بررسی تبارزایی دو جدایه‌ی ایرانی ویروس موزاییک رگه‌ای گندم (Wheat streak mosaic virus) بر اساس ناحیه‌ی کد کننده‌ی پروتئیناز NIa-Pro

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بیماری شناسی گیاهی گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند.

2 مربی بیماری شناسی گیاهی گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت.

چکیده

چکیده
ویروس موزاییک رگه‌ای گندم (WSMV) Wheat streak mosaic virus از ویروس‌های خسارت زای غلات مربوط به خانواده Potyviridae و جنس Tritimovirus است. در این تحقیق، NIa-Pro که یکی از مهم‌ترین پروتئینازهای این ویروس می‌باشد، مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور 116 نمونه‌ی علائم‌دار گندم از مزارع خراسان شمالی، خراسان جنوبی و آذربایجان غربی جمع­آوری و به منظورشناسایی اولیه، کلیه‌ی نمونه­ها با آزمون الایزا آزمایش گردیدند و تعداد 10 نمونه در مقابل آنتی بادی اختصاصی WSMV واکنش مثبت نشان دادند. این 10 نمونه‌ مثبت در گلخانه روی گیاه گندم تکثیر و با آغازگر اختصاصی مربوط به توالی کامل NIa-Pro در آزمون RT-PCR سنجش شده و قطعه‌ای به طول 732 جفت باز تکثیر گردید. سپس دو جدایه متفاوت از نظر جغرافیایی مربوط به آذربایجان غربی و خراسان شمالی، همسانه سازی و تعیین ترادف شد. در مقایسه‌ی ترادف‌های به دست آمده در این تحقیق با ترادف های موجود در ژن بانک، دو گروه تشکیل شد. جدایه‌های ایرانی مربوط به این مطالعه در گروه یک، زیر گروه IB و مجزا از جدایه‌های اروپایی و جدایه ایرانی که در تحقیقات پیشین تعیین توالی شده بود و نزدیک به جدایه آمریکایی (NC-001886)، بودند قرار گرفتند. بررسی مکان‌های برشی در ژن NIa-Pro نشان داد که مناطق برش، در این پروتئین حفاظت شده است، جایگزینی تعدادی اسید آمینه در مکان‌های حفاظت شده نظیر توالیGKSH در محل 124-121، A/T در جایگاه 154و گلوتامین با آلانین در جایگاه 208 در جدایه‌های ایرانی مشهود بود. تحقیق حاضر اولین بررسی جدایه‌های ایرانی در ناحیه‌ی کد کننده مذکور می‌باشد.

 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Phylogenetic Study of Two Iranian Isolates of Wheat streak mosaic virus in NIa-Pro Proteinase Coding Region

نویسندگان [English]

  • Atefeh Hosseni 1
  • Khadijeh Salari 2
1 Assistant Professor of Plant Pathology, Department Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Birjand.
2 Lecturer o Plant Pathology Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Joroft.
چکیده [English]

Abstract
Wheat streak mosaic virus, a member of the genus Tritimovirus in the family Potyiviridae, is a destructive pathogen of cereals. In this research, NIa-Pro as one of the most important proteinase of WSMV was analyzed. For this purpose, 116 wheat symptomatic samples were collected from North Khorasan, South Khorasan and West Azarbayjan provinces and tested by ELISA. Ten ELISA positive samples  were propagated by mechanical inoculation on wheat and were tested by RT-PCR using specific primers that were amplified a 732 bp fragment of full length NIa-Pro coding region in all of the 10 samples. Then, two isolates from Iran, according to their geographical properties, were selected, cloned and sequenced. In the phylogenetic analysis, two distinct groups were separated. The isolates from iran were placed in Group I and subgroup IB close to isolate from America (NC-001886). Iranian isolates formed a sub group separate from previously reported isolates from Iran (Saadat shahr) and Europe. Analysis of cleavage sites in NIa-Pro of the isolates from iran,  showed that all of them were conserved in comparison to the isolates previously recorded in GenBank but some substitutions were observed at NIa-Pro motifs. AETT residues at position 121-124 were replaced by GKSH, alanine residue was replaced by Threonin at position 154 and Glutamin alanine at position 208. This research is the first analysis of NIa- pro in isolates of WSMV from Iran.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Cereal
  • ELISA
  • Phylogeny
  • Polymerase Chain Reaction

