تشخیص مولکولی گونه ی Biscogniauxia mediterranea، عامل بیماری ذغالی بلوط، با استفاده از آغازگرهای اختصاصی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.

2 استاد، گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.

3 دانشجوی دکتری، رشته بیماری شناسی گیاهی، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.

4 دانشجوی دکتری، رشته حشره شناسی کشاورزی، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.

5 استاد، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.

چکیده

چکیده
گونه­ی Biscogniauxia mediterranea، عامل بیماری ذغالی بلوط، به عنوان یکی از عوامل اصلی  دخیل در زوال بلوط در ایران معرفی شده است. با این حال اطلاعاتی در مورد پراکنش، دامنه­ی میزبانی، روش­های انتشار و انتقال عامل بیماری در مناطق آلوده و همچنین احتمال شیوع بیماری در سایر مناطق جنگلی ایران در دسترس نمی­باشد. تحقیق حاضربا هدف توسعه­ی یک روش مولکولی مبتنی بر واکنش زنجیره­ای پلی­مرازی جهت تشخیص گونه­ی                    B. mediterranea براساس آغازگرهای اختصاصی گونه، اجرا گردید. بدین منظور نمونه­برداری از درختان بلوط با علایم بیماری ذغالی در استان ایلام صورت گرفت. عامل بیماری با استفاده از تکنیک­های متعارف در بیماری­شناسی گیاهی جداسازی و خالص سازی گردید. جدایه­های Biscogniauxia  براساس ویژگی­های ریخت­شناختی مرحله­ی جنسی و توالی یابی ناحیه ITS-rDNAگونه­ی B. mediterranea شناسایی گردیدند. داده­های توالی ناحیه­ی ITS-rDNA برای کلیه­ی گونه­های Biscogniauxia  موجود در بانک ژن دریافت و همراه با توالی­های ایجاد شده در این تحقیق زیر هم چینی و یک جفت آغازگر اختصاصی (BmF/BmR) با طول قطعه­ی مورد انتظار400 جفت باز، برای تشخیص مولکولی B. mediterranea  طراحی گردید. کارایی جفت آغازگر طراحی شده با استفاده از DNA جدایه­های  B. mediterranea و دیگر گروه­های قارچی جداسازی شده از بافت­های درختان بلوط طی واکنش زنجیره­ای پلی­مرازی ارزیابی گردید. نتایج حاصل از بررسی محصول واکنش روی ژل آگارز نشان داد که قطعه 400 جفت بازی فقط از جدایه­های گونه­ی B. mediterranea تکثیر می‌شود. آغازگرهای اختصاصی طراحی شده در این تحقیق در برنامه­های مربوط به ردیابی عامل بیماری، مطالعه­ی پراکنش، دامنه­ی ­میزبانی و روش­های انتشار عامل بیماری قابل استفاده خواهند بود.      

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Molecular Diagnostics of Biscogniauxia mediterranea, the Causal Agent of Charcoal Rot Disease on Oak Using Species-Specific Primers

نویسندگان [English]

