شناسایی چهار زن اصلی مقاومت به بیماری در لاین های گوجه فرنگی (Solanum lycopersicum L.)

. مقدمه

گوجه‌فرنگی (Solanum lycopersicum L.) یکی از مهم‌ترین اعضای خانواده Solanaceae می‌باشد و به­طور گسترده در سراسر جهان کشت می‌شود. گوجه‌فرنگی اولین بار در اواسط قرن شانزدهم در اروپا و هند و احتمالا در طول قرن هفدهم توسط پرتغالی‌ها معرفی شده است (Kalloo, 1991). مصرف گوجه­فرنگی و فرآورده­های آن می‌تواند به­طور قابل­توجهی خطر ابتلا به کولون، رکتوم و سرطان معده را که به دلیل ارزش غذایی آن و وجود لیکوپن و فلاونوئیدها است کاهش دهد و بیشتر به عنوان غذای محافظ در نظر گرفته می‌شود (Sepat et al., 2013). ترکیب ماده­خشک موجود در گوجه­فرنگی عمدتاً از قندها، گلوکز و فروکتوز، اسیدهای­آلی (سیتریک و اسیدمالیک)، مواد معدنی، (N، P و K)، ویتامین­ها و رنگدانه­های آنتی­اکسیدانی مانند لیکوپن تشکیل شده است (Carvalho, 1980). سطح زیر کشت گوجه‌فرنگی در جهان بیش از ۴ تا ۵ میلیون هکتار و در ایران حدود ۱۳۹ تا ۱۹۸ هزار هکتار در سال‌های اخیر بوده است. با این حال، این محصول در ایران با تعدادی از تنش‌های زیستی و غیرزیستی مواجه است که باعث کاهش عملکرد می‌شود. طبق گزارش­های محققان مختلف (Ashish et al., 2020, Raghuveer et al., 2025, Najeeb et al., 2017) گیاه گوجه‌فرنگی نسبت به ویروس‌های پیچ‌خوردگی برگ زرد گوجه­فرنگی (TYLCV)، پژمردگی لکه‌دار گوجه‌فرنگی (TSWV)، موزاییک گوجه‌فرنگی (ToMV) و قارچ فیتوفترا (Phytophthora infestans) حساسیت و کاهش عملکرد دارد. در واقع گوجه­فرنگی مستعد ابتلا به بسیاری از عوامل بیماری­زا است که رشد و نمو آنها را محدود یا به­طور کامل از بین می­برد
(Klee & Giovannoni, 2011). به­طور خاص، شرایط نامطلوب مانند ویروس‌ها، باکتری‌ها، نماتدها و قارچ‌ها که باعث ایجاد تنش‌های زیستی می‌شوند، کشت گوجه‌فرنگی را محدود می‌کنند و باعث کاهش عملکرد قابل­توجهی می‌شوند
(Grube et al., 2000). در حالی که بیماری‌های ویروسی باعث تلفات 80 تا 100 درصدی در کشت گوجه‌فرنگی می‌شوند
(Ates et al., 2019)، سایر عوامل تنش زیستی مانند قارچ‌ها باعث کاهش 20 تا 40 درصدی عملکرد می‌شوند. علاوه بر این‌که روش‌های مختلفی مانند آفت‌کش‌های شیمیایی و تناوب زراعی در مبارزه با بیماری‌ها و آفات استفاده می‌شوند، یک روش ‌ویژه استفاده از گونه‌های مقاوم است (Hull, 2009).

