شناسایی مولکولی و تعیین جایگاه تبارزایی ویروس چروکیدگی توت فرنگی (Strawberry crinkle virus) از مزارع توت فرنگی استان کردستان بر اساس بخشی از ژن پلیمراز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج

چکیده

چکیده
علایم چروکیدگی و بدفرم شدن برگ در تعدادی از بوته­های توت­فرنگی در مزارع توت­فرنگی استان کردستان مشاهده گردید. با بررسی علایم این نمونه­ها احتمال داده شد که این علایم مربوط به آلودگی نمونه­ها به ویروس چروکیدگی توت­فرنگی (Strawberry crinkle virus, SCV) باشد و برای اطمینان با آزمون RT-PCR بررسی شدند. در کل، تعداد 55 نمونه­ی برگی (دارای علایم و بدون علایم) طی تابستان 1396 از مناطق مختلف استان کردستان جمع­آوری و RNA کل با روش سیلیکا استخراج گردید و سپس cDNA آن­ها با استفاده از آغازگرهای تصادفی شش­تایی ساخته شد. PCR با آغازگرهای اختصاصی SCVdeta و SCVdetb انجام و قطعه­ای به طول 345 جفت باز از ژن پلیمراز SCV تکثیر گردید. نتایج RT-PCR نشان داد که 9/50 درصد از نمونه­ها آلوده به ویروس SCV بودند. به منظور بررسی مشخصات مولکولی و تبارزایی این ویروس، هفت جدایه بر اساس منطقه­ی جغرافیایی، رقم میزبان و نوع علایم انتخاب شده و تعیین توالی شدند. جدایه­های SCV توالی­یابی شده در این تحقیق به صورت یک زیرگروه مجزا در گروه تبارزایی اول قرار گرفتند. میانگین فاصله­ی ژنتیکی در بین جدایه­های توالی­یابی شده در این تحقیق در سطح نوکلئوتیدی 005/0 ± 031/0 و با سایر جدایه­های موجود در ژن بانک 014/0 ± 069/0 بود. مقایسه­ی دوبه دوی توالی­های نوکلئوتیدی نشان داد که بیشترین و کمترین تشابه نوکلئوتیدی به ترتیب میان جدایه SAr6 با جدایه 4MM از آرژانتین (1/95 درصد) و جدایه S26 با جدایه HB-A1 از هلند (5/86 درصد) وجود داشت.این اولین گزارش از شناسایی این ویروس در مزارع توت­فرنگی استان کردستان و اولین گزارش از ردیابی مولکولی این ویروس در ایران می­باشد.
 

 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Molecular Detection and Phylogenetic Determinant of Strawberry crinkle virus in Strawberry Fields of Kurdistan Province Based on the Partial Polymerase- Gene Sequences

نویسنده [English]

  • Mohammad Hajizadeh
Assistant Professor, Department of Plant Protection Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj
چکیده [English]

