شناسایی ریخت¬شناختی و مولکولی عوامل قارچی همراه با پوسیدگی میوه زیتون در استان زنجان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد رشته بیماریشناسی گیاهی، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2 دا نشیار گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 استادیار، مر کز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان

4 استاد گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

پوسیدگی میوه یکی از مهم­ترین بیماری­های زیتون در استان زنجان به­شمار می­رود. علی­رغم شیوع این بیماری در منطقه، عوامل قارچی مرتبط با این بیماری ناشناخته باقی مانده­اند. این تحقیق با هدف شناسایی گونه­های قارچی عوامل پوسیدگی میوه زیتون در استان زنجان با استفاده از داده­های ریخت­شناختی و مولکولی انجام شد. برای این منظور از باغ­های زیتون منطقه طارم در استان طی ماه­های مهر و آبان سال 1390 نمونه­برداری صورت گرفت. پس از جداسازی قارچ­های عامل بیماری، خالص­سازی به روش تک­اسپور و نوک­ریسه انجام شد. شناسایی جدایه­های قارچی در سطح گونه با بررسی­های ریخت­شناختی و داده­های توالی نوکلئوتیدی ناحیه ITS-rDNA صورت گرفت. نتایج این بررسی نشان داد گونه مرکبAlternaria alternata  با فراوانی 37 درصد به­عنوان گونه قارچی غالب در ایجاد بیماری پوسیدگی میوه در استان زنجان می باشد. در مورد جدایه­های متعلق به جنس آلترناریا هویت گونه با استفاده از داده­های توالی نوکلئوتیدی ناحیه ITS-rDNA و توالی ژن­هایgpd  وrpb2  مورد تایید قرار گرفت، تمامی جدایه­ها در خوشه گونه مرکبAlternaria alternata  قرار گرفتند. در درخت تبارزایی ترسیم­شده بر اساس توالی rpb2 برای این جنس، جدایه­های زیتون همراه با جدایه­های گونه مرکب A. alternata یک خوشه را به خود اختصاص دادند. دیگر گونه­های قارچی جداسازی شده از میوه­های زیتون با علایم پوسیدگی این منطقه شامل Acremonium implicatum، Arthrinium phaeospermum،Aspergillus ochraceus، Aureobasidium pullulans،Botrytis cinerea ، Epicoccum nigrum، Fusarium sp.، F. proliferatum، F. nygamai،Penicillium expansum، Trichoderma harzianumوTruncatella angustata  بودند. گزارش اغلب گونه­های قارچی از روی زیتون برای ایران جدید می­باشد. با شناسایی گونه­های قارچی همراه با بیماری پوسیدگی میوه زیتون، اعمال راه­کارهای مناسب برای مدیریت بیماری در آینده امکان­پذیر خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Morphological and Molecular Characterization of Fungal Species Associated with Olive Fruit Rot Disease in Zanjan Province, Iran

نویسندگان [English]

  • Mohsen Torbati 1
  • Mehdi Arzanlou 2
  • Hosein Jafary 3
  • Asadollah Babaiahari 4
1 Former MSc Student, Dept of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 Associate Professor and Professor, Dept of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
3 Assistant Professor, Agricultural and Natural Resources Research Center of Zanjan Province, Iran
4 Professor, Dept of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Fruit rots are among the most important diseases of olive in Zanjan province, Iran. Despite the incidence of the disease in the region, the fungal species involved in occurrence of the disease largely remain unknown. The aim of present study is to characterize fungal species associated with olive fruit rot in Zanjan province based on morphological and molecular data. For this purpose, olive fruit samples showing fruit rot symptoms were collected from olive orchards in Zanjan province, during the September and October 2011. Pure cultures were established using a single spore technique. Fungal isolates were identified using morphological characteristics as well as sequence data of ITS-rDNA region. The results revealed Alternaria alternata species complex as the dominant species amongst the fungal groups involved in olive fruit rot in this region with a frequency of 37 percent. The identity of Alternaria isolates were further analysed based on sequence data from the rpb2 and gpd genes. The phylogeny inferred using sequence data from rpb2 gene culstred olive isolates in A. alternata species complex clade. The other fungal species identified in this study include Acremonium implicatum, Arthrinium phaeospermum, Aspergillus ochraceus, Aureobasidium pullulans, Botrytis cinerea, Epicoccum nigrum, Fusarium sp., F. nygamai, F. proliferatum, Penicillium expansum, Trichoderma harzianum and Truncatella angustata. Most of the species represent new records for Iran. With the identification of fungal species associated with olive fruit rot, it will be possible to practice suitable management strategies for this disease.

کلیدواژه‌ها [English]

  • fruit rot
  • ITS-rDNA
  • Phylogeny
  • Alternaria
  • Fusarium
  • RPB2
ارشاد ج، 1388. قارچ­های ایران. ویراست سوم. انتشارات موسسه تحقیقات گیاه­پزشکی کشور.
محمدی ح و وکیلی د، 1385. زیتون (کاشت، داشت، برداشت و فرآوری)، جلد 1، انتشارات ندای سبز شمال.
 
Arzanlou M, Torbati M and Jafary H, 2012.  Fruit rot of olive (Olea europaea) caused by Truncatella angustata. Plant Pathology & Quarantine 2: 117-123.
 