ویروس پیچ­خوردگی برگ زرد گوجه­فرنگی (Tomato Yellow Leaf Curl Virus) (TYLCV) از خانواده Begomovirus یک بیماری ویروسی است که روش کنترل شیمیایی ندارد و باعث کاهش عملکرد بالا می­شود. چندین ژن مقاوم در برابر TYLCV در گونه‌های وحشی یافت شدند (Gill et al., 2019). یکی دیگر از بیماری‌های ویروسی که کشت گوجه‌فرنگی را محدود می‌کند، ویروس پژمردگی لکه‌دار گوجه‌فرنگی (Tomato spotted wilt virus) (TSWV) متعلق به جنس  Tospovirusاست. این ویروس خسارت زیادی به کشت‌های گوجه‌فرنگی وارد می‌کند. حضور هشت ژن مقاومت TSWV در گونه‌های وحشی گوجه‌فرنگی تعیین شد (Stevens et al., 1991). ویروس موزاییک گوجه‌فرنگی (Tomato Mosaic Virus) (ToMV) از جنسTobamovirus  و خانواده Virgaviridae می‌باشد؛ به شدت بر تولید گوجه‌فرنگی در سراسر جهان تأثیر می‌گذارد؛ بسیار پایدار و مسری است، به­ویژه برای تولید گوجه‌فرنگی گلخانه‌ای مشکل‌ساز است. گیاهان گوجه‌فرنگی آلوده به ToMV چین و چروک نشان می‌دهند، خال­خال سبز روشن یا زرد، برگ‌های منحنی، توقف رشد با رسیدن نامنظم میوه‌ها را نشان می‌دهند. برای مقابله با این مشکل تولید واریته‌های هیبرید مقاوم ToMV موفق‌ترین رویکرد است (Sahar Nadeem et al., 2022). قارچ فیتوفترا (Phytophthora infestans) از خانواده Peronosporaceae و شاخهOmycota  باعث پوسیدگی ساقه، برگ و میوه گوجه‌فرنگی می‌شود. اصلاح نژاد برای مقاومت در برابر P. infestans در گوجه‌فرنگی کشت‌شده منجر به شناسایی سه ژن مقاوم Ph-1، Ph-2 و Ph-3 شده است
Shekasteband et al., 2015)).

امنیت غذایی جهانی، خواستار توسعه فناوری‌های جدید برای افزایش محصولات کشاورزی امن و پرطرفدار در زمین‌های زراعی محدود، آن هم بدون افزایش مصرف آب و کود است. یکی از این فناوری‌های جدید، تولید بذر هیبرید است که دارای توانایی بالایی برای افزایش عملکرد می‌باشد. اقبال عمومی به سمت هیبریدهای F₁ به­واسطه قوی­بودن، یکنواخت­بودن میوه‌ها، مقاومت به بیماری‌ها، تحمل تنش‌ها و صفات خوب کشاورزی شامل زودرسی و تولید پایدار محصول می­باشد (Farsi et al., 1383). در بسیاری از گیاهان زراعی بنیه هیبرید برای به­دست­آوردن واریته‌هایی با عملکرد بالا ضروری می‌باشد. اما، یک ژنوتیپ هتروزیگوس نمی‌تواند به صورت پایداری از طریق بذر تکثیر شود، زیرا کروموزوم‌های والدینی قبل از رسیدن به نتاج، تفرق یافته و به صورت جدیدی آرایش می‌یابند. همچنین هتروزیگوس‌ها اگر به­صورت جنسی تکثیر یابند ژنوتیپ مطلوب خود را از دست خواهند داد
(Erik et al., 2012). در کشورهای پیشرفته ، تولید بذر هیبرید و فروش آن عمدتا توسط سازمان­های تجاری انجام می­شود و به دلیل نگهداری لاین­های اینبرد توسط آن­ها به عنوان یک سرمایه خصوصی، زارعین همه ساله مجبور به خرید بذر از آن‌ها هستند. این موضوع مخصوصاً برای کشور ما به دلیل بذور هیبرید وارداتی دارای اهمیت بسیاری است. افزایش سطح زیرکشت بذور هیبرید در کشور و خروج سالانه میلیاردها تومان جهت خرید این بذور از خارج از کشور، نیاز به تولید بذور هیبرید در کشور را بیش از پیش آشکار می‌کند (Farsi et al., 1383). همان­طور که در متن فوق ذکر شد، در حال حاضر، بیشتر اراضی تحت کشت گوجه‌فرنگی در ایران و جهان، به­وسیله ارقام هیبرید می‌باشند؛ به­خصوص در ایران که قسمت عمده از بذرهای وارداتی به­دست ‌می‌آیند و یکی از چالش‌ها این است که ارقام تولید داخل در سطح خیلی محدودی وجود دارند که به اندازه کافی نمی‌باشند. یکی از وظایفی که اصلاحگرها دارند تولید هیبریدهای داخلی است. یکی از روش‌هایی که برای تولید بذر هیبرید استفاده می‌شود اصلاح معکوس می‌باشد. 

