ردیابی و بررسی تبارزایی ویروس موزاییک شلغم (Turnip mosaic virus) در گیاه زعفران (Crocus sativus L.) در ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد بیماری‌شناسی گیاهی گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند.

2 استادیار بیماری شناسی گیاهی گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند.

3 کارشناس مرکز تحقیقات زیست محیطی خراسان جنوبی.

چکیده

چکیده
ویروس موزائیک شلغم (Turnip mosaic virus; TuMV) یکی از اعضای جنس پوتی‌ویروس می­باشد که وسیع­ترین دامنه­ی میزبانی را در بین پوتی‌ویروس­ها دارد. به منظور ردیابی و شناسایی این ویروس، در ماه­های آبان و آذر سال 1395 از مزارع زعفران دارای علائم استان خراسان جنوبی و شهرستان های قاین، خوسف و بیرجند تعداد 175 نمونه برداشت گردید. ردیابی اولیه­ی ویروس با آزمون الایزا صورت گرفت که طی آن آلودگی نمونه‌ها 85/10 درصد برآورد شد. سپس RNA کل استخراج و در آزمون RT-PCR با آغازگر اختصاصی ژن پروتئین‌پوششیTuMV ، قطعه­ای به طول تقریبی 980 جفت باز تکثیر و تعداد 9 جدایه تعیین توالی شد. بررسی تبارزایی 9 جدایه­ی ایرانی با جدایه‌های موجود در بانک ژن بر مبنای توالی کامل ژن پروتئین پوششی، نشان داد که شش جدایه در گروه Asian BR همراه با جدایه‌هایی از چین، ترکیه و ایران قرار می­گیرند. در صورتیکه سه جدایه­ی دیگر این تحقیق درکنار سایر جدایه­های ایرانی این ویروس، در گروه World B نزدیک به جدایه­هایی از کانادا و نیوزلند قرار می­گیرند. بیشترین شباهت بین جدایه SKK10 از ایران با جدایه­ی ایرانی IRNTT3 به میزان 96/98 درصد و کمترین بین جدایه­ی ایرانی SKK10 با AB 093598 از ایتالیا به میزان5/84 درصد می­باشد. از آنجا که جدایه­های ایرانی این ویروس روی گیاه زعفران در دو گروه کاملا مجزا قرار دارند، بنابراین از اجداد متفاوتی منشا گرفته‌اند. تحقیق حاضر اولین بررسی ویروس مذکور روی گیاه زعفران در ایران است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Detection and Phylogenetic Analysis of Turnip mosaic virus on Saffron (Crocus sativus) in Iran

نویسندگان [English]

  • Maryam Hedari 1
  • Seydeh Atefeh Hoseini 2
  • Raziyeh Duri 3
1 1MSc. Student, Plant Patology, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Birjand.
2 Assistant professor of Plant Protection Department, Faculty of Agriculture, University of Birjand
3 Envirionment Research Center, Soth Kharsan Povince.
چکیده [English]

