Screening of national and exotic new promising lines and endemic rice cultivars for their resistansce to the rice striped stem borer, Chilo suppressalis Walker, and the effect of resistant and susceptible genotypes on Trichogramma brassicae Bezdenko

Amooghli-Tabari, Mehrdad and Fathi, Ali Asgar and Razmjou, Jebraeil and Moumeni, Ali and Nouri Ganbalani, Gadir (2017) Screening of national and exotic new promising lines and endemic rice cultivars for their resistansce to the rice striped stem borer, Chilo suppressalis Walker, and the effect of resistant and susceptible genotypes on Trichogramma brassicae Bezdenko. Doctoral thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (غربال‏گری جرم‏پلاسم‏های ملی، خارجی، امید بخش جدید و ارقام متداول برنج در کشور از نظر مقاومت به کرم ساقه‏خوار نواری، Chilo suppressalis Walker، و تاثیر جرم‏پلاسم‏های مقاوم و حساس روی زنبور تریکوگراما، Trichogramma brassicae Bezdenko)
Mehrdad Amooghli-Tabari.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Striped stem borer (Chilo suppressalis (Walker) (Lepidoptera: Crambidae) is one of the most important insect pest of rice (Oryza sativa L.) throughout the world as well as in Iran. In this research, we have focused on various aspects of reaction of rice genotypes against striped stem borer, including mass screening in field condition, characterizing of resistance mechanisms to this insect pest, effect of silicon fertilizer application on the silica content in rice genotypes as well as their resistance reaction, and finally the interaction between rice genotypes and Trichogramma brassicae Bezdenko. This study was carried out in Rice Research Institute of Iran, Mazandaran Branch during 2013-2015. Initially, a total of 98 rice genotypes was screened for their resistance performance to this pest in field conditions. The results of different analysis of this trial indicated that a) there was a positive significant correlation between the percentage of whiteheads and the number of larvae/plant among all traits of interest, b) according to to the cluster analysis, all rice genotypes were classified into five main groups: 19 resistant, 24 moderately resistant, 23 moderately susceptible, 18 and 14 susceptible and highly susceptible genotypes, respectively. Therefore, we have selected eight resistant genotypes for further study. The results of the second trial on resistance mechanisms of selected genotypes showed that the genotype Novator had the highest antixenosis resistance. Other rice genotypes such as Novator, AN74, Nemat and AB1 indicated the least attractiveness for oviposition preference compared to Tarom, as susceptible check genotype. As for the antibiosis resistance mechanism, several genotypes i.e. IR-825, AN-74, AN-74 and AB1 performed a moderate resistance reaction with lower the survival rate of larvae, larval tunnel length, larval weight, and pupal weight. We found that two components such as larval weight and larval tunnel length could be considered as an important index for antibiosis resistance. As for tolerance mechanism, rice genotype AN-74 showed lower whiteheads and grain yield, therefore could be considered as a high tolerance genotype. At third trial, we have determined silica content and resistance reaction of eight selected rice genotypes with and without application of silicon fertilizer. Results indicated that there was a significant difference among rice genotypes in silica content. We found that the rice genotype AN-74 indicated the high silica content, the lowest percentage of whiteheads and larval survival rate, while two rice genotypes including Nemat and AN-74 showed lower larval weight. There was also a significant negative correlation between silica content with several traits such as larval weight, the percentage of whiteheads and the percentage of larval survival. Therefore the application of silicon fertilizer resulted in a positive effect in reducing the infestation rate, as an important component of antibiosis resistance. At fourth trial, which was carried out to identify interaction in a plant-pest-parasitoid system. We found that there was a significant difference between rice genotypes and parasitism behavior of Trichogramma such as the parasitism rate and the percentage of emerging rate in both field and laboratory conditions, with a clear predominance in laboratory condition. We also observed that rice genotypes with a high density of leaf trichomes had a negative effect on the parasitism behavior of Trichogramma. In conclusion, two rice genotypes including Novator and AN-74 indicated better performance than the other rice genotypes as they showed lower percentage of whiteheads, larval weight and yield losses and could be used as resistant rice genotypes in IPM strategy for rice stem borer.

Item Type: Thesis (Doctoral)
Persian Title: غربال‏گری جرم‏پلاسم‏های ملی، خارجی، امید بخش جدید و ارقام متداول برنج در کشور از نظر مقاومت به کرم ساقه‏خوار نواری، Chilo suppressalis Walker، و تاثیر جرم‏پلاسم‏های مقاوم و حساس روی زنبور تریکوگراما، Trichogramma brassicae Bezdenko
Persian Abstract: کرم ساقه‏خوار برنج ،(Lepidoptera: Crambidae) ) Chilo suppressalis (Walker، یکی از مهم‏ترین حشرات آفت‏ برنج در اغلب مناطق جهان و ایران می‏باشد. در این تحقیق موضوعات مختلفی شامل غربال‏گری انبوه مزرعه‏ای، سازوکار‏های مقاومت، نقش القایی سیلیس در مقاومت و تاثیر ژنوتیپ‏های مختلف برنج روی زنبور تریکوگراما طی سال‏های 1392، 1393 و 1394 در مزرعه، گلخانه و آزمایشگاه موسسه تحقیقات برنج کشور در مازندران مطالعه شد. ابتدا تعداد 98 ژنوتیپ برنج برای مقاومت به این آفت در شرایط مزرعه غربال شد. نتایج حاصل نشان داد که بین درصد خوشه‏های سفید شده و تعداد لارو بر بوته همبستگی وجود دارد. بر اساس درصد خوشه‏های سفید شده ژنوتیپ‏های مورد بررسی در پنج گروه؛ 19 ژنوتیپ مقاوم، 24 ژنوتیپ به‏نسبت مقاوم، 23 ژنوتیپ به‏نسبت حساس، 18 ژنوتیپ حساس و 14 ژنوتیپ بسیار حساس قرار گرفتند. از میان 19 ژنوتیپ مقاوم، هشت ژنوتیپ با مقاومت بیشتر به همراه دو ژنوتیپ شاهد مقاوم و شاهد حساس برای مطالعه‏های بیشتر انتخاب شدند. نتایج حاصل از بررسی سازوکار‏های مقاومت نشان داد که ژنوتیپ Novator از بالاترین میزان مقاومت آنتی‏زنوزی برخوردار بود. از نظر شاخص ترجیح تخم‏ریزی ساقه‏خوار نسبت به شاهد حساس، ژنوتیپ‏های Novator، AN-74، Nemat و AB1 کمترین جلب‏کنندگی را نسبت به آفت نشان دادند. در بررسی سازوکار‏ آنتی‏بیوزی، ژنوتیپ‏هایIR-825، AN-74، AN-74 وAB1 به‏ترتیب از نظر درصد بقای‏لاروی، طول دالان‏لاروی، وزن لارو و وزن شفیره مقاومت نسبی بالایی نشان دادند. در این بررسی وزن لارو و طول دالان‏لاروی به ‏عنوان شاخص‏های با اعتبار بیشتر در تعیین این نوع از مقاومت شناسایی شد. ژنوتیپ‏ AN-74از نظر درصد کاهش عملکرد و درصد خوشه‏های سفید شده، بیشترین تحمل را نسبت به سایر ژنوتیپ‏ها از خود نشان داد. بین ژنوتیپ‏ها از نظر درصد سیلیس تفاوت معنی‏دار وجود داشت. به‏طوری‏که ژنوتیپ AN-74 بیشترین درصد سیلیس، کمترین درصد خوشه‏های سفید شده و کمترین درصد بقای لاروی و ژنوتیپ‏های Nemat و ‏AN-74‏ کمترین وزن لاروی را نشان دادند‏. وجود همبستگی منفی و معنی‏دار بین درصد سیلیس با وزن لاروی، درصد خوشه‏های سفید شده و درصد بقای لاروی و نتایج حاصل از تاثیر مثبت کود‏های سیلیسی در کاهش میزان آلودگی، معرف نقش موثر سیلیس در ایجاد مقاومت آنتی‏بیوزی می‏باشد. نتایج حاصل از تاثیر ژنوتیپ‏های مختلف برنج روی برخی از ویژگی‏های زیست‏شناسی زنبور Trichogramma brassicae Bezdenko در دو شرایط مزرعه‏ای و آزمایشگاهی نشان داد که بین ژنوتیپ‏های مورد بررسی از نظر درصد پارازیتیسم زنبور و درصد خروج زنبور تفاوت معنی‏داری وجود دارد. همچنین نتایج حاصل از مقایسه دو شرایط مزرعه‏ای و آزمایشگاهی مشخص نمود که درصد پارازیتیسم در شرایط آزمایشگاهی بیشتر از شرایط مزرعه‏ای بود. این بررسی نشان داد که ژنوتیپ‏های برنج با تراکم بالای کرک برگ روی کارایی پارازیتیسم زنبور تریکوگراما تاثیر منفی دارد. بر اساس نتایج این تحقیق، ژنوتیپ‏های Novator و AN-74 به‏دلیل پایین بودن ترجیح تخم‏ریزی، پایین بودن درصد خوشه‏های سفید شده، پایین بودن وزن لارو و پایین بودن کاهش عملکرد می‏تواند به عنوان ژنوتیپ مقاوم در IPM کرم ساقه‏خوار برنج مورد استفاده قرار گیرد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Nouri Ganbalani, GadirUNSPECIFIED
Asgar Fathi, AliUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Razmjou, JebraeilUNSPECIFIED
Moumeni, AliUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Date Deposited: 29 Oct 2018 16:44
Last Modified: 29 Oct 2018 16:44
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1379

Actions (login required)

View Item View Item