اصلاح معکوس (Reverse Breeding) یک تکنیک اصلاح نباتات جدید است که می‌تواند برای ایجاد لاین والدینی هموزیگوت از گیاهان هتروزیگوت استفاده شود. در این تکنیک، از طریق خودگشنی هیبرید F₁، نسل F₂ در حال تفکیک ایجاد می‌شود (Mandeep Kumar et al., 2019). از نسل F₂ تا رسیدن به لاین‌های هموزیگوت که معمولا تا نسل F₆ می‌باشد در هر نسل انتخاب بین لاین‌ها با صفات کیفی و کمّی صورت می‌گیرد. اصلاح معکوس فنوتیپی هیبرید تجاری گوجه‌فرنگی رقم آماریس در شهرکرد در سال 1401 انجام شد. در این تحقیق، رقم آماریس (گوجه­گیلاسی) به عنوان یک رقم مطلوب کشت شد. در سال بعد، حدود 100 بذر خودگشن حاصل از میوه‌های رسیده این رقم جمع‌آوری و مجددا با بذرهای هیبرید آماریس کاشته شد و صفات مورد نظر آن‌ها ثبت شد. بر اساس شباهت با والدین، ژنوتیپ‌ها انتخاب شدند. ‌انتظار می‌رود هیبرید آماریس از تلاقی گیاهان منفرد مشابه این گروه‌ها پس از خالص‌سازی به­دست آید. در واقع با انتخاب و خالص‌سازی نتاج، می‌توان به والدینی برای تولید هیبرید تجاری مشابه آماریس دست یافت (Heydarian et al., 2024). در گزارشی لاین‌های نوترکیب حاصل هیبرید  F₁گوجه­فرنگی و امکان تولید لاین‌هایی که در بعضی شرایط، عملکردی نزدیک به هیبریدها دارند مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق بذر هیبرید F₁ گوجه به عنوان منبع اولیه کشت شد و لاین­های نوترکیب با روش­های کلاسیک (segration selection) ایجاد شدند. انتخاب لاین‌ها با صفات کلیدی که بر اساس ویژگی­های زراعی (عملکرد، مقاومت به بیماری و صفات میوه) بودند انجام شد. بعضی لاین­ها عملکرد نزدیک به هیبرید داشتند و می‌توانستند به عنوان والد یا منبع ژنتیکی در اصلاح بعدی استفاده شوند (Ilias et al., 2021). یکی از کارهایی که در اصلاح معکوس انجام می‌شود و در انتخاب لاین‌ها مهم است، بجز صفات مورفولوژی و عملکردی، صفات مقاومت به بیماری‌ها می‌باشد که ازاهمیت ویژه‌ای برخوردار است. برای شناسایی بیماری‌ها از روش‌های مولکولی استفاده می‌شود.
Supaporn et al. (2005)، Joy et al. (2025) از PCR و روش‌هایی بر پایه PCR برای تشخیص ویروس پیچ­خوردگی برگ زرد گوجه­فرنگی (TYLCV) استفاده کردند. Kumar et al. (2011) برای شناسایی ویروس موزاییک گوجه‌فرنگی (ToMV)، روش
RT-PCR را به­کار بردند. Haya et al. (2018) از روش‌هایی بر پایه PCR برای شناسایی بیماری فیتوفترا
(Phytophthora infestans) در گوجه‌فرنگی استفاده کردند.

