آلودگی همزمان گوجه فرنگی با ویروس چروکیدگی قهوه‌ای میوه گوجه فرنگی و ویروس موزائیک خیار در ایران

Document Type : Research Paper

Authors

Department of Plant Protection, College of Agriculture, University of Zanjan Zanjan, Iran.

Abstract

طی بررسی‌های انجام شده در چندین گلخانه شمال غرب و جنوب غرب ایران در پاییز 1400-1401، علائم ویروسی از جمله موزاییک برگ، تغییر شکل و بدشکلی برگ و بند کفشی در چندین گیاه گوجه فرنگی مشاهده شد. واکنش زنجیره‌ای پلی­مراز رونویسی معکوس (RT-PCR) با استفاده از آغازگرهای اختصاصی برای تشخیص ویروس چروکیدگی قهوه‌ای میوه گوجه فرنگی (ToBRFV) انجام شد. یک قطعه 458 جفت بازی مربوط به بخشی از ژن پروتئین پوششی در تمام نمونه‌های علائم‌دار تکثیر شد. تجزیه و تحلیل بلاست توالی و هم ترازی چندگانه جدایه‌ توالی‌یابی شده با جدایه‌های به‌دست‌آمده از بانک ژن، شباهت توالی نوکلئوتیدی 99.76  درصد را با جدایه‌های بانک ژن نشان داد. آنالیز فیلوژنتیک جدایه‌های ToBRFV را در سه کلاد گروه‌بندی کرد، جدایه ایرانی (Jol-F-2022) در کلاد دو قرار گرفت. احتمال آلودگی مخلوط نمونه‌ها با ویروس‌های مهم با استفاده از آغازگرهای عمومی ارتوتوسپوویروس‌ها (orthotospovirus)، و آغازگرهای اختصاصی ویروس پیسک خفیف فلفل (PMMoV)، ویروس موزائیک گوجه‌فرنگی (ToMV) و ویروس موزاییک خیار (CMV) مورد بررسی قرار گرفت. در پنج نمونه، آغازگرهای اختصاصی CMV یک قطعه 657 جفت بازی از ژن پروتئین پوششی را تکثیر کردند، در حالی که هیچ قطعه‌ای با آغازگرهای عمومی برای جنس ارتوتوسپوویروس و آغازگرهای اختصاصی برای PMMoV وToMV تکثیر نشد. تجزیه و تحلیل بلاست نوکلئوتیدی (BLASTn) شباهت توالی نوکلئوتیدی را در حدود 95.13-98.85 بین جدایه CMV ایرانی و توالی‌های مربوطه در بانک ژن نشان داد. آنالیز فیلوژنتیک بر اساس توالی‌های نوکلئوتیدی ژن پروتئین پوششی، جدایه‌های CMV را در سه گروه اصلی گروه بندی کرد، جدایه ایرانی با جدایه‌های CMV هندی در زیرگروه IB گروه بندی شد. مطالعات بیولوژیکی با تلقیح مکانیکی یک نمونه آلوده روی توتون (Nicotiana rustica) انجام شد. گیاهان تلقیح شده علائم موزائیک شدیدی را در 15 روز پس از تلقیح (dpi) نشان دادند و آلودگی توسط هر دو ویروس از طریق RT-PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی تایید شد. این مطالعه اولین گزارش از آلودگی مخلوط گیاهان گوجه فرنگی با ToBRFV و CMV در ایران را ارائه می‌دهد.

Keywords


Çelik A, Coşkan S, Morca AF, Santosa AI, Koolivand D, 2022. Insight into population structure and evolutionary analysis of the emerging tomato brown rugose fruit virus. Plants  11(23): 3279.
Chu FH, Chao CH, Chung MH, Chen CC, Yeh SD, 2001. Completion of the genome sequence of Watermelon silver mottle virus and utilization of degenerate primers for detecting tospoviruses in five serogroups. Phytopathology 91: 361–368.
Escriu F, Fraile A García‐Arenal F, 2003. The evolution of virulence in a plant virus. Evolution 57(4): 755–765.
Esmaeilzadeh F, Koolivand D, 2022. First report of tomato brown rugose fruit virus infecting bell pepper in Iran. Journal of Plant Pathology 104(2): 893–893.
Esmaeilzadeh F, Koolivand D, 2022. Occurrence of tomato brown rugose fruit virus in tomato in Iran.  Journal of Plant Pathology 104(1): 457–457.
Esmaeilzadeh F, Koolivand D, 2023. Co‑infection of tomato brown rugose fruit virus and tomato spotted wilt virus in pepper from Iran. Journal of Plant Pathology 105:1129–1134.
Gautam HR, Bhardwaj ML, Rohitashw K, 2013. Climate change and its impact on plant diseases. Current Science 105 (12):1685–1691.
Ghorbani A, Rostami M, Seifi S, Izadpanah K, 2021. First report of tomato brown rugose fruit virus in greenhouse tomato in Iran. New Disease Reports  44(2): e12040.
Jones RA, Naidu R, 2019. Global dimensions of plant virus diseases: Current status and future perspectives. Annual Review of Virology  6: 387–409.
Klap C, Luria N, Smith E, Hadad L, Bakelman E, et al., 2020. Tomato brown rugose fruit virus contributes to enhanced pepino mosaic virus titers in tomato plants.  Viruses 12(8): 879.
Lukman R, Afifuddin A, Van Deynze A, Hill T, Jimenez R, 2019. A survey of mixed begomovirus infection in solanaceae and fabaceae at different altitudes in east Java, Indonesia. Archives of Phytopathology and Plant Protection 52(3-4): 385–406.
Luria N, Smith E, Reingold V, Bekelman I, Lapidot M, et al., 2017. A new israeli tobamovirus isolate infects tomato plants harboring tm-22 resistance genes. PLOS ONE  12(1): e0170429.
Menzel W, Knierim D, Winter S, Hamacher J Heupel M, (2019) First report of tomato brown rugose fruit virus infecting tomato in germany. New Disease Report 39(1): 2044–0588
 Jacobi V,  Bachand  GD,  Hamelin  RC,  Castello  JD, 1998.  Development of a multiplex immunocapture RT-PCR assay for detection and differentiation of tomato and tobacco mosaic tobamoviruses. Journal of Virological Methods  74 (2): 167–178.
Panno S, Caruso  AG, Davino S, 2019. First report of Tomato Brown rugose fruit virus on tomato crops in Italy. Plant Disease DOI: 10.1094/PDIS-12-18-2254-PDN
Scholthof KBG, Adkins S, Czosnek H, Palukaitis P, Jacquot E, et al., 2011. Top 10 plant viruses in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology 12(9): 938–954.
Singhal P, Nabi SU, Yadav MK, Dubey A, 2021. Mixed infection of plant viruses: Diagnostics, interactions and impact on host. Journal of Plant Disease & Protection 128: 353–368.
Smith VH, 2014. Nutrient supply differentially alters the dynamics of co-infecting phytoviruses. New Phytologist 204(2): 265–267.
Sokhandan Bashir N, Kalhor M, Zarghani SN, 2006. Detection, Differentiation and Phylogenetic Analysis of Cucumber Mosaic Virus Isolates from Cucurbits in the Northwest Region of Iran. Virus Genes 32: 277–288.
Sokhandan Bashir N, Nematollahi S, Torabi E, 2008. Cucumber mosaic virus subgroup IA frequently occurs in the northwest Iran. Acta Virololgy 52(4): 237–42.
Stanković I, Vučurović A, Zečević K, Petrović B, Nikolić D,  Delibašić G, 2021. Characterization of cucumber mosaic virus and its satellite RNAs associated with tomato lethal necrosis in Serbia. European Journal of Plant Pathology 160: 301–313.
Syller J, 2012. Facilitative and antagonistic interactions between plant viruses in mixed infections. Molecular Plant Pathology  13(2): 204–216.
Valli AA, Gallo A, Rodamilans B, López-Moya JJ, García JA, 2018. The HCPro from the Potyviridae family: an enviable multitasking Helper Component that every virus would like to have. Molecular  Plant Pathology 19(3): 744–763.
Zhou WP, Li YY, Li F, Tan GL, 2021. First report of natural infection of tomato by pepper mild mottle virus in China. Journal of Plant Pathology 103: 363. https://doi.org/10.1007/s42161-020-00688-y