شناسایی و بررسی خصوصیات مولکولی جدایه‌های ویروس کوتولگی زرد پیاز (Onion yellow dwarf virus) در برخی از مناطق کشت سیر در ایران

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 1، دوره 34، شماره 4 - شماره پیاپی 50، دی 1399، صفحه 401-411   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.v34i4.86685

نویسندگان

آزاده انتظاری¹؛ محسن مهرور^{* 2}؛ محمد زکی عقل²

¹دانشجوی دکتری بیماری‌شناسی گیاهی، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

²دانشیار، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

ویروس کوتولگی زرد پیاز (Onion yellow dwarf virus, OYDV)، یک پوتی ویروس مهم و خسارت‌زا در سیر بوده که باعث ظهور رگه‌های کلروتیک خفیف تا زرد روشن در برگ‌های آلوده می‌شود. به دنبال گسترش علائم، کاهش رشد و اندازه قپه‌های سیر نیز رخ می‌دهد، اما به طور کلی اصلی‌ترین علامت آلودگی OYDV هم در سیر و هم در پیاز وقوع کوتولگی در میزبان آلوده است. به منظور شناسایی و تعیین برخی از خصوصیات مولکولی و بیولوژیکی OYDV در کشور، در سال‌های 1397-1396 تعداد 68 نمونه برگی مشکوک به آلودگی از مزارع سیر در استان‌های خراسان رضوی، مازندران، لرستان، کرمان و خوزستان جمع آوری شد. در واکنش زنجیره‌ای پلیمراز با انجام نسخه‌برداری معکوس (Reverse Transcription-PCR, RT-PCR) با استفاده از یک جفت آغازگر دژنره مربوط به ژن CI، قطعه 700 جفت بازی در 54 نمونه تکثیر شد. جهت انجام آنالیز ژنومی و تعیین روابط فیلوژنتیکی در جدایه‌های ایرانی، تعداد 7 نمونه برگی دارای علائم مشخص بیماری به عنوان نماینده از هریک از مناطق نمونه‌برداری انتخاب شدند. این جدایه‌ها پس از همسانه سازی در ناقل pTG19-T، به شرکت ماکروژن کره جنوبی جهت توالی یابی ارسال شدند. مقایسه نتایج توالی‌یابی جدایه‌های ایرانی با سایر جدایه های موجود در بانک ژن، نشان دهنده درصد تشابه نوکلئوتیدی جدایه‌های ایرانی OYDV با یکدیگر و با سایر جدایه‌های موجود در بانک ژن به ترتیب (44/94 - 89/79) و (86/99-04/75) بود. همچنین دندروگرام حاصل از مطالعه تبارزایی بر اساس ژن CI، جدایه‌های ایرانی را در دو گروه مجزا از هم نشان داد. بررسی وقوع نوترکیبی در میان جدایه‌های ایرانی نشان دهنده عدم وجود هر گونه نوترکیبی در این ناحیه از ژن CI بود. لازم به ذکر است این پژوهش اولین گزارش از وجود OYDV در برخی از مناطق عمده کشت سیر در ایران، بر اساس ژن CI ویروسی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