بیماری‌های ویروسی و قارچ‌ها از عوامل مهم کاهش عملکرد و کیفیت محصول گوجه‌فرنگی به شمار می‌روند و کنترل آن‌ها به دلیل ماهیت بیماری‌زا با چالش‌های متعددی همراه است. در این میان استفاده از ارقام و هیبریدهای مقاوم، به عنوان موثرترین و پایدارترین راهکار مدیریتی، مورد توجه برنامه‌های اصلاح‌نباتات قرار دارد. اگرچه پژوهش‌هایی از جمله Ilias et al. (2021)، Heydarian et al. (2024) به تولید لاین‌های والدی از هیبرید F₁ گوجه‌فرنگی با بررسی صفات مورفولوژیکی پرداخته‌اند، اما مطالعه حاضر با رویکردی متفاوت انجام شده است. در این پژوهش، لاین‌هایی که ما تولید کردیم از لحاظ صفات مقاومت به بیماری‌های ویروسی و قارچی نیاز است که مورد بررسی قرار بگیرند. هدف ما در این پژوهش این است که لاین‌های انتخابی در نسل ‌ F₄از لحاظ وجود ژن‌های مقاومت به بیماری‌های گوجه‌فرنگی از جمله قارچ فیتوفترا (Phytophthora infestans)، ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV)، ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV) و ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه­فرنگی (TSWV) بررسی و لاین‌های دارای این ژن‌ها مشخص شده و به عنوان والدهای ارزشمند و بالقوه هیبریدها مورد استفاده قرار گیرند.

2. روش‌شناسی پژوهش

ده رقم از بذرهای هیبرید شامل بریویو، هیراد، متین، سوپرست، باسیمو، تیوا 75، بدرو، 8320، کاپتان و جواهر از شرکت گران­دانه البرز تهیه و در مزارع تحقیقاتی گروه زراعت و اصلاح‌نباتات دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج کشت شدند. مواد گیاهی مورد استفاده در این پژوهش، شامل 52 لاین از نسل چهارم (F₄) حاصل از خودگشنی این ارقام هیبرید می‌باشند. هر لاین به­صورت پشته‌های دو ردیفه، فاصله بین هر لاین در هر ردیف 50 سانتی‌متر، فاصله بین بوته‌ای در هر ردیف 50 سانتی‌متر، طول هر ردیف 24 متر و تعداد بوته در هر لاین 8 عدد می‌باشد.   

1-2. روش مولکولی

برای شناسایی ژن‌های مقاومت به بیماری‌های گوجه‌فرنگی شامل قارچ فیتوفترا (PH)، ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV)، ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV) و ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه­فرنگی (TSWV) از چهار نوع پرایمر (جدول 1) استفاده شد. برای گرفتن نمونه، 28 روز بعد از کشت، از برگ‌های دو بوته در هر لاین به­صورت تصادفی نمونه‌گیری شد. بلافاصله نمونه‌های برگ تازه و جوان با کمک ازت مایع منجمد و در فریزر 80 – درجه سانتیگراد نگهداری شدند. نمونه‌های برگی منجمد با استفاده از ازت مایع پودر و میزان 2/0 گرم از هر نمونه به منظور استخراج DNA ژنومی در تیوب دو میلی‌لیتری ریخته شد. استخراج DNA ژنومی با استفاده از دستورالعمل CTAB انجام شد (Sahar Nadeem et al., 2022). با استفاده از PCR گرادیانت تکثیر آغازگرها در دماهای مختلف بررسی و دمای مناسب انتخاب و واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز انجام شد. اجزای واکنش زنجیره‌ای‌پلی‌مراز برای آغازگرهای مقاومت به بیماری‌ها برای تهیه 25 میکرولیتر مخلوط اجزای واکنش زنجیره‌ای‌پلی‌مراز به­ترتیب شامل 5/2 میکرولیتر PCR buffer، 75/0 میکرولیتر کلرید منیزیوم، 7/0 میکرولیتر dNTP، 2/1 میکرولیتر آغازگرهای رفت و برگشت، 3/0 میکرولیتر تک پلی‌مراز (ما از Master Mix PCR استفاده کردیم که شامل dNTP، تک پلی‌مراز، کلرید منیزیم و بافر واکنش می‌باشد) و دو میکرولیتر DNA بود. برنامه حرارتی واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز عبارت بود از: چرخه نخست، دو دقیقه در دمای 95 درجه سانتیگراد، 35 چرخه بعدی شامل 95 درجه سانتیگراد به مدت یک دقیقه، دمای اتصال هر کدام از پرایمرها (جدول 1) به مدت یک دقیقه و 72 درجه سانتیگراد به مدت یک دقیقه و چرخه نهایی 72 درجه سانتیگراد به مدت پنج دقیقه.

جداسازی قطعات تکثیر شده با استفاده از ژل آگارز دو درصد، آشکارسازی قطعات تکثیر شده نیز با رنگ­آمیزی توسط
DNA Gel Stain و عکس‌برداری با دستگاه ژل­داک با استفاده از نور ماورای بنفش انجام شد. تجزیه و تحلیل مولکولی هم به صورت حضور (عدد یک) و عدم حضور باند (عدد صفر) به کمک نرم‌افزار (Ver. 2.02) NTsys  انجام شد.

جدول ۱. آغازگرهای مورد استفاده برای تعیین ژن‌های مقاومت بیماری‌ها.

Table1. Primers used to determine disease resistance genes.

3. یافته­های پژوهش و بحث

در این ‌پژوهش با استفاده از آغازگرهای تخصصی برای ژن‌های مقاومت به بیماری‌های ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV)، ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV)، ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه­فرنگی (TSWV) و قارچ فیتوفترا حضور و عدم حضور این ژن‌ها در لاین‌های گوجه‌فرنگی مورد بررسی قرار گرفتند. حضور هر چهار نوع ژن مقاومت در 15 لاین (139، 107، 50، 125، 96، 105، 109، 106، 110، 58، 103، 112، 56، 101، 118) شناسایی شد. در نه لاین (102، 93، 75، 108، 89، 167، 54، 95 ،116) هیچ یک از ژن‌های مقاومت شناسایی نشدند. لاین 99 دارای ژن‌های مقاومت به بیماری‌های ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه­فرنگی (TSWV) و ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV) می‌باشد. لاین‌های 63، 64، 79 ،73 دارای ژن‌های مقاومت به بیماری‌های ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV) و قارچ فیتوفترا می‌باشند. لاین‌های 94، 66، 71، 111، 129، 74 دارای ژن‌های مقاومت به بیماری‌های ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV)، ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه­فرنگی (TSWV) و قارچ فیتوفترا می‌باشند. لاین‌های 134، 86، 140 دارای ژن‌های مقاومت به بیماری‌های ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV)، ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV) و قارچ فیتوفترا می‌باشند. لاین 97 دارای ژن مقاومت به بیماری ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه­فرنگی (TSWV) می‌باشد. لاین‌های 104 و 127 دارای ژن‌های مقاومت به بیماری ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV) و ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV) می‌باشند. لاین‌های 82 و 67 دارای ژن‌های مقاومت به ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV) و قارچ فیتوفترا می‌باشند. لاین‌های 51، 100، 198 دارای ژن‌های مقاومت به ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV) و ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه­فرنگی (TSWV) می‌باشند. لاین‌های 70، 59، 60،131، 132، 77 دارای ژن مقاومت به ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV) می‌باشند (جدول 2). الگوی نواری ایجادشده توسط پرایمر Ty با استفاده از ژل آگارز دو درصد نشان می‌دهد که لاین‌های 131، 110، 104، 59، 140، 60، 198، 77، 139 دارای ژن مقاومت به ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV) می‌باشند و لاین 74 این ژن را ندارد (شکل 1). الگوی نواری ایجادشده توسط پرایمر  PH3 با استفاده از ژل آگارز دو درصد نشان می‌دهد که لاین‌های 134، 110، 86، 101، 66، 79، 94، 67، 111، 71 دارای ژن مقاومت به قارچ فیتوفترا (Phytophthora infestans) می‌باشند (شکل 2).

هیبریدهای گوجه‌فرنگی به دلیل پتانسیل بالای عملکرد، در میان تولیدکنندگان محبوبیت یافته‌اند. آن‌ها در تولیدات تجاری به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیرا کشاورزان تمایل دارند برای افزایش درآمد خود ارقام هیبرید کشت کنند، چرا که این ارقام از نظر عملکرد، زودرسی و کیفیت میوه برتری دارند (Ilias et al., 2021). اما یکی از مشکلات بذر هیبرید این است که در نسل F2 به دلیل تفرق صفات، هتروزیگوستی کاهش می‌یابد؛ در نتیجه زارعین همه ساله مجبور به خرید بذر که اکثرا وارداتی هستند، می‌باشند. بنابراین نیاز است که با داشتن لاین­های والدی، خودمان در کشور به تولید بذر هیبرید اقدام کنیم.

