همسانه‌سازی، تنوع ژنتیکی ژن رمزکننده پروتئین پوششی و تعیین زیرگروه‌های نژادی جدایه‌های ویروس موزائیک خیار در مزارع طالبی شهرستان ورامین

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 1، دوره 33، شماره 2 - شماره پیاپی 44، شهریور 1398، صفحه 123-133   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.v33i2.72268

نویسندگان

مجید جعفری^{* 1}؛ سمیه قلی زاده روشنق²؛ شاهین نوری نژاد زرقانی²

¹مجتمع آموزش عالی سراوان

²پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

چکیده

منطقه­ی ورامین واقع در جنوب تهران یکی از مراکز مهم تولید خربزه و طالبی است. اخیرا تغییر در جمعیت ویروس­های کدوئیان گزارش شده است. از این­رو، به منظور بررسی تنوع ژنتیکی ویروس موزائیک خیار و بررسی تغییر احتمالی جمعیت این ویروس در مزارع طالبی مناطق ورامین، پیشوا و پاکدشت، 132 نمونه­ی برگی طی سالهای 1393 و 1394 با علایم مشکوک به آلودگی ویروسی شامل موزاییک، پیسک و بدشکلی برگ و نیز کوتولگی گیاه جمع­آوری شد. آلودگی 59 نمونه از کل نمونه­ها (69/44 درصد) به CMV توسط آزمون الایزا تعیین شد که نشان دهنده میزان آلودگی بالای گیاهان طالبی نمونه‌برداری شده از مزارع مورد مطالعه است. از نمونه­های الایزا مثبت، آر‌آن‌ای کل استخراج و ژن پروتئین پوششی به همراه بخشی­هایی از اطراف آن طی RT-PCR تکثیر شد. برای تعیین زیرگروه­های جدایه­های جمع‌آوری شده، محصولات RT-PCR با استفاده از آنزیم MspI (HpaII) برش داده شدند که در اثر آن قطعاتی به اندازه­های 335 و 537 جفت باز تولید شدند. بر این اساس جدایه­های جمع­آوری شده در این مطالعه در گروه I قرار گرفتند. ژن CP در چهار جدایه که بر اساس فاصله مکانی انتخاب شده بودند به حامل pTG19-T متصل و در میزبانEscherichia coli همسانه­سازی شد. نتایج تعیین توالی، وجود جایگاه برشی آنزیم MspI را در موقعیت یاد شده تأیید کرد. چهار جدایه­ی تعیین توالی شده در این پژوهش، 99-100 درصد در سطح اسید­های نوکلئیک و همچنین 100 درصد در سطح آمینواسیدی با یکدیگر تشابه داشتند. میزان تشابه این جدایه­ها با جدایه­های از قبل گزارش شده از ایران به ترتیب 93-100 و 98-100 درصد در سطح نوکلئوتیدی و آمینواسیدی دیده شد. نتایج فیلوژنی در سطح نوکلئوتیدی و آمینواسیدی نیز نتایج RT-PCR-RFLP را تأیید نمود و مشخص شد که جدایه­های CMV در مزارع طالبی ورامین متعلق به زیرگروه AI و جدایه­هایی با شدت بیماری­زایی شدید هستند.

کلیدواژه‌ها

طالبی؛ فیلوژنی؛ ورامین؛ ویروس موزائیک خیار؛ RT-PCR-RFLP

مراجع

1- Arafati N., Farzadfar S., and Pourrahim R. 2013. Characterization of coat protein gene of Cucumber mosaic virus isolates in Iran. Iranian Journal of Biotechnology 11: 109-114.

2- Berniak H., Malinowski T., and Kaminska M. 2009. Comparison of elisa and rt-pcr assays for detection and identification of Cucumber mosaic virus (CMV) isolates infecting horticultural crops in Poland. Journal of Fruit and Ornamental Plant Research 17: 5-20.

3- Clark M.F., and Adams A. 1977. Characteristics of the microplate method of Enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of plant viruses. Journal of General Virology 34: 475-483.

4- Deyong Z., Willingmann P., Heinze C., Adam G., Pfunder M., Frey B., and Frey J.E. 2005. Differentiation of Cucumber mosaic virus isolates by hybridization to oligonucleotides in a microarray format. Journal of Virological Methods 123: 101-108.

5- Eyvazi A., Dizadji A., Rastgou M., and Habibi M.K. 2015. Bioassay and phylogeny of five Iranian isolates of Cucumber mosaic virus from different hosts based on CP gene sequence. Plant Protection Science 51: 200-207.

