شناسایی مولکولی ویروس ایرانی پیچیدگی بوته چغندرقند مرتبط با لوبیا در استان زنجان

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 2، دوره 30، شماره 4، اسفند 1395، صفحه 654-663   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.v30i4.51762

نویسندگان

وحید حسینی؛ امید عینی^*

دانشگاه زنجان

چکیده

بیماری های گیاهی ناشی از جمینی ویروس ها (Geminiviruses) از محدودیت های مهم تولید حبوبات در دنیا می باشند. با توجه به اهمیت استان زنجان به عنوان یکی از مهم ترین مناطق کشت لوبیا، در این تحقیق به منظور تعیین نوع و پراکندگی جمینی ویروس/های مولد بیماری در لوبیا، از مناطق عمده لوبیاکاری استان زنجان نمونه های گیاهی با توجه به علایمی مثل موزائیک طلایی، پیچیدگی، بدشکلی، تاولی، زردی برگ ها و کوتولگی بوته جمع آوری شد. پس از استخراج دئوکسی‌ریبونوکلئیک اسید (deoxyribonucleic acid; DNA)، آلودگی ویروسی در نمونه ها با استفاده از واکنش زنجیره ای پلی مراز و آغازگر های دجنره PAL1V 1978/ PAR1C 496 و Primer B/ Primer V181 بررسی گردید. با توجه به نتایج واکنش زنجیره‌ای پلی مراز و نوع علایم، چهار نمونه انتخاب و برای تأیید آلودگی و تکثیر ژنوم کامل ویروس از واکنش تکثیر دایره غلتان استفاده شد. سپس الگوی برشی DNA با استفاده از سه آنزیم برشی EcoRI،EcoRV و Pst1 مشخص گردید و بر این اساس قطعه 2800 جفت بازی برش یافته با آنزیم EcoRI مربوط به نمونه S37 انتخاب و در ناقل ژنی مناسب همسانه سازی و توالی یابی شد. بررسی توالی مذکور نشان داد که قطعه تکثیر یافته شباهت بالایی (98 درصد) به ویروس ایرانی پیچیدگی بوته چغندرقند (Beet curly top Iran virus) جدا شده از چغندر قند دارد ولی شباهت کمتری (89 درصد) به جدایه این ویروس از لوبیا در خراسان رضوی دارد. این نتایج بیان گر گسترش وسیع ویروس ایرانی پیچیدگی بوته چغندرقند در ایران و همچنین وجود تنوع در جدایه های این ویروس در یک میزبان می باشد.

کلیدواژه‌ها

جمینی ویروس ها؛ چغندرقند؛ زنجان؛ لوبیا؛ ویروس ایرانی پیچیدگی بوته

مراجع

1- Adams M.J., King A.M., and Carstens E.B. 2013. Ratification vote on taxonomic proposals to international committee on taxonomy of viruses. Archives of Virology, 158: 2023-2030.

2- Anonymous. 2013. The statistics of crop production in Zanjan Province. Ariculture Jihad organization of Zanjan Province. Avalble at http://agrizanjan.ir/amaar/1392 (visited 5 November 2014).

3- Baliji S., Sunter J., and Sunter G. 2007. Transcriptional analysis of complementary sense genes in spinach curly top virus and functional role of c2 in pathogenesis. Molecular Plant Microbe Interaction, 20: 194-206.5.

4- Bolok Yazdi H., Heydarnejad J., and Massumi H. 2008. Genome characterization and genetic iversity of beet curly top iran virus: A geminivirus with a novel nonanucleotide. Virus Genes, 36: 539-545

5- Briddon R.W., Heydarnejad J., Khosrowfar F., Massumi H., Martin D.P., and Varsani A. 2010. Turnip curly top virus, a highly divergent geminivirus infecting turnip in iran. Virus Research, 152: 169-175.

6- Brown J. K., Fauquet C.M., Briddon R. W., Zerbini M., Moriones E., and Navas-Castillo J. 2012. Virus taxonomy: Ninth report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Academic press, London.

7- Chasan R. 1995. Geminiviruses: A twin approach to replication. Plant Cell, 7: 659-661.

8- Eini O., Sahraei G.E., and Behjatnia S.A.A. 2016. Molecular characterization and construction of an infectious clone of a pepper isolate of Beet curly top Iran virus. Molecular Biology Research Communications, 5: 101-113.

9- Farzadfar S., Pourrahim R., Golnaraghi A.R., Hahraeen N., and Makkouk M. 2002. First report of sugar beet and bean as natural hosts of Chickpea chlorotic dwarf virus in Iran. Plant Pathology, 51: 795.782.

10- Gharouni Kardani S.G., Heydarnejad J., Zakiaghl M., Mehrvar M., Kraberger S., and Varsani A. 2013. Diversity of beet curly top Iran virus isolated from different hosts in Iran. Virus Genes, 46: 571-575.

11- Gharouni Kardani S.G., Heydarnejad J., Zakiaghl M., and Mehrvar M. 2012. Identification of Beet curly top Iran virus in Razavi province. . P862. 20th Congree of Plant Protection, Iran

12. Gharouni Kardani S. G., Jafarpour B., Mehrvar M., and Tarighi S. 2013. Identification and sequencing for coat protein of Tomato yellow leaf curl virus in Razavi Province. Plant Protection, 27: 427-433.

13- Gilbertson R. L., Faria J.C., Hanson S.F., Morales F.J., Ahlquist P.G., Maxwell D.P., and Russell D.R. 1991. Cloning of the complete DNA genomes of four bean-infecting geminiviruses and determining their infectivity by electric discharge particle acceleration. Phytopathology, 81: 980-985.