گوجه‌فرنگی به خودگشنی متحمل است و این ویژگی امکان ایجاد و نگهداری لاین‌های درون‌زاد را فراهم می‌کند. طبق مطالعه Ilias و همکاران بعضی لاین­ها عملکرد نزدیک به هیبرید داشتند و می‌توانستند به عنوان والد یا منبع ژنتیکی در اصلاح بعدی استفاده شوند (Ilias et al., 2021). در بررسی‌های انجام شده توسطHeydarian  و همکاران پس از خودگشنی هیبرید تجاری آماریس گفته شده که می‌توان با انتخاب و خالص‌سازی نتاج، به والدینی برای تولید هیبرید گوجه­فرنگی دست یافت
(Heydarian et al., 2024). پژوهش ما هم نشان داد که برخی از لاین‌های ایجادشده از هیبریدهای گوجه­فرنگی، دارای ژن‌های مقاومت به بیماری‌ها مشابه هیبریدها هستند.

طبق گزارش­های (2025) Joy et al.، Haya et al. (2011) و Supaporn et al. (2005)، PCR و روش‌هایی بر پایه PCR برای شناسایی بیماری‌های ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV) و قارچ فیتوفترا (Phytophthora infestans) در گوجه‌فرنگی مناسب می‌باشند. طبق پژوهش ما، ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV)، قارچ فیتوفترا (Phytophthora infestans)، ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه­فرنگی (TSWV) و ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV) با استفاده از PCR و پرایمرهای اختصاصی شناسایی شدند. بنابراین در این پژوهش لاین‌های مقاومت به بیماری‌های ویروسی و قارچی گوجه‌فرنگی از جمله ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV)، ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV)، ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه­فرنگی (TSWV) و قارچ فیتوفترا (Phytophthora infestans) شناسایی شدند؛ سپس در مراحل بعد با بررسی مورفولوژی و خلوص این لاین‌ها، لاین‌های والدی ارزشمندی به­دست می‌آید که می‌توان برای تولید هیبریدهای F₁ از آن­ها استفاده و بذر هیبرید خوبی تولید کرد. 

شکل 1. الگوی نواری ایجادشده توسط پرایمر Ty. ژل آگارز دو درصد. طول باند 200bp.

(به­ترتیب از چپ به راست: DNA Ladder، 131، 110، 104، 59، 140، 74، 60، 198، 77، 139 ،کنترل منفی و DNA Ladder).

Figure 1. Banding pattern created by Ty primer. 2% agarose gel. Band length 200bp.

(From left to right: DNA Ladder, 131, 110, 104, 59, 140, 74, 60, 198, 77, 139, negative control, and DNA Ladder).

شکل 2. الگوی نواری تولیدشده توسط پرایمر PH3. ژل آگارز دو درصد. طول باند 100bp.

(به­ترتیب از چپ به راست: DNA Ladder، 134، 110، 86، 101، 66، 79، 94، 67، 111، 71 ،کنترل منفی و DNA Ladder).

Figure 2. Banding pattern produced by PH3 primer. 2% agarose gel. Band length 100bp.

(From left to right: DNA Ladder, 134, 110, 86, 101, 66, 79, 94, 67, 111, 71, negative control, and DNA Ladder).

جدول 2. شناسایی ژن‌های مقاومت چهار نوع بیماری‌ در لاین‌های گوجه‌فرنگی (الگوی نواری لاین‌های گوجه با استفاده از آغازگرها در ژل آگارز).

Table 2. Identification of resistance genes for four types of diseases in tomato lines (banding pattern of tomato lines using primers in agarose gel).

(L: LINE, P: PRIMER, Ty: Tomato Yellow Leaf Curl Virus (TYLCV), Sw5b-SNP-F: Tomato Spotted Wilt ripening Virus (TSWV), Hrmto: Tomato Mosaic Virus (ToMV), PH3: Phytophthora infestans).

