ردیابی و تعیین جایگاه تاکسونومیکی جدایه‌های ایرانی ویروس موزائیک چغندرقند براساس ترادف پروتئین پوششی ویروس

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه بیماری‌شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 دانشیار، گروه بیماری‌شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 استادیار گروه گیاهپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بجنورد، بجنورد

چکیده

در این پژوهش وقوع ویروس موزائیک چغندرقند (BtMV) در مزارع چغندرقند استآن‌های خراسان رضوی، خراسان شمالی و البرز بررسی شد و به‌منظور تعیین جایگاه تاکسونومیکی جدایه‌های ایرانی BtMV و بررسی رابطه فیلوژنتیکی آن‌ها با سایر جدایه‌های گزارش شده از دنیا، بخشی از ژنوم ویروس شامل منطقه ژنی رمزکننده پروتئین پوششی و انتهای NIb تعیین ترادف شد. به این منظور، استخراج RNA و واکنش RT-PCR با آغازگرهای اختصاصی روی نمونه‌های الایزا مثبت انجام و محصول پی‌سی‌آر در پلاسمید PTZ57R/T همسانه‌سازی و تعیین ترادف شد. منطقه ژنی رمزکننده پروتئین پوششی و بخشی از انتهای NIb در این توالی‌ها به همراه سایر توالی‌های موجود در GenBank هم‌ردیف‌سازی شدند. سپس ماتریس درصد برابری و مولفه­های تکاملی به‌دست آمد. ترسیم درخت فیلوژنتیکی و ردیابی وقوع نوترکیبی نیز انجام شد. براساس درخت فیلوژنتیکی رسم شده، جدایه­های BtMV به دو گروه تقسیم شدند؛ جدایه‌های چین، اسلواکی و استرالیا (Euroasia) در یک گروه و جدایه امریکا در گروهی دیگر قرار گرفتند. نتایج نشان داد که جدایه‌های ایران در دسته مجزایی درگروه Euroasia قرار گرفتند. این اولین گزارش از ترادف بخشی از ژنوم ویروس موزائیک چغندرقند از ایران می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Detection and Phylogenetic Analysis of Iranian Beet Mosaic Virus Isolates Based on the Viral Coat Protein Gene

نویسندگان [English]

  • Akram Farahmand 1
  • Masoud Shams-bakhsh 2
  • Mohammad Reza Hosseinzadeh 3
1 M.Sc. Graduated, Department of Plant Pathology, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran
2 Associate Professor, Department of Plant Pathology, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran
3 Assistant Professor, Department of Plant Protection, Islamic Azad University, Bojnourd Branch, Bojnourd
چکیده [English]

In this study incidence of Beet mosaic virus (BtMV) was assessed in sugar beet fields in Razavi Khorasan, North Khorasan and Alborz provinces and to perform phylogenetic analysis of Iranian BtMV isolates and to study the phylogenetic relationship among them with other reported BtMV isolates, a part of the viral genome consists of NIb and coat protein genes was sequenced. To do this, RNA was extracted from ELISA positive samples and Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) was performed by specific designed primers and amplified DNA fragments were cloned in PTZ57R / T plasmid and sequenced. The NIb and coat protein (CP) were aligned with other sequences available in GenBank. Then, percent equity matrix and evolutionary parameters were obtained. Phylogenetic tree was drawn and recombination analyses were performed. Based on the phylogenetic tree, BtMV isolates were divided into two groups, China, Slovakia and Australia (Euroasia) isolates were placed in a same group and American isolate was located in another group. Results showed that the Iranian isolates were placed in a separate cluster in the Euroasia group. This is the first report of partial sequence of Iranian BtMV genome.

کلیدواژه‌ها [English]

  • BtMV
  • Cloning
  • ELISA

Adams, M. J., Antoniw, J. F. and Fauquet, C. M. 2005. Molecular criteria for genus and species discrimination within the family Potyviridae. Virology, 150: 459479.

Avgelis, A. and Vovlas, C. 1972. Le virosi delle piante ortereti in Apulia. IX Lereticolatura foliare gialla della bietola. Phytopathology, 11(2): 122-123.

Clark, M. F. and Adams, A. N. 1977. Characteristics of the microplate method of ELISA for the detection of plant viruses. Journal of General Virology, 34(3): 475-483.