Abstract
Turnip mosaic virus is a member of the genus Potyvirus in the family Potyviridae and has the broadest host range in the family. In order to detect and characterize local isolates of TuMV, 175 saffron samples were collected from Birjand, Khosf and Ghaen in South Khorasan between October and November 2016. Infections with TuMV were detected by ELISA in 10.85 percent of samples. Total RNA was extracted and subjected to RT-PCR with the virus coat protein (CP) specific primers. As a result, full-length CP gene (980 bp) was amplified from nine samples and sequenced. Phylogenetic analysis of these isolates and 30 GenBank TuMV isolates showed that six Iranian isolates fell in Asian BR group with other isolates from Iran, China and Turkey. Three Iranian isolates fell in World B group with the isolates from Canada and new Zealand. Homology matrix showed the highest similarity between SKK10 and IRNTT3 and the lowest between SKK10and AB093598 from Italy (98.96 and 87.2%, respectively). The phylogenetic analysis showed that TuMV isolates from saffron plant in Iran were classified in different groups; therefore, they may have derived from different ancestors. This is the first investigation of TuMV on saffron in Iran
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Iran
  • Turnip mosaic virus
  • Potyvirus
  • Saffron
منابع
ایزدپناه ک، 1361. لیست مشروح بیماری های ویروسی و شبه ویروسی گیاهان در استان فارس، دانشگاه شیراز. .صفحه 188..
سبک خیز م ع، جعفرپور ب، شهریاری احمدی ف ا. طریقی س و صفرنژاد م ر، 1394. شناسایی ویروس موزاییک شلغم در خردل کاذب از ایران. حفاظت گیاهان، جلد 29. شماره2.  صفحه­های 231 تا 237.
قربانی ش، شهرآئین ن، دهقانیار ح، سهندی ا.و پوررحیم ر، 1386. تشخیص سرولوژیکی و خالص سازی ویروس موزائیک شلغم (TuMV) از گیاه کلزا. .مجله زیست شناسی ایران، جلد 20، صفحه­های 61 تا 71.
Chang A. 1993. Modified CTAB RNA extraction method. Plant Molecular Biology reporter, 11: 113-116
Clark MF and Adams AN, 1977. Characteristics of microplate method of enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of plant viruses. Journal of General Virology, 34:475-483.
Clewley JP and Arnold C, 1996. Sequence Data Analysis Guidebook Series:Methods in Molecular Biology, 70: 119-129.
Farzadfar S, Ohshima K, Pourrahim R, Golnaraghi A, Sajedi S and Ahoonmanesh A, 2005. Reservoir weed hosts for Turnip mosaic virus in Iran. Plant Disease, 89: 339.
Farzadfar S, Tomitaka Y, Ikematsu M, Golnaraghi AR, Pourrahim R, Ohshima K. 2009. Molecular characterization of Turnip mosaic virus isolates from Brassicaceae weeds. European Journal of Plant Pathology, 124:45–55.
Farzadfar SH and Pourrahim R, 2014. Characterization of Turnip mosaic virus from the Asian-BR Population in Iran. Plant Virus Research Department, Iranian Research Institute of Plant Protection (IRIPP), P.O.Box 19395-1454 Tehran, Iran. Journal of Phytopathology.
Haj Kassem A, and Walsh J, 2008. Characterising resistance to Turnip mosaic virus (TuMV) in turnip (Brassica rapa rapa). Arabian Journal of Plant Protection,  26: 168-172.
Hughes SL, Green SK, Lydiate DJ and Walsh JA, 2002. Resistance to Turnip mosaic virus in Brassica rapa and B. napus and the analysis of genetic inheritance in selected lines. Plant Pathology, 51:567-573.
Korkmaz S, Tomitaka Y, Onder S and Ohshima K,2008. Occurrence and molecular characterization of Turkish isolates of Turnip mosaic virus. Plant Pathology,57:1155-1162.
Martin D,  Murrell  B,  Golden M, Khoosal A, Muhire B, 2015. RDP4: Detection and analysis of recombination patterns in virus genomes. Virus Evolution, 1:5-10.
Monci FS, Nchez Campos S, Navas Castillo J and  Moriones E, 2002. A natural recombinant between the geminiviruses Tomato yellow leaf curl Sardinia virus and Tomato yellow leaf curl virus exhibits a novel pathogenic phenotype and is becoming prevalent in Spanish populations. Virology, 303: 317–326.
Muhire BM, Varsani A and Darren PM, 2014. SDT: A Virus Classification Tool Based on Pairwise Sequence Alignment and Identity Calculation. Plos 1. 9(9)
Nguyen HD, Tomitaka Y, Ho S, Duchene S, Vetten HJ, Lesemann D, Walsh JA, Gibbs AJ and Ohshima K, 2013. Turnip mosaic potyvirus probably first spread to Eurasian brassica crops from wild orchids about 1000 years ago. PLoS One, 8 (2): E55336.4.
Ohshima K, Yamaguchi Y and Hirota R, 2002. Molecular evolution of Turnip mosaic virus; evidence of host adaptation, genetic recombination and geographical spread. Journal of General Virology, 83:1511–1521.
Ohshima K, Tomitaka Y, Wood JT, Minematsu Y, Kajiyama H, Tomimura K and Gibbs A J, 2007. Patterns of recombination in Turnip mosaic virus genomic sequences indicate hotspots of recombination. Journal of General Virology,  88: 298-315.
Sanchez F, Wang X, Jenner CE, Walsh JA and Ponz F, 2003. Strains of Turnip mosaic potyvirus as defined by the molecular analysis of the coat protein gene of the virus. Virus Research. 94: 33-43.
Tamura K, Stecher G, Peterson D, Filipski A and Kumar S, 2013. MEGA6: Molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology and Evolution, 30: 2725-2729.
Tan Z, Wada Y, Chen J and Ohshima K, 2004. Inter- and intralineage recombinants are common in natural populations of Turnip mosaic virus. Journal of General Virology,85: 2683–96
Tomimura K, Spak J, Katis N, Jenner CE, Walsh JA and Gibbs AJ, 2004. Comparisons of the genetic structure of populations of Turnip mosaic virus in West and East Eurasia. Virology, 330: 408-423.
Tomitaka Y and Ohshima K, 2006. A phylogeographical study of the Turnip mosaic virus population in East Asia reveals an ‘emergent’ lineage in Japan. Molecular Ecology, 15: 4437-4457.
Wang RY and Pirone TP, 1999. Purification and characterization of Turnip mosaic virus helper component protein. Phytopathology, 89:564-567.
Yasaka R, Ohba K, Schwinghamer M, Fletcher J, Ochoa-Corona F, Thomas J, Ho S,. Gibbs A, and Ohshima K. 2015. Phylodynamic evidence of the migration of turnip mosaic potyvirus from Europe to Australia and New Zealand. Journal of General Virology, 96, 701–713