جدول 3. الگوی نواری ده رقم بذرهای هیبرید گوجه‌فرنگی.

Table 3. Banding pattern of ten varieties of hybrid tomato seeds.

(Ty: Tomato Yellow Leaf Curl Virus (TYLCV), Sw5b-SNP-F: Tomato Spotted Wilt ripening Virus (TSWV), Hrmto: Tomato Mosaic Virus (ToMV), PH3: Phytophthora infestans).

4. نتیجه‌گیری

طبق نتایج به­دست­آمده از این طرح، لاین‌هایی که دارای مقاومت به بیماری‌های مهم گوجه‌فرنگی (ویروس موزاییک گوجه­فرنگی (ToMV)، ویروس پیچیدگی برگ زرد (TYLCV) و ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه­فرنگی (TSWV) و قارچ فیتوفترا) هستند، شناسایی شدند. حضور هر چهار نوع ژن مقاومت در 15 لاین (139، 107، 50، 125، 96، 105، 109، 106، 110، 58، 103، 112، 56، 101، 118) شناسایی شد. در مراحل بعدی برای بررسی خلوص این لاین‌ها، از داده‌های مورفولوژی و مارکرهای مولکولی استفاده می‌شود. سپس خودگشنی لاین‌های مقاوم شناسایی­شده ادامه پیدا می‌کند تا لاین‌های والدی ارزشمندی به­دست آید و در نتیجه با تلاقی بین آنها، می‌توان بذرهای هیبرید F₁ را در کشور تولید کرد. با توجه به افزایش سطح زیرکشت بذور هیبرید در کشور و خروج سالانه میلیاردها تومان جهت خرید این بذور از خارج از کشور نیاز به تولید بذور هیبرید در کشور را بیش از پیش آشکار می‌کند و بدون شک تولید این بذور مقدمه‌ای برای ایجاد خودکفایی در تولید بسیاری از محصولات کشاورزی خواهد بود.

5. منابع

Arens, P., Mansilla, C., Deinum, D., Cavellini, L., Moretti, A., and et al. (2010). Development and evaluation of robust molecular markers linked to disease resistance in tomato for distinctness, uniformity and stability testing. Theoretical and Applied Genetics, 120, 655–664.

Ashish, P., Namisha, S., Gunaseelen, H., Mehanathan, M., & Manoj, P. (2020). Tomato yellow leaf curl virus: Impact, challenges, and management. Cell Press, 25(9), 897-911.

Ates, C., Fidan, H., Karacaoglu, M., & Dasgan, H. (2019). The identification of the resistance levels of Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici and tomato yellow leaf curl viruses in different tomato genotypes with traditional and molecular methods. Applied Ecology and Environmental Research, 17(2), 2203-2218.

Carvalho, V.D. (1980). Chemical and industrial characterstics of tomato. Agricultural Report, Belo Horizonte, 6, 63-68.

Erik, W., Dun, K.V., Bastiaan de Snoo, C., Cilia, L.C., Lelivelt, J.B., Keurentjes, N.S., Ravi, M., Simon Chan, W.L., Jong, K., & Dirks, R. (2012). Reverse breeding in Arabidopsis thaliana generates homozygous parental lines from a heterozygous plant. Nature Geneticse, 44(4).

Farsi, M., & Bagheri, A. (1383). Principles of Plant Breeding. Jihad Daneshgahi Publications, Mashhad. (In Persian).

Gill, U., Scott, J.W., Shekasteband, R., Ogundiwin, E., Schuit, C., Francis, D.M., Sim, S.C., Smith, H., & Hutton, S.F. (2019). Ty-6, a major begomovirus resistance gene on chromosome 10, is effective against tomato yellow leaf curl virus and tomato mottle virus. Theoretical and Applied Genetics, 132(5), 1543-1554.

Grube, R.C., Radwanski, E.R., & Jahn, M. (2000). Comparative genetics of disease resistance within the solanaceae. Genetics, 155(2), 873-887.

Haya, K., Atul, G., & Sanjai, K. (2018). PCR-based methods for identification and detection of Phytophthora infestans in infected leaves of tomato. Defence Life Science Journal, 3(1), 41-44.