Duffus, J. E. 1963. Incidence of beet virus diseases in relation to over wintering beet fields. The Plant Disease Reporter, 47: 428-43.

Glasa, M., Kudela, O. and Subr, Z. 2003. Molecular analysis of the 3 terminal region of the genome of Beet mosaic virus and its relation with other potyviruses. Archive of Virology, 148: 1863-1871.

Green, M. R. and Sambrook, J. 2012. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 4rd ed. Cold Spring Laboratory Press, New York. 1881pp.

Hall, T. A. 1999. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for windows 95/98/NT.Nucleic Acids Symposium Series,41: 95-98.

Harrison, B. D. 1970. Tobacco rattle virus. CMI/AAB Descriptions of Plant Viruses No. 12, Kew Surrey, England, 4pp.

Jalali, S., Okhovat, M., Mosahabi, G. H. and Arjmand, M. 2001. Isolation and identification of virus causing mosaic symptoms in Karaj sugar. Sugar Beet Journal, 17 (1): 44-56.

Jalali, S., Mosahabi, G. H. and Okhovat, M. 2002. Beet mosaic virus on the seed impact on production in greenhouses. Sugar Beet Journal, 18(2): 118-109.

Kaffka, S. R. and Lewellen, R. T. 2001. Homepage of How to Manage Pests. UC IPM Pest Management Guidelines: sugar beet diseases. Available on line at: http://www.ipm.ucdavis.edu/PMG/sugarbeetdisease.html.

King, A. M. Q., Adams, M. J., Carstens, E. B. and Lefkowitz, E. J. 2012. Virus Taxonomy. Academic Press, 1344 pp.

Martin, D. P., Lemey, P., Lott, M., Moulton, V., Posada, D. and Lefeuvre, P. 2010. RDP3: a flexible and fast computer program for analyzing recombination. Bioinformatics, 26: 2462-2463.

Murant, A. F. 1970. Tomato black ring virus. CMIIAAB Description of Plant Viruses No. 53, 3 pp, Kew Surrey, England.

Nemchinov, L. G., Hammond, I., Jordan R. and Hammond, R. W. 2004. The complete sequence, genome organization, and specific detection of Beet mosaic virus. Archives of Virology, 149: 1201-1204.

Rezaeian, M. 1969. Sugar beet mosaic virus disease, M.Sc. Thesis, Faculty of Agriculture, Tehran University, pp 86.

Rozas, J., Snchez-DelBarrio, J. C., Messeguer, X. and Rozas, R. 2003. DnaSP, DNA polymorphism analyses by the coalescent and other methods. Bioinformatics,19: 2496-2497.

Russell, GE. 1971. C.M.I./A.A.B. Descriptions of Plant viruses N 53.

Shepherd, R. J., Hills, F. J. and Hall, D. H. 1969. Losses caused by Beet mosaic virus in California grown sugar beets. Journal of American Society of Sugar Beet Technology, 13(3): 244-251.

Smith, H. G. and Karasev, A. V. 1991. Beet mosaic potyvirus. Available on line at the: http:biology.anu.edu.au/Grops/ MES/vide/descr085.htm.

Stakie, D. and Jasnic, S. 1985. Effect of Beet mosaic virus on germination of sugar beet seeds and on length of primary roots. Review of Plant Pathology, 65: 940-943.

Tamura, K., Peterson, D., Peterson, N., Stecher, G., Nei, M. and Kumar, S. 2011. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Molecular and Biology Evolution, 28: 2731-2739.

Wang, H. Y., Li, X. D., Liu, Y. Y., Wang, B. and Z hu, X. P. 2008. First report of Beet mosaic virus infecting lettuce, in China. Plant Pathology, 57(4): 764.

Wojcieh, R. 2009. Oligo Primer Analysis Software Version 7. Molecular Biology Insight, Inc., Cascade, CO, USA http.// www.Oligo.net.

Xiang, H., Han, Y. H., Han, C. H., Li, D. and Yu, J. 2007. Molecular characterization of two Chinese isolates of Beet mosaic virus. Virus Genes, 35: 795-799.

Zimmer, K. and Brandes, J. 1956. Elektronmikroskopische Untersuchungen uber das Rubenmosaik-virus. Phytopathology, Z. 26: 439-442.