been identified as cause of beech charcoal canker in many European countries. This fungal species has some special morphological characteristics, including applanate stroma, ostioles are slightly papillate to nearly at the same level as the stromatal surface, ascus apical apparatus blue in iodine and Melzer's reagents, so it is separated from other species. This is the first report of identification of B. nummularia as the causal agent of beech canker disease from Iran. This fungus spends most of its life cycle as an endophyte, and under unfavorable environmental conditions, especially drought stress. B. nummularia takes advantage to alter host physiology, invading host tissue and causing black bark cankers on trunk and branches, known as strip cankers, and wood decay in mature trees.
Conclusion: The direct relationship between the consequences of climate change, especially water and temperature stress in the host and the development of forest pathogens in the case of several important and key pathogenic fungi, including B. nummularia, has been reported by various researchers in the world, and it has been determined that environmental stress plays an important role in the development of this disease on beech trees in different parts of the world. Meanwhile, as one of the requirements of disease management, it is important to identify the phenotypic and genotypic characteristics of the populations of this fungus in Iran and to identify the distribution and frequency of the disease, which can be very useful in choosing its management strategies. On the other hand, due to the prediction of progressive adverse climate changes in the future, which are an important factor in the development of the disease, continuous monitoring of current changes in beech natural habitats should be included in forest ecosystem monitoring programs to predict future changes, possible ecosystem consequences, and as a vital part of sustainable forest management.
کلیدواژه‌ها [English]
-
Tarcrust disease
-
beech forest
-
Biscogniauxia
-
monitoring
-
mycoparasites
)