Heydarian, A., Olfati, J.A., Zakizadeh, H., & Rahimi Ajdadi, F. (2024). Tomato hybrid cv. Amaris phenotypic reverse breeding. Journal of Research in Horticultural Science, 2(2), 307-326.

Hull, R. (2009). Comparative plant virology, Academic press, p. Norwich, UK.

Ilias, D.A., Rafail, T., Ioannis, M., Ioannis, N.X., Athanasios, G.M., & Athanasios, G.M. (2021). Assessment of tomato recombinant lines in conventional and organic farming systems for productivity and fruit quality traits. Agronomy, 11(1). 129.

Joy, M., Rocky, M., Sultana, M., Kumkum, M., & Hossain, M.B. (2025). Evaluation of selected tomato cultivars effectiveness against tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) and its PCR-based molecular detection. European Journal of Agriculture and Food Sciences.

Jungsu, J., Hyun Jung, K., Je Min, L., Chang, S.O., Hyung-Jin, L., & Inhwa, Y. (2015). Gene-based molecular marker system for multiple disease resistances in tomato against tomato yellow leaf curl virus, late blight, and verticillium wilt. Euphytica, 205, 599–613.

Kalloo, G. (1991). Genetic improvement of tomato, monographs on theoretical and applied genetics. Springer-Verlag, Berlin.1-9.

Klee, H.J., & Giovannoni, J.J. (2011).Genetics and control of tomato fruit ripening and quality attributes. Annual Review of Genetics, 45, 41-59.

Kumar, S., Udaya Shankar, A.C., Nayaka, S.C., Lund, O.S., & Prakash, H.S. (2011). Detection of tobacco mosaic virus and tomato mosaic virus in pepper and tomato by multiplex RT–PCR. Letters in Applied Microbiology, 0266-8254.

Kumar, M., Avinashe, H.A., Dubey, N., Ram, K., Kaur, S., & Kalubarme, S. (2019). Reverse breeding: Creating parental line for a heterozygous plant and its complication. Annals of Biology, 35(1), 50-54.

Nadeem, S., Ullah, N., Akhtar, K.P., Hameed, A., & Saleem, M.Y. (2022). Evaluation of tomato hybrids for resistance against tomato mosaic virus (ToMV). Journal of Botanical Research, 4(2).

Najeeb, U., Asad, A., Musharaf, A., Muhammd, F., Naseerud, D., & Fayaz, A. (2017). Evaluation of tomato genotypes against Tomato Mosaic Virus (ToMV) and its effect on yield contributing parameters. Pakistan Journal of Botany, 49(4), 1585-1592.

Raghuveer, S., Neelam, S., Angami, T., Touthang, L., & Kalita, H. (2025). Impact of late blight (Phytophthora infestans) on tomato yield and its environmental correlation. Indian Phytopathology, 78(5).

Sepat, N.K., Sepat, S.R., Sepat, S., & Kumar A. (2013). Energy use efficiency and cost analysis of tomato under greenhouse and open field production system at Nubra valley of Jammu and Kashmir. International Journal of Environmental Sciences, 3(4), 1233-1241.

Shekasteband, R., Samuel, F.H., & Jay, W.S. (2015). Designing new DNA markers and determining the effective size of Ph-2 and Ph-3 introgressions for late blight resistance stacking purposes in tomato. Research Reports, 65.

Shiming, Qi., Shijie, Zh., Monirul Islam, Md., Ahmed, H., El-Sappah, Zhang, F., & Liang, Y. (2021). Natural resources resistance to tomato spotted wilt virus (TSWV) in tomato (Solanum lycopersicum). International Journal of Molecular Sciences, 22, 10978.

Stevens, M., Scott, S., & Gergerich, R. (1991). Inheritance of a gene for resistance to tomato spotted wilt virus (TSWV) from Lycopersicon peruvianum Mill. Euphytica, 59(1), 9-17.

Supaporn, L., Lumpueng, R., & Orawan, C. (2005). Detection of tomato yellow leaf curl Thailand virus by PCR without DNA extraction. Molecular Biotechnology, 31(3), 233-8.