ایران؛ بررسی فیلوژنتیکی؛ سیر؛ ویروس کوتولگی زرد پیاز

مراجع

1. Abdel Wahab A.S., Elnagar S., and El-Sheikh M.A.K. 2009. Incidence of aphid-borne Onion yellow dwarf virus (OYDV) in Alliaceae crops and associated weeds in Egypt. The 4^th Conference on Recent Technologies in Agriculture, 3-5 Nov. 2009. Available at https://www.researchgate.net/publication/274732854.
2. Adams M.J., Antoniw J.F., and Beaudoin F. 2005. Overview and analysis of the polyprotein cleavage sites in the family Potyviridae. Molecular Plant Pathology 6: 471–487.
3. Baghalian K., Kim O.K., and Natzuaki K.T. 2010. Molecular variability and genetic structure of the population of Onion yellow dwarf virus infecting garlic in Iran. Virus Genes 41: 282–291.
4. Bos L. 1983. Viruses and virus diseases of Allium species. Acta Horticulturae 127:11–29.
5. Fairman-Williams M.E., Guenther U., and Jankowsky E. 2010. SF1 and SF2 helicases: Family matters. Current Opinion in Structural Biology 20: 313-324.
6. Gawande S.J., Chimote K.P., Gurav V.S., and Gopal J. 2013. Distribution and natural incidence of Onion yellow dwarf virus (OYDV) on garlic and its related Allium species in India. Indian Journal of Horticulture 70(4): 544-548.
7. Ha C., Coombs S., Revill P.A., Harding R.M., Vu M., and Dale J.L. 2008. Design and application of two novel degenerate primer pairs for the detection and complete genomic characterization of potyviruses. Archives of Virology 153: 25-36.
8. Henderson W.J. 1935. Yellow Dwarf, a Virus Disease of Onions, and Its Control. Bulletin of the Agricultural Experiment Station of the Iowa State College of Agriculture and Mechanic arts 188: 209-255.
9. Koch M., and Salomon R. 1994. Serological detection of Onion yellow dwarf virus in garlic. Plant disease 78: 785-788.
10. Lunello P., Ducasse D., and Conci V. 2005. Improved PCR detection of potyviruses in Allium species. European Journal of Plant Pathology 112: 371–378.
11. Manglli A., Mohammed H.S., Ali E.L., Hussein A., Agosteo G.E., Albanese G., and Tomassoli L. 2014. Molecular analysis of the 3′ terminal region of Onion yellow dwarf virusfrom onion in southern Italy. Phytopathologia Mediterranea 53(3): 258.
12. Melhus I.E., Reddy C.S., Henderson W.J., and Vestal E.F. 1929. A new virus disease epidemic on onions. Phytopath 19: 73-77.
13. Nam M., Lee Y.H., Park C.H.Y., Lee M.L., Bae Y.S., Lim S., Lee J.H., Moon J.S., and Lee S.H. 2015. Development of Multiplex RT-PCR for Simultaneous Detection of Garlic Viruses and the Incidence of Garlic Viral Disease in Garlic Genetic Resources. Plant Pathology Journal 31(1): 90-96.
14. Raco M. 2016. Elimination of viruses in garlic (Allium sativum L.) by different methods. Bachelor thesis 9-53.
15. Sevik M.A. 2018. Detection of Viruses in Onion Production Areas in Samsun, Turkey. Journal of Scientific and Engineering Research 5(4): 101-104.
16. Shahraeen N., Lesemann D.E., and Ghotbi T. 2008. Survey for viruses infecting onion, garlic and leek crops in Iran. OEPP/EPPO Bulletin 38: 131–135.
17. Soliman A.M., Mahmoud S.Y.M., and Dawood R.A. 2012. Molecular characterization of Onion yellow dwarf virus (garlic isolate) with production of virus-free plantlets. International Journal of Virology 8(1): 61-70.
18. Sorel M., Garcia J.A., and German-Retana S. 2014. The Potyviridae cylindrical inclusion helicase: a key multipartner and multifunctional protein. Molecular Plant-Microbe Interactions 27(3): 215–226.
19. Tsuneyoshi T., Matsumi T., Natsuaki K.T. and Sumi S. 1998. Nucleotide sequence analysis of virus isolates indicates the presence of three Potyvirus species in Allium plants. Archives of Virology 143: 97–113.
20. Valli A., Garcia J.A., and Lopez-Moya J.J. 2015. Potyviridae. Virology 1-10.
21. Van Dijk P. 1993. Survey and characterization of potyviruses and their strains of Allium species. Netherlands Journal of Plant Pathology 99: 1-48.
22. Verma R.K., Mishra R., Petrov N.M., Stoyanova M., Stoev A., Bakardjieva N.V., and Gaur R.K. 2015. Molecular characterization and recombination analysis of an Indian isolate of Onion yellow dwarf virus. European Journal of Plant Pathology 143: 437–445.
23. "Virus Taxonomy: 2019 Release" talk.ictvonline.org. International Committee on Taxonomy of Viruses. Retrieved 30 April 2020.