Abstract
Leaf crinkle symptoms in some strawberry plants were observed in field, and therefore 55 leaf samples (symptomatic and asymptomatic) were collected from Kurdistan province and tested for infection with Strawberry crinkle virus (SCV) by RT-PCR. Total RNA was extracted by silica-capture method and subjected to cDNA synthesize with random hexamer primers. RT-PCR was done by specific SCV-primers and PCR products were observed on 1.2% agarose gels. RT-PCR results were showed that 51.9% of the samples were infected by SCV. Based on the geographical origin, cultivar and symptom, seven isolates were selected, sequenced and analyzed for molecular characterization and phylogenetic studies on SCV L-gene. Phylogenetic analysis showed that all the seven isolates from Kurdistan were placed in a distinct subgroup, phylogenetic group II. The average genetic distance between the isolates from Iran was 0.031 ± 0.005 but between these isolates and the other isolates, available in GenBank, was 0.069 ± 0.014. Pairwise comparisons of the sequences showed that isolate SAr6 had the highest nucleotide similarity (95.1%) to isolate 4MM of Argentina whereas isolate SS26 had the lowest nucleotide identity with isolate HB-A1 of Netherlands. This is the first report on occurrence of SCV on strawberry in Kurdistan province and also the first report of molecular detection of SCV in Iran.   
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Genetic distance
  • Kurdistan province
  • Specific primers
  • Strawberry
بی­نام، 1394. آمارنامه محصولات باغبانی سال 1394، نشر وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه­ریزی و اقتصادی، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات، 251 صفحه.
فتاحی ف، 1383. شناسایی مولکولی ویروس­های توت­فرنگی ایران و حذف آن­ها. پایان­نامه کارشناسی ارشد بیماری­شناسی گیاهی. دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس تهران.
نصیری نیا ق، پوررحیم ر، الهی­نیا س ع، روحی­بخش ا و فرزادفر ش، 1395. وقوع بیماری­های ویروسی مهم توت­فرنگی در استان­های گیلان و مازندران، مجله آفات و بیماری­های گیاهی، جلد 84، شماره یک صفحه­های 31 تا 42.  
Abay K, Ekeberg D and Skrede G, 2007. Characterization of Phenolic Compounds in Strawberry (Fragaria × ananassa) Fruits by Different HPLC Detectors and Contribution of Individual Compounds to Total Antioxidant Capacity. Journal of Agricultural and Food Chemistry 55: 4395–4406.
FAO, 2012. FAOSTAT Database results from FAO website. Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Foissac X,  Savalle-Dumas P, Dulucq MJ, Gentit MJ and Candresse T, 2000. Polyvalent detection of fruit tree Tricho, Capillo and Faveaviruses by nested RT-PCR using degenerated and inosine containing primers (PDO RT-PCR). Acta Horticulture 550: 37-43.
Hall TA, 1999. “BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT”. Nucleic Acids Symposium Series 41: 95-98.
Gao R, Xu Y, Candresse T, He Z, Li S, Ma Y, Lu M, 2017. Further insight into genetic variation and haplotype diversity of Cherry virus A from China. PLOS ONE 12(10):e0186273
Garcı´a-Arenal F, Fraile A, Malpica JM, 2003. Variation and evolution of plant virus populations. International Microbiology 6: 225–232.
Krczal H, 1988. Strawberry crinkle virus. Pp. 78-79 In: Smith IM, Dunez J, Lelliott RA, Phillips DH, Archer SA (eds.) European handbook of plant diseases Blackwell Scientific Publications. Oxford, UK.
Klerks MM, Lindner JL, Vaˇskova D, Spak J, Thompson JR, Jelkmann W and Schoen CD, 2004. Detection and tentative grouping of strawberry crinkle virus isolates. European Journal of Plant Pathology 110: 45–52.
Martin RR and Tzanetakis IE, 2006. Characterization and recent advances in detection of strawberry viruses. Plant Disease 90: 384–396.
Martin RR, Tzanetakis IE, Barnes JE and Elmhirst JF, 2004. First report of Strawberry latent ringspot virus in Strawberry in USA and Canada. Plant Disease 88: 575.
Menzel W, Jelkmann W and Maiss E, 2002. Detection of four apple viruses by multiplex RT-PCR assays
with coamplification of plant mRNA as internal control. Journal of Virological Methods 99: 81-92.
Moyer C, Whitaker VM and Peres NA, 2010. Viral Diseases of Strawberries. PP273. Gainesville: University of Florida, Institute of Food and Agricultural Sciences. (http://edis.ifas.ufl.edu/PP273).
Posthuma KI, Adams AN and Hong Y, 2000. Strawberry crinkle virus, a Cytorhabdovirus needing more attention from virologists. Molecular Plant pathology 1: 331-336.
Posthuma KI, Adams AN, Hong Y and Kirby MJ, 2002. Detection of Strawberry crinkle virus in plants and aphids by RT-PCR using conserved L gene sequences. Plant Pathology 51: 266–274  
Postman JD, Tzanetakis IE andMartin RR, 2004. First report of Strawberry latent ringspot virus in a Mentha sp. from North America. Plant Disease 88: 907.
Qin Y, Teixeira da Silva JA, Zhang L and Zhang S, 2007. Transgenic strawberry: State of the art for improved traits. Biotechnology Advances 26: 219–232.
Richardson J and Sylvester ES, 1988. Successful juice inoculation of the aphid–vectored strawberry crinkle virus. California Agriculture 42: 6–7.
Richardson J, Frazier NW and Sylvester ES, 1972. Rhabdovirus particles associated with strawberry crinkle virus. Phytopathology 62: 491–492.
Rozas J, 2009. DNA Sequence Polymorphism Analysis using DnaSP. In Bioinformatics for DNA Sequence Analysis; Methods in Molecular Biology Series Vol. 537, ed. D. Posada, 337-350. USA: NJ, Humana Press.
Schoen, CD and Leone G, 1995. Towards molecular detection of aphid-borne strawberry viruses. Acta Horticulturae 385:55–63.
Sylvester ES, Richardson J and Stenger DC, 1987. Use of injected Macrosipum euphorbiae aphids as surrogate vectors for transfer of strawberry crinkle virus to Nicotiana species. Plant Disease 71: 972–975.
Tamura K, Stecher G, Peterson D, Filipski A and Kumar S, 2013. MEGA6: Molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology Evolution 30: 2725-2729.
Thompson JR, Wetzel S, Klerks MM, Vasˇkova D, Schoen CD, pak JS and Jelkmann W, 2003. Multiplex RT-PCR detection of four aphid-borne strawberry viruses in Fragaria spp. in combination with a plant mRNA specific internal control. Journal of Virological Methods111(2): 85-93.
Tzanetakis IE, 2010. Emerging strawberry virus and virus-like diseases in the world. P. 427. 21st International conference on virus and other graft transmissible diseases of fruit crops. Neustadt, Germany.
Van Regenmortel MHV, Fauquet CM, Bishop DHL, Carstens EB, Estes MK, Lemon SM, McGeoch DJ, Maniloff J, Mayo MA, Pringle CR, Wickner RB, 2000. Virus Taxonomy, Seventh Report of the International Committee on Taxonomy of Plant Viruses. New York, USA: Academic Press.