14- Ghorbani S.G.M., Shahraeena N., and Elahinia S.A. 2010. Distribution and impact of virus associated diseases of common bean (Phaseolus vulgaris L.) in Northern Iran. Archives of Phytopathology and Plant Protection, 43: 1183-1189.

15- Ha C., Coombs S., Revill P., Harding R., Vu M., and Dale J. 2008. Molecular characterization of begomoviruses and DNA satellites from vietnam: Additional evidence that the new world geminiviruses were present in the old world prior to continental separation. Jornal of General Virology, 89: 312-326.

16- Hernandez C., and Brown J.K. 2010. First report of a new curtovirus species, spinach severe curly top virus, in commercial spinach plants (spinacia oleracea) from south-central arizona. Plant Disease, 94: 94-97.

17- Heydarnejad J., Keyvani N., Razavinejad S., Massumi H., and Varsani A. 2013. Fulfilling koch’s postulates for beet curly top iran virus and proposal for consideration of new genus in the family geminiviridae. Archives of Virology, 158: 435-443.

18- Lam N., Creamer R., Rascon J., and Belfon R. 2009. Characterization of a new curtovirus, pepper yellow dwarf virus, from chile pepper and distribution in weed hosts in new mexico. Archives of Virology, 154: 429-436.

19- Liu L., van Tonder T., Pietersen G., Davies J.W., and Stanley J. 1997. Molecular characterization of a subgroup I geminivirus from a legume in south africa. Journal of General Virology, 78: 2113-2117.10.

20- MacDowell S.W., Macdonald H., Hamilton W.D. O., Coutts R.H. A., and Buck K. W. 1985. The nucleotide sequence of cloned wheat dwarf virus DNA. The EMBO Journal, 4: 2173-2180.

21- Malmrot A. 2010. Begomovirus prevalence and diversity in the TYLCV resistant tomato cultivar Shanty in Nicaragua. Epsilon Archive, 144: 1-16.

22- Martin P., Willment J., Billharz R., Velders R., and Odhiambo B. 2001. Sequence diversity and virulence in zea mays of maize streak virus isolates. Virology, 288: 247.

23- Morales F. J., and Anderson P. K. 2001. The emergence and dissemination of whitefly-transmitted geminiviruses in Latin America. Archives of Virology, 146: 415-441

24- Pakniat A., Behjatnia S.A.A., Kharazmi S., Shahbazi M., and Izadpanah K. 2010. Molecular characterization and construction of an infectious clone of a new strain of Tomato yellow leaf curl virus in southern Iran. Iranian journal of plant pathology, 46: 101-115.

25- Rodriguez-Pardina P.E., Zerbini F.M., and Ducasse D.A. 2006. Genetic diversity of begomoviruses infecting soybean, bean and associated weeds in Northwestern Argentina. Fitopatologia Brasileira, 31: 342-348.

26- Rojas M.R. 1993. Use of degenerate primers in the polymerase chain reaction to detect whitefly-transmitted geminiviruses. Plant Disease, 77: 340-348

27- Rojas M.R., Gilbertson R.L., Russell D.R., and Maxwell D.P. 1993. Use of degenerate primers in the polymerase chain reaction to detect whitefly-transmitted geminiviruses. Plant Disease, 77: 340-347.

28- Rouhibakhsh A., Priya J., Periasamy M., Haq Q.M.I., and Malathi V.G. 2008. An improved DNA isolation method and PCR protocol for efficient detection of multicomponents of begomovirus in legumes. Journal of Virological Methods, 147: 37-42.

29- Stanley J., and Gay M. 1983. Nucleotide sequence of cassava latent virus DNA. Nature, 301: 260.

30- Stanley J., Markham P. G., Callis R. J., and Pinner M. S. 1986. The nucleotide sequence of an infectious clone of the geminivirus beet curly top virus. EMBO Journal, 5: 1761 - 1767.

31- Soleimani R., Matic S., Taheri H., Behjatnia S.A.A., Vecchiati M., Izadpanah K., and Accotto G.P. 2013. The unconventional geminivirus Beet curly top Iran virus: satisfying Koch's postulates and determining vector and host range. Annals of Applied Biology, 162: 174-181.

32- Varsani A., Shepherd D.N., Dent K., Monjane A.L., Rybicki E.P., and Martin D.P. 2009. A highly divergent south african geminivirus species illuminates the ancient evolutionary history of this family. Virology Journal, 6: 1-12.

33- Varsani A., Navas-Castillo N., Moriones E., Hernandez-Zepeda C., Idris A., Brown J.K., Murilo Zerbini F., and Martin F.D. 2014. Establishment of three new genera in the family Geminiviridae: Becurtovirus, Eragrovirus and Turncurtovirus. Archives of Virology, 159: 2193-2203

34- Wu C.Y., Lai Y.C., Lin N.S., Hsu Y.H., Tsai H.T., Liao J.Y., and Hu C.C. 2008. A simplified method of constructing infectious clones of begomovirus employing limited restriction enzyme digestion of products of rolling circle amplification. Journal of Virological Methods, 147: 355-359.

35- Zhou X., Liu Y., Calvert L., Munoz C., Otim-Nape G., Robinson D., and Harrison B. 1997. Evidence that DNA-A of a geminivirus associated with severe cassava mosaic disease in Uganda has arisen by interspecific recombination. Journal of General Virology, 78: 2101-2111.