تحلیل تبارزائی جدایه ایرانی ویروس نوار زرد تره‌فرنگی از میزبان سیر براساس نواحی ژنومی CI و CP

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد. مشهد، ایران.

چکیده

چکیده
ویروس نوار زرد تره‌فرنگیLeek yellow stripe virus- LYSV) ) متعلق به جنس Potyvirus و خانواده Potyviridae، به عنوان یکی از بیمارگرهای غالب و مهم با بیماری‌زایی بالا در میزبان سیر معرفی شده است. در این مطالعه به منظور شناسایی LYSV، نمونه‌برداری از استان خوزستان، شهرستان شوشتر انجام شد. بدین منظور تعداد 28 نمونه‌ برگی سیر با علائم کلروز نواری، موزائیک و بدشکلی جمع‌آوری شد. بررسی اولیه آلودگی با استفاده از آغازگر‌های عمومی پوتی‌ویروسی مربوط به هریک از نواحی ژنی CI (Cylindrical Inclusion) و NIb (Nuclear Inclusion body) با استفاده از آزمون RT-PCR صورت گرفت. الکتروفورز محصول PCR بر روی ژل آگارز 1% به ترتیب وجود قطعاتی به طول 700 و 350 جفت بازی را در 15 نمونه از میان 28 نمونه جمع‌آوری ‌شده نشان داد. اما نتایج حاصل از تعیین توالی نوکلئوتیدی، صرفا آلودگی سه نمونه از میان 15 نمونه به LYSV را تأیید نمود. جهت تکمیل بررسی‌ها، جدایه‌ای با نام LYSV-AE65 انتخاب و با استفاده از دو جفت آغازگر اختصاصی مربوط به توالی کامل ژن‌های CI و CP (Coat Protein) مورد بررسی قرار گرفت. محصول PCR مربوط به هر قطعه ژنومی پس از همسانه‌سازی در حامل پلاسمیدی pTG19-T، توالی‌یابی شد. نتایج حاصل از بررسی تبارزائی بر اساس ترادف نوکلئوتیدی هریک از ژن‌های CI و CP، ارتباط روشنی بین گروه‌بندی تبارزائی با منشاء جغرافیـایی و میزبانی را نشان نداد. در بررسی وقوع نوترکیبی در این جدایه با استفاده از برنامه RDP4 هیچ نوترکیبی در این نواحی مشاهده نشد. این مطالعه اولین بررسی مولکولی LYSV در ایران می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Phylogenetic analysis of the Iranian Leek yellow stripe virus isolate from garlic host based on CP and CI Regions

نویسندگان [English]

  • Azadeh Entezari
  • Mohsen Mehrvar
  • Mohammad Zakiaghl
Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.
چکیده [English]

Abstract
Leek yellow stripe virus (LYSV) (Potyvirus, Potyviridae), is one of the most important and prevalent viral pathogens of garlic (Allium sativum) causing significant yield losses worldwide. In this study, in order to identify LYSV, sampling was performed from Shushtar in Khuzestan province. For this purpose, 28 garlic leaf samples with chlorosis, mosaic and deformity were collected. Preliminary evaluation of the infection was performed using potyvirus-degenerate primers related to each of the CI (Cylindrical Inclusion) and NIb (Nuclear Inclusion body) genomic regions using RT-PCR test. Electrophoresis of PCR product on 1% agarose gel showed the presence of 700 and 350 bp fragments in 15 samples out of 28 collected samples, respectively. However, the results of nucleotide sequencing only confirmed the contamination of 3 samples out of 15 samples with LYSV. To complete the study, an isolate called LYSV-AE65 was selected and tested using two specific primer pairs for the complete sequence of CI and CP (Coat Protein) genes. The PCR product of each genome fragment was sequenced following cloning in the plasmid vector pTG19-T. In the phylogenetic analysis based on the nucleotide sequence of each of the CI and CP genes separately, no clear correlation was found between LYSV isolates similarities, their geographical origins and host range. Moreover, recombination analysis by RDP4 revealed that no potential recombination event/s happened between LYSV-AE65 from Iran with their respective isolates from NCBI in CI and CP genes. This study is the first molecular study of LYSV in Iran. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Garlic
  • Leek yellow stripe virus
  • Phylogenetic
  • Recombination
References
 
Barg E, Lesemann DE, Vetten HJ, Green SK, 1997. Viruses of alliums and their distribution in different Allium crops and geographical regions. Acta Horticulturae 433: 607–616.
Bos L, 1983. Viruses and virus diseases of Allium species. Acta Horticulturae 127: 11–29.
Fairman-Williams ME, Guenther U, Jankowsky E, 2010. SF1 and SF2 helicases: Family matters. Current Opinion in Structural Biology 20: 313–324.
Fernández A, Guo HS, Sáenz P, Simón-Buela L, Cedrón MGD, et al., 1997. The motif V of Plum pox potyvirus CI RNA helicase is involved in NTP hydrolysis and is essential for virus RNA replication. Nucleic Acids Research 25 (11): 4474–4480.
Gupta N, Islam S, Sharma SK, Baranwal VK, 2017. Complete genome sequence of an isolate of Leek yellow stripe from garlic in India. Journal of Plant Pathology 99 (3): 793–797.
Ha C, Coombs S, Revill PA, Harding RM, Vu M, et al., 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.
Katis NI, Maliogka VI, Dovas CI, 2012. Viruses of the Genus Allium in the Mediterranean Region. Advances in Virus Research 84: 163–208.
Kebede Y, Singh J, Majumder S, 2020. Molecular characterization of the partial coat protein gene of an Onion yellow dwarf virus isolate detected in garlic (Allium sativum L.) from the West Shewa zone of Ethiopia. Journal of Plant Protection Research 60 (1): 106–111.
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: 1547–1549.
Lot H, Chevelon V, Souche S, Dellecolle B. 1998. Effects of Onion yellow dwarf virus and Leek yellow dwarf virus on symptomatology and yield loss of three French garlic cultivars. Plant Disease 82:1381–1385.
Lunello P, Ducasse DA, Helguera M, Nome SF, Conci VC, 2002. An Argentinean isolate of Leek yellow stripe virus from leek can be transmitted to garlic. Journal of Plant Pathology 84 (1):11–17.
Lunello P, Ducasse D, Conci V, 2005. Improved PCR detection of potyviruses in Allium species. European Journal of Plant Pathology 112: 371–378.
Maciel SC, Da Silva RF, Reis MS, Jadão AS, Rosa DD, et al., 2011. Characterization of a new Potyvirus causing mosaic and flower variegation in Catharanthus roseus in Brazil. Scientia Agricola 68 (6): 687–690.
Martin DP, Murrell B, Golden M, Khoosal A, Muhire B, 2015. RDP4: Detection and analysis of recombination patterns in virus genomes. Virus Evolution 1 vev003.
Nigam D, LaTourrette K, Souza PFN, Garcia-Ruiz H, 2019. Genome-Wide Variation in potyviruses. Frontiers in Plant Science 10: 1439.
Riechmann JL, Laín S, García JA, 1992. Highlights and prospects of Potyvirus molecular biology. Journal of General Virology 73 (Pt 1): 1–16.
Santosa AI, Ertunc F, 2020. Identifcation, molecular detection and phylogenetic analysis of four viruses infecting Allium cepa in Ankara Province, Turkey. Journal of Plant Diseases and Protection 127: 561–569.
Shahraeen N, Lesemann DE, Ghotbi T, 2008. Survey for viruses infecting onion, garlic and leek crops in Iran. OEPP/EPPO Bulletin 38: 131–135.
Vučurović I, Nikolić D, Radović N, Vučurović A, Ristić D, et al., 2017. Incidence and distribution of Leek yellow stripe virus in Allium crops in Serbia. Journal Pesticides and Phytomedicine 32 (3-4): 145–155.
Zheng L, Rodoni BC, Gibbs MJ, Gibbs AJ, 2010. A novel pair of universal primers for the detection of potyviruses. Plant Pathology 59: 211–220.