شناسایی مولکولی تجزیه و تعیین توالی ژن رمز کننده پروتئین پوششی ویروس پیچیدگی برگ زرد گوجه‌فرنگی در مزارع گوجه‌فرنگی از برخی مناطق ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

ویروس پیچیدگی برگ زرد گوجه‌فرنگی (Tomato yellow leaf curl virus; Begomovirus coheni) یکی از مخرب‌ترین ویروس‌های گیاهی است که با ایجاد خسارت‌های شدید در مزارع گوجه‌فرنگی، در میان ده ویروس مهم گیاهی جهان قرار گرفته است. در این مطالعه به‌منظور ردیابی و بررسی تنوع این ویروس، نمونه‌برداری از گیاهان مشکوک به آلودگی ویروسی در برخی مزارع گوجه‌فرنگی مناطق اصفهان، یزد و ورامین انجام شد. پس از استخراج DNA کل از بافت برگ، ردیابی با واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) توسط جفت ‌آغازگرهای اختصاصی ژن V1 ویروس انجام شد. نتایج PCR نشان داد که قطعه‌ای به طول تقریبی ۶۷۰ جفت باز در 12 نمونه مشکوک تکثیر شد که نهایتاً هفت جدایه توالی‌یابی شدند. توالی‌های حاصل با توالی‌های موجود در پایگاه داده NCBI هم‌ردیف‌سازی شده و تجزیه و تحلیل‌های تبارزایی با استفاده از روش‌های Neighbor-Joining، در نرم افزار MEGA 11 انجام شد که برخی از جدایه‌های منتخب ایرانی را در دو گروه متمایز همراه با برخی از جدایه ها از سایر مناطق دنیا در شاخه 1 طبقه‌بندی شدند. تحلیل شبکه هاپلوتیپی نیز این گروه‌بندی‌ها را تأئید کرد. علاوه بر این، بررسی دقیق جایگاه تبارزایی و تعیین نوع سویه جدایه‌های تازه شناسایی‌شده نشان داد که تمامی این جدایه‌ها درون خوشه TYLCV-OM قرار دارند که بیانگر نزدیکی ژنتیکی و منشأ تکاملی مشترک آن‌هاست. این الگو، فرضیه‌ تعلق این جدایه‌ها به یک استرین منطقه‌ای متمایز و سازگار با شرایط محیطی خاص مناطق مرکزی ایران را تقویت می‌کند. تجزیه و تحلیل تنوع ژنتیکی نشان‌دهنده تفاوت معنا‌دار بین جمعیت‌های مناطق مورد بررسی بود. افزون بر آن، آزمون‌های خنثی بودنTajima’s D ، Fu and Li’s D و F و سایر آنالیزهای جمعیتی و مولکولی شواهدی از انتخاب خالص‌سازی و گسترش اخیر جمعیت ارائه کردند. همچنین، در بین جدایه های مورد بررسی یک رویداد نوترکیبی معنادار با استفاده از نرم‌افزار RDP4 شناسایی شد و آزمون‌های فشار انتخابی با روش‌های FEL و MEME  نشان دادند که تعدادی از کدون‌ها تحت فشار انتخابی مثبت یا منفی قرار دارند. این یافته‌ها تصویری جامع از تنوع ژنتیکی و پویایی تکاملی TYLCV در مناطق مرکزی (اصفهان و یزد و ورامین) ایران ارائه می‌دهد که می‌تواند در تدوین راهبردهای مدیریتی مؤثر برای کنترل بیماری در سطح منطقه‌ای مفید باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Molecular Identification, Analysis, and Sequencing of the Coat Protein Gene of Tomato yellow leaf curl virus in Tomato Fields from Selected Regions of Iran

نویسندگان [English]

  • Nesa Razavi
  • Narjes Maleki
  • Davoud KOOLIVAND
Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده [English]

Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV; Begomovirus coheni) is one of the most destructive plant viruses worldwide, causing severe yield losses in tomato fields. In this study, field surveys were conducted in tomato-growing areas of Isfahan, Yazd, and Varamin (central Iran) to detect and investigate the genetic diversity of TYLCV. Leaf samples showing virus-like symptoms were collected, and total DNA was extracted for molecular detection. PCR amplification using V1 gene-specific primers resulted in a ~670 bp fragment in 12 suspected samples, of which seven isolates were selected for sequencing. The obtained sequences were aligned with reference sequences from GenBank, and phylogenetic analyses were performed using the Neighbor-Joining method in MEGA11. The results revealed that selected Iranian isolates clustered into two distinct groups within clade I, along with isolates from other parts of the world. Haplotype network analysis further supported these groupings. Notably, phylogenetic placement and strain-level classification of the newly identified isolates showed that all seven Iranian isolates (PV579121–PV579127) clustered within the TYLCV-OM group, forming a distinct lineage. This close genetic relationship suggests a common evolutionary origin and supports the hypothesis that these isolates belong to a region-specific strain adapted to the environmental conditions of central Iran. Genetic diversity analyses revealed significant differences among virus populations from the surveyed regions. Furthermore, neutrality tests (Tajima’s D, Fu and Li’s D* and F*) and population genetic analyses provided evidence of purifying selection and recent population expansion. One significant recombination event was also detected using RDP4 software. Selection pressure analysis using FEL and MEME methods identified several codons under both positive and negative selection. Collectively, these findings provide a comprehensive picture of the genetic diversity and evolutionary dynamics of TYLCV in central Iran and offer valuable insights for developing effective regional disease management strategies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Genetic diversity
  • Molecular Detection
  • Phylogenetic analysis
  • Tomato yellow leaf curl virus
  • Whitefly

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 30 شهریور 1404
  • تاریخ دریافت: 30 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش: 30 شهریور 1404