6- Farzadfar S., Pourrahim R., and Arafati N. 2013. Molecular identification of Cucumber mosaic virus subgroup IB isolates in south Iran. Journal of Plant Pathology 95: 423-428.

7- Gallitelli D. 2000. The ecology of Cucumber mosaic virus and sustainable agriculture. Virus Research 71: 9-21.

8- Haas A., and Richter J., and Rabenstein F. 1989. Monoclonal Antibodies for Detection and Serotyping of Cucumber mosaic virus. Journal of Phytopathology 127: 129-136.

9- Hosseinzadeh H., Nasrollanejad S., and Khateri H. 2011. First report of Cucumber mosaic virus subgroups I and II on soybean, pea, and eggplant in Iran. Acta Virologica 56: 145-148.

10- King A.M.Q., Adams M.J., Carstens E.B., and Lefkowitz E.J. 2012. Virus Taxonomy, Classification and nomenclature of viruses, Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier Academic Press. 1327 p.

11- Liu J.C.K., Ng S., and Perry R.L. 2000. Cucumber mosaic virus Mutants with Altered Physical Properties and Defective in Aphid Vector Transmission. Virology 276: 395-403.

12- Mohammadi K., Hajizadeh M., and Koolivand D. 2016. Detection and identification of four vegetable fruit viruses in west and northwest of Iran. Iranian Journal of Plant Pathology 52: 279-288.

13- Nematollahi S., and Rakhshandehroo F. 2012. Phylogenetic analysis of new isolates of Cucumber mosaic virus from Iran on the basis of different genomic regions. The Plant Pathology Journal 28: 381-389.

14- Nitta N., Masuta C., Kuwata S., and Takanami Y. 1988. Comparative studies on the nucleotide sequence of Cucumber mosaic virus RNA3 between Y strain and Q strain. Annals of the Phytopathological Society of Japan 54: 516-522.

15- Palukaitis P., and Zaitlin M. 1997. Replicase-mediated resistance to plant virus disease. Advances in Virus Research 48: 349-378.

16- Palukaitis P., Roosinck M.J., Dietzgen R.G., and Francki R.I.B. 1992. Cucumber mosaic virus. Advances in Virus Research 41: 281-348.

17- Pares R.D., Gillings M.R., and Gunn L.V. 1998. Differentiation of Australian cucumber mosaic cucumovirus isolates: comparison of dsRNA type, polymerase chain reaction-restriction enzyme analysis, DNA hybridisation and serogrouping. Australasian Plant Pathology 27: 36-39.

18- Quiot J.B. 1981. Ecology of Cucumber mosaic virus in the Rhone Valley of France. III Conference on Epidemiology and Control of Virus Diseases of Vegetables, p. 9-22. Italy, Bari, 29 Agu. 1979.

19- Rasoulpour R., and Izadpanah K. 2008. Properties and taxonomic position of hoary cress strain of Cucumber mosaic virus. Journal of Plant Pathology 90: 97-102.

20- Rizos H., Gunn L.V., Pares R.D., and Gillings M.R. 1992. Differentiation of cucumber mosaic virus isolates using the polymerase chain reaction. Journal of General Virology 73: 2099-2103.

21- Roossinck M.J., Zhang L., and Hellwald K.H. 1999. Rearrangements in the 5′ nontranslated region and phylogenetic analyses of Cucumber mosaic virus RNA 3 indicate radial evolution of three subgroups. Journal of Virology 73: 6752-6758.

22- Sambrook J., and Russell D.W. 2001. Molecular cloning: a laboratory manual. 3rd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York.

23- Schneider W.L., and Roossinck M.R. 2001. Genetic diversity in RNA virus quasispecies is controlled by host-virus interactions. Journal of Virology 75: 6566-6571.

24- Singh Z., Jones R.A., and Jones M.G.K. 1995. Identification Cucumber mosaic virus subgroup I isolates from banana plants affected by infectious chlorosis disease using RT-PCR. Plant Disease 79: 713-716.

25- Sokhandan Bashir N., Kalhor M.R., and Zarghani S.N. 2006. Detection, differentiation and phylogenetic analysis of Cucumber mosaic virus isolates from cucurbits in the northwest region of Iran. Virus Genes 32: 277-288.

26- Wilson A.D., and Halliwell R.S. 1985. Characterization and field studies of a Cucumber mosaic virus isolate from Spinach in the winter garden area of Texas. Plant Disease 69:751-754.

27- Yordanova A., Hristova D., Stoimenova E. 2002. Serological and electrophoretic characterization of the necrotic strain CMV-NB of Cucumber mosaic virus. Journal of Culture Collections 3: 84-91.