  • Mehdi Arzanlou 1
  • Saeid Ghasemi Esfahlan 2
  • Sima Khodaei 3
  • Majid Tavakoli 4
  • Asadolah Babaei Ahari 5
1 Professor of Plant Pathology and Mycology, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 Former MSc Student of Plant Pathology, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
3 PhD Student of Plant Pathology, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
4 PhD Student of Agricultural Entomology, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
5 Professor of Plant Pathology and Mycology, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
Anselmi N, Mazzaglia A and Vannini A, 2000. The role of endophytes in oak decline. pp: 131-144. In Ragazzi A and Dellavalle I (eds.), Decline of oak species in Italy, Accademia Italiana de Scienze Forestali, Firenze.
Arzanlou M, Abeln ECA, Kema GHJ, Waalwijk C, Carlier J,  Vries I de, Guzmán M and  Crous PW, 2007. Molecular diagnostics for the Sigatoka disease complex of banana. Phytopathology 97: 1112-1118.
Arzanlou M and Narmani A, 2014. Multiplex PCR for specific identification and determination of mating type in Togninia minima (anamorph Phaeoacremonium aleophilum), a causal agent of esca disease of grapevine. Phytopathologia Mediterranea 53: 240-249.
Bakhshi M, Arzanlou M and Babai-Ahari A, 2011. Uneven distribution of mating type alleles in Iranian populations of Cercospora beticola, the causal agent of Cercospora leaf spot disease of sugar beet. Phytopathologia Mediterranea 50: 101-109.
Callan BE and RogersJD, 1986. Cultural characters and anamorphs of Biscogniauxia (= Nummularia) marginata, B. dennisii, and B. repanda. Canadian Journal of Botany 64: 842-847.
Hsieh H-M, Ju Y-M and Rogers JD, 2005. Molecular phylogeny of Hypoxylon and closely related genera. Mycologia 97: 844-865.
Jurc D and Ogris N. 2005. First reported outbreak of charcoal disease caused by Biscogniauxia mediterranea on Turkey oak in Slovenia. New Disease Reports 11: 42.
Lievens B and Thomma BPHJ, 2005. Recent developments in pathogen detection arrays: implications for fungal plant pathogens and use in practice. Phytopathology 95: 1374-1380.
Luchi N, Capretti P, Pinzani P, Orlando C and Pazzagli M. 2005. Real-time PCR detection of Biscogniauxia mediterranea in symptomless oak tissue. Letters in Applied  Microbiology 41: 61-68.
Luchi N, Capretti P, Vettraino AM, Vannini A, Pinzani P and Pazzagli M. 2006. Early detection of Biscogniauxia nummularia in symptomless European beech (Fagus sylvatica L.) by TaqManTM quantitative real-time PCR. Letters in Applied  Microbiology 2006: 43:33-38.
Mazzaglia A, Anselmi N, Gasbarri A and Vannini A, 2001. Development of a Polymerase Chain Reaction (PCR) assay for the specific detection of Biscogniauxia mediterranea living as an endophyte in oak tissues. Mycolgical Research  105 : 952-956.
Maxwell A, Jackson SL, Dell B and Hardy GESJ, 2005. PCR-identification of Mycosphaerella species associated with leaf diseases of Eucalyptus. Mycological Research 109: 992-1004.
Mirabolfathi M, 2013. Outbreak of charchoal diseaseon Quercus spp and Zelkova carpinifolia trees in forests of Zagros and Alborz mountains in Iran. Iranian Plant Pathotology, 49: 77-79.
Mirabolfathi M, Groenewald JZ and Crous PW, 2011. The occurrence of charcoal disease caused by Biscogniauxia mediterranea on Chestnut leaved oak (Quercus castaneifolia) in the Golestan forests of Iran. Plant Diseases, 95: 876.
Raei S, Khodaparast SA and Abbasi M, 2014. More records of xylariaceous fungi from North of Iran. Rostaniha, 15(2): 110-121.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. Nucleic Acids Research, 20: 6115–6116.
Ragazzi A, Ginetti B and Moricca S, 2012. First report of Biscogniauxia mediterranea on English Ash in Italy. Plant Disease 96: 1694.
Tamura K, Stecher G, Peterson D, Filipski A and Kumar S, 2013. MEGA 6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 6.0. Molecular Biology and Evolution 30: 2725-2729.
Vannini A and Scarascia Mugnozza G, 1991. Water stress : a predisposing factor in the athogenesis of Hypoxylon mediterraneum on Quercus cerris .European Journal of Forest Pathology 21: 193-202.
Vannini A and Valentini R, 1994. Influence of water relations in Quercus cerris- Hypoxylon mediterraneum interaction : a model of drought induced susceptibility to a weakness parasite. Tree Physiology 14: 129-139.
White T J, Bruns T, Lee S and Taylor J, 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. Pp. 315–322 In: Innis MA, Gelfand DH, Sninsky JJ, White TJ (eds.), PCR Protocols : A guide to Methods and Applications Academic Press, New York, USA.