Co-infection of tomato brown rugose fruit virus and cucumber mosaic virus in tomato in Iran

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

چکیده

During surveys conducted in several greenhouses in northwestern and southwestern Iran in the fall of 2021-2022, viral symptoms such as leaf mosaic, leaf deformation, and shoestring were observed in several tomato plants. Reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) was performed using specific primers to detect the tomato brown rugose fruit virus (ToBRFV). A 458 base pair fragment corresponding to a part of the coat protein gene was amplified in all symptomatic samples. Sequence blast analysis and multiple alignment of the sequenced isolate with those of the isolates obtained from GenBank revealed 99.76% nucleotide sequence identity with existing GenBank isolates. Phylogenetic analysis grouped ToBRFV isolates into three clades, the Iranian isolate (Jol-F-2022) fell into clade II. The possibility of mixed infection in the samples with important viruses was investigated using universal orthotospovirus primers, pepper mild mottle virus (PMMoV), tomato mosaic virus (ToMV), and cucumber mosaic virus (CMV)-specific primers. In five samples, CMV-specific primers amplified a 657-base pair fragment of the envelope protein gene, whereas no fragment was amplified with general primers for the orthotospovirus genus and specific primers for PMMoV, ToMV. Nucleotide blast (BLASTn) analysis revealed a nucleotide sequence identity around 95.13-98.85 between the Iranian CMV isolate and the corresponding sequences in the GenBank. Phylogenetic analysis based on the nucleotide sequences of the coat protein gene grouped the CMV isolates into three major groups, the Iranian isolate grouped with the Indian CMV isolates in the subgroup IB. Biological studies were performed by mechanical inoculation of an infected sample on Nicotiana rustica. The inoculated plants showed severe mosaic symptoms at 15 days post inoculation (dpi), and infection by both viruses was confirmed through RT-PCR using specific primers. This study presents the first report of mixed infection of tomato plants with ToBRFV and CMV in Iran.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

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

نویسندگان [English]

  • Fereshteh Esmaeilzadeh
  • Davoud KOOLIVAND
Department of Plant Protection, College of Agriculture, University of Zanjan Zanjan, Iran.
چکیده [English]

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.

کلیدواژه‌ها [English]

  • آنالیز فیلوژنتیک
  • گوجه فرنگی
  • تهدید نوظهور
  • زیر گروه IB
  • آلودگی مخلوط
پژوهش های کاربردی در گیاهپزشکی
دوره 13، شماره 2
تیر 1403
صفحه 147-156

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 19 شهریور 1402
  • تاریخ بازنگری: 21 آبان 1402
  • تاریخ پذیرش: 22 آبان 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار