شناسایی مولکولی و بررسی جایگاه تبارزایی ویروس پیسک بادام‌زمینی در مزارع سویای شمال ایران

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 1، دوره 36، شماره 3 - شماره پیاپی 57، مهر 1401، صفحه 301-312   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.2022.73939.1067

نویسندگان

جواد رمضانی اول ریابی؛ محسن مهرور^*

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

ویروس پیسک بادام‌‌زمینی (Peanut mottle virus, PeMoV) یک پوتی‌‌ویروس است که می‌تواند علاوه بر بادام‌زمینی، با سویا و برخی حبوبات دیگر نیز سازگار شود. این ویروس در بادام‌زمینی و سویا خسارت قابل‌توجهی ایجاد می‌کند و از طریق بذرهای آلوده بادام‌زمینی و شته‌های ناقل به روش ناپایا به گیاهان سالم بادام‌زمینی و سویا منتقل می‌شود. طی فصل زراعی 1399، تعداد 132 نمونه برگی دارای نشانه‌های مشکوک به ویروس شامل موزائیک، پیسک، بدشکلی، کوتولگی، زردی و چروکیدگی برگ، از مزارع سویا در دو استان مازندران و گلستان جمع‌آوری و آران‌ای کل با استفاده از کیت پرومگا استخراج و دی‌ان‌ای مکمل ساخته شد. در ادامه، با استفاده از آغازگرهای دژنره مربوط به نواحی ژنومی cylindrical inclusion (CI) و helper component proteinase (HC-Pro) پوتی‌ویروس‌ها و جفت آغازگر اختصاصی پروتئین پوششی (coat protein, CP) ویروس پیسک بادام‌زمینی، قطعاتی به طول 700 و 1450 جفت باز تکثیر شد. توالی‌یابی سنگر محصول پی‌سی‌آر و بلاست نوکلئوتیدی، وجود این ویروس را در سویا تأیید نمود. نتیجه به‌دست‌آمده نشان داد که ناحیه پروتئین پوششی این جدایه در سطح نوکلئوتیدی، به میزان 56/88 تا 80/95 درصد با توالی‌های دیگری از PeMoV در GenBank، شباهت دارد. این جدایه، با نام PeMoV-soya و رس شمار MW464637 در GenBank ثبت شد. بررسی روابط تبارزایی با روش حداقل تکامل بر اساس توالی نوکلئوتیدی ناحیه پروتئین پوششی نشان داد که جدایه‌های مختلف PeMoV در دو گروه تبارزایی قابل‌تفکیک بوده و جدایه PeMoV-soya در گروه I تبارزایی و در کنار جدایه‌هایی از کنیا، کره جنوبی و ترکیه قرار گرفت. در جدایه soya نیز مانند سایر جدایه‌های PeMoV، موتیف DAG در پروتئین پوششی با موتیف DAA جایگزین شده است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که PeMoV-soya دارای دامنه میزبانی محدودی در میان گیاهان خانواده Fabaceae است.

کلیدواژه‌ها

پوتی‌ویروس؛ تبارزایی؛ موتیف؛ PeMoV

مراجع

1. Adams, D., & Kuhn, C. (1977). Seed transmission of Peanut mottle virus in peanuts. Phytopathology 67(9): 1126-1129.
2. Ahmadi, K., Ebadzadeh, H.R., Hatami, F., Mohammadnia Afroozi, S., Esfandiaripour, E., & Abbas-Taghani, R. (2021). Iran Agricultural Statistics of 2019-2020, Vol 1: Field Crops (In Persian). Ministry of Agriculture, Statistics and Information Technology Office, Tehran, Iran.
3. Baradar, A., Hosseini, A., Abdani Babaki, S., & Hosseini Farhangi, S.A. (2020). Structure and phylogenetic analysis of the coat protein of Bean yellow mosaic virus isolates from Iranian faba bean farms. Iranian Journal of Plant Protection Science 51(1): 147-159. https://dx.doi.org/10.22059/ijpps.2020.299695.1006933.
4. Beikzadeh, N., Hassani-Mehraban, A., & Peters, D. (2015). Molecular identification of an isolate of Peanut mottle virus (PeMoV) in Iran. Journal of Agricultural Science and Technology 17(3): 765-776.
5. Bock, K. (1973). Peanut mottle virus in East Africa. Annals of Applied Biology 74(2): 171-179. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.1973.tb07736.x.
6. Demski, J., Smith, D., & Kuhn, C. (1975). Incidence and distribution of Peanut mottle virus in peanut in the United States. Peanut Science 2(2): 91-93. https://doi.org/10.3146/i0095-3679-2-2-14.
7. Demski, J.W., & Harris, H. (1974). Seed transmission of viruses in soybean. Crop Science 14(6): 888-890. https://doi.org/10.2135/cropsci1974.0011183X001400060034x.
8. Demski, J.W., & Kuhn, C.W. (1977). A soybean disease caused by the Peanut mottle virus. Research Bulletin-Georgia Experiment Station (USA).
9. Dunleavy, J.M., Ross, J.P., & Chamberlain, D.W. (1966). Soybean diseases. Agricultural Research Service, US Department of Agriculture.
10. Golnaraghi, A., Shahraeen, N., Pourrahim, R., Farzadfar, S., & Ghasemi, A. (2002). First report of the natural occurrence of eight viruses affecting soybeans in Iran. Plant Pathology 51(6): 794-794.
11. Golnaraghi, A., Shahraeen, N., Pourrahim, R., Farzadfar, S., & Ghasemi, A. (2004). Occurrence and the relative incidence of viruses infecting soybeans in Iran. Plant Disease 88(10): 1069-1074. https://doi.org/10.1094/PDIS.2004.88.10.1069.
12. Ha, C., Coombs, S., Revill, P.A., Harding, R.M., Vu, M., & 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(1): 25-36. (In eng). https://doi.org/10.1007/s00705-007-1053-7.
13. Hull, R. (2013). Plant virology. Academic Press.
14. Katoh, K., Rozewicki, J., & Yamada, K.D. (2019). MAFFT online service: multiple sequence alignment, interactive sequence choice and visualization. Briefings in Bioinformatics 20: 1160-1166. https://doi.org/10.1093/bib/bbx108.
15. Khalil, S., Erskine, W., & No, G.L. (2001). Combating disease problems of grain legumes in Egypt. Grain Legumes 32: 24-26.
16. Kuhn, CW. (1965). Symptomatology, host range, and effect on yield of a seed-transmitted Peanut virus. Phytopathology 55(8): 880-884.
17. Kumar, S., Stecher, G., Li, M., Knyaz, C., & Tamura, K. (2018). MEGA X: molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms. Molecular Biology and Evolution 35(6): 1547-1549. (In eng). https://doi.org/10.1093%2Fmolbev%2Fmsy096.
18. Lim, S., Lee, Y.-H., Igori, D., Zhao, F., Yoo, R., Lee, S.-H., Baek, I., & Moon, J.S. (2014). First report of Peanut mottle virus infecting soybean in South Korea. Plant Disease 98(9): 1285-1285. https://doi.org/10.1094/PDIS-04-14-0356-PDN.
19. Shahraeen, N., & Bananej, K. (1995). Occurrence of Peanut mottle virus in Gorgan province. In proceeding of the 12^th Iranian Plant Protection Congress 2-7 September 1995 Karaj (Iran Islamic Republic)
20. Sinclair, J.B., & Backman, P. (1989). Compendium of soybean diseases. American Phytopathological Society.
21. Spiegel, S., Sobolev, I., Dombrovsky, A., Gera, A., Raccah, B., Tam, Y., Beckelman, Y., Feigelson, L., Holdengreber, V., & Antignus, Y. (2008). Note: Characterization of a Peanut mottle virus isolate infecting peanut in Israel. Phytoparasitica 36(2): 168-174. https://doi.org/10.1007/BF02981329.
22. Srinivasulu, M., & Gopal, D.S. (2011). Coat protein sequence comparison of south Indian isolates of Papaya ringspot virus with other Indian subcontinent isolates. Phytopathologia Mediterranea 50(3): 359-367.
23. Strange, R.N., & Scott, P.R. (2005). Plant disease: a threat to global food security. Annual Review of Phytopathology 43: 83-116. https://doi.org/10.1146/annurev.phyto.43.113004.133839.
24. Wylie, S.J., Adams, M., Chalam, C., Kreuze, J., López-Moya, J.J., Ohshima, K., Praveen, S., Rabenstein, F., Stenger, D., & Wang, A. (2017). ICTV virus taxonomy profile: Potyviridae. The Journal of general virology 98(3): 352. https://doi.org/10.1099%2Fjgv.0.000740.