Babbitt S, Gally M, Perez BA and Barreto D, 2002. First report of Nectria haematococca causing wilt of olive plants in Argentina. Plant Disease 86: 326.
Benali S, Mohamed B, Eddine HJ and Neema C, 2011. Advances of molecular markers application in plant pathology research. European Journal of Scientific Research 50: 110-123.
Cho HS and Yu SH, 2000. Three Alternaria species pathogenic to sunflower. The Plant Pathology Journal 16: 331-334.
Crous PW, Gams W, Stalpers JA, Robert V and Stegehuis G, 2004. MycoBank: an online initiative to launch mycology into the 21st century. Studies in Mycology 50: 19-22.
Dervis S, Mercado-Blanco J, Erten L, Valverde-Corredor A and Pérez-Artés E, 2010. Verticillium wilt of olive in Turkey: a survey on disease importance, pathogen diversity and susceptibility of relevant olive cultivars. European Journal of Plant Pathology 127: 287-301.
Domsch KH, Gams W and Anderson TH, 2007. Compendium of soil fungi, IHW-Verlagsbuchhandlung.
FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 2012. FAO statistical databases. Available at http://www.fao.org/. (Accessed on 12/7/2013).
Gilbert H and Mifsud D, 2007. Pests and diseases associated with olive trees in the Maltese Islands (Central Mediterranean). The Central Mediterranean Naturalist 4: 142-161.
Gerlach W and Nirenberg H I, 1982. The genus Fusarium – a pictorial aatlas. Mitt Biol Bundesanst Land Forstwirtsch Berlin Dahlem.
Hamdi B-MN, Souli M, Ben Salem I, Selmi S and Romdhani ME, 2011. Screening of fungi implicated in the dieback of olive trees (Olea europaea L.) in Chebika’s area. Research in Plant Biology 1: 33-38.
Hong SG, Maccaroni M, Figuli PJ, Pryor BM and Belisario A, 2006. Polyphasic classification of Alternaria isolated from hazelnut and walnut fruit in Europe. Mycological Research 110: 1290-1300.
Houbraken J and Samson RA, 2011. Phylogeny of Penicillium and the segregation of Trichocomaceae into three families. Studies in Mycology 70: 1-51.
Leslie JF and Summerell BA, 2006. The Fusarium laboratory manual. Blackwell.
Lopez-Escudero FJ and Mercado-Blanco J, 2011. Verticillium wilt of olive: a case study to implement an integrated strategy to control a soil-borne pathogen. Plant Soil 344: 1-50.
Moller EM, Bahnweg G and Geiger HH, 1992. A simple and efficient protocol for isolation of high molecular weight DNA from filamentous fungi, fruit bodies, and infected plant tissues. Nuclear Acid Research 20: 6115-6116.
Moral J, De La Rosa R, Leon L, Barranco D, Michailides TJ and Trapero A, 2008. High susceptibility of olive cultivar FS-17 to Alternaria alternata in Southern Spain. Plant Disease 92: 1252.
Moral J, Oliveira R and Trapero A, 2009. Elucidation of the disease cycle of olive anthracnose caused by Colletotrichum acutatum. Phytopathology 99: 548-556.
Noormohammadi Z, Hosseini-Mazinani M, Trujillo I, Rallo L, Belaj A and Sadeghizadeh M, 2007. Identification and classification of main Iranian olive cultivars using microsatellite markers. HortScience 42: 1545-1550.
Patumi M, Terenziani S, Ridolfi M and Fontanazza G, 2003. Effect of fruit stoning on olive oil quality. Jaocs 80: 249-255.
Peever TL, Su G, Carpenter-Boggs L and Timmer LW, 2004. Molecular systematics of citrus-associated Alternaria species. Mycologia 96: 119-134.
Rambelli A, Venturella G and Ciccarone C, 2009. More dematiaceous hyphomycetes from Pantelleria mediterranean maquis litter. Flora Mediterranea 19: 81-113.
Samson RA, Houbraken J, Thrane U, Frisvad JC and Andersen B, 2010. Food and indoor fungi. CBS Laboratory Manual Series 2, CBS-Fungal Biodiversity Centre, Utrecht.
Sanei SJ and Razavi SE, 2012. Survey of olive fungal disease in north of Iran. Annual Review & Research in Biology 2: 27-36.
Sergeeva V, Spooner-Hart R and Nair NG, 2008. First report of Pseudocercospora cladosporioides on olive (Olea europaea L.) berries in Australia. Australian Plant Disease Notes 3: 24.
Simmons EG, 2007. Alternaria: An identification manual. CBS-KNAW Fungal Biodiversity Center.
Singh RS, Saini GK and Kennedy JF, 2008. Pullulan: microbial sources, production and applications. Carbohydrate Polymers 73: 515-531.
Slepecky RA, and Starmer WT, 2009. Phenotypic plasticity in fungi: a review with observations on Aureobasidium pullulans. Mycologia 101: 823-832.
Sobres EK and Doupnik BJR, 1972. Stabilization of conidium morphology in cultures of Alternaria longipes. Phytopathology 63: 191-192.
Summerbell RC, Gueidan C, Schroers HJ, de Hoog GS, Starink M, Arocha Rosete Y, Guarro J and Scott JA, 2011. Acremonium phylogenetic overview and revision of Gliomastix, Sarocladium and Trichothecium. Studies in Mycology. 68: 139-162.
Sutton BC, 1980. The Coelomycetes. Fungi imperfecti with pycnidia, acervuli and stromata. Commonwealth Mycological Institute, Kew.
Zalar P, Gostinčar C, Hoog GS de, Uršič V, Sudhadham M and Gunde-Cimerman N, 2008. Redefinition of Aureobasidium pullulans and its varieties. Studies in Mycology 61: 21-38.