مراجع

رضایی م، جعفرپور ب، فلاحتی رستگار ب و سبک خیز م. 1388.  شناسایی ویروس موزاییک رگه‌ای گندم در استان خراسان شمالی با استفاده از روش‌های سرولوژیکی و مولکولی. پنجمین کنگره سراسری ویروس شناسی و اولین کنگره واکسن ایران، موسسه واکسن و سرم سازی رازی ایران، تهران.
معصومی م، یاسایی م، زارع آ، افشاریفر ع و ایزدپناه ک. 1385. آنالیز ترادف نوکلئوتیدی ناحیه 3 ژنوم جدایه های ویروس موزاییک رگه ای گندم در ایران. مجله بیماری‌های گیاهی0 جلد42. صفحه­های 253 تا 255.
خدیور ر و نصرا...نژاد س. ردیابی سرولوژیکی و مولکولی ویروس موزاییک رگه‌ای گندم در مزارع غلات استان گلستان. 1388. مجله پژوهش های تولید گیاهی، جلد چهارم، شماره شانزدهم، صفحه­های 137 تا 147.
Adams M, Antoniw J and Beaudoin F, 2005. Overview and analysis of the polyprotein cleavage sites in the family Potyviridae. Molecular Plant Pathology 6 (4): 471–487.
Adams M J, Antoniw, J F and Fauquet CM, 2005. Molecular criteria for genus and species discrimination within the family Potyviridae. Archives of Virology 150: 459–479.
Allaire M, Chernaia M M, Malcolm, B A and James M N, 1994. Picornaviral 3C cysteine proteinases have a fold similar to chymo trypsin-like serine proteinases. Nature369: 72–76.
Burrows M, Franc G, Rush C, Blunt T, Ito D, Kinzer K, Olson J, O'Mara J, Price J, Tande C, Ziems A and Stack J, 2009. Occurrence of viruses in wheat in the Great Plains region. Plant Health Progress 9:25-29.
Chung B Y W, Miller W A, Atkins J F and Firth AE, 2008. An overlapping essential gene in the Potyviridae. PNAS 105 (15) 5897–5902.
Clark M F and Adams A N, 1977. Characteristics of microplate method of enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of plant viruses. Journal of General Virology 34:475-483.
Clewley J P and Arnold C, 1996. Sequence Data Analysis Guidebook Series: Methods in Molecular Biology|Volume: 70 Page Range: 119-129.
Foulad P, and Izadpanah K, 1986. Identification of wheat streak mosaic virus in Iran. Agricultural Research 5: 73-84.
Kapust RB, Tözser J, Copeland TD, and Waugh DS, 2002. The P1′ specificity of tobacco etch virus protease. Biochem. Biophys. Research 294: 949–955.
Lu G; Moriyama, 2004. Vector NTI, a balanced all-in-one sequence analysis suite. Briefings in Bioinformatics 5 (4): 378–388.
Masumi M, Izadpanah KA, Joukar L and Kheradnam M, 2001: Assessment of losses by wheat streak mosaic virus. Iranian Journal of Plant Pathology 37(3-4): 221-232.
Mc Kinney H, 1937. Mosaic diseases of wheat and related cereals. United States Department of Agricultural Circ, No. 442., USA: United States Department of Agriculture.
Matthews D A, Smith W W, Ferre R A, Condon B, and Budahazi G, 1994. Protein and 5 end RNA sequence of plum pox potyvirus. Journal of General Virology 12:25-34.
Nishigawa H, Hagiwara T, Yumoto M, Sotome T. 2008. Molecular phylogenetic analysis of Barley yellow mosaic virus. Archives of Virology 153:1783–1786.
Price JA, Smith J, Simmons A, Fellers J, Rush CM, 2010. Multiplex real-time RT-PCR for detection of Wheat streak mosaic virus and Tritcum mosaic virus. Journal of Virological Methods 165(2):198-201.
Rabenstein F, Seifers DL, Schubert J, French R, Stenger DC, 2002. Phylogenetic relationships, strain diversity and biogeography of tritimoviruses. Journal of General Virology 83(4):895-906.
Sánchez-Sánchez H, Henry M, Cárdenas-Soriano E and Alvizo-Villasana HF, 2001. Identification of Wheat streak mosaic virus and its vector Aceria tosichella in Mexico. Plant Disease 85(1):13-17.
Stenger DC, Hall JS, Ryong C and French R, 1998. Phylogenetic relationships within the family Potyviridae: Wheat streak mosaic virus and brome streak mosaic virus are not members of the genus Rymovirus. Phytopathology 88(8):782-787.
Stenger DC, Seifers DL and French R, 2002. Patterns of polymorphism in Wheat streak mosaic virus: sequence space explored by a clade of closely related viral genotypes rivals that between the most divergent strains. Virology 302(1):58-70.
Stenger DC and French R, 2009. Wheat streak mosaic virus genotypes introduced to Argentina are closely related to isolates from the American Pacific Northwest and Australia. Archives of Virology 154(2):331-336.
Tamura K, Peterson D, Peterson N, Stecher G, Nei, M and Kumar S, 2013. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular Biology and Evolution28(10): 2731-2739.
Tatineni S, Graybosch RA, Hein GL, Wegulo SN and French R, 2010. Wheat cultivar-specific disease synergism and alteration of virus accumulation during co-infection with Wheat streak mosaic virus and Triticum mosaic virus. Phytopathology 100 (3): 230-238.
Ziebuhr J, Bayer S, Cowley JA and Gorbalenya AE, 2003. The 3C-like proteinase of an invertebrate nidovirus links coronavirus and potyvirus homologs. Journal of Virology 77: 1415–1426.
Workneh F, Price JA, Jones DC and Rush CM, 2009. Wheat streak mosaic: A classic case of plant disease impact on soil water content and crop water-use efficiency. Plant Disease 94(6):171-174.
پژوهش های کاربردی در گیاهپزشکی
دوره 6، شماره 3
آذر 1396
صفحه 151-161

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 02 دی 1396
  • تاریخ پذیرش: 02 دی 1396

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار