آنالیز تبارزایی و جمعیتی جدایه‌های ویروس موزائیک زرد لوبیا در برخی از مناطق کشت لوبیا در استان زنجان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 دانشیار، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

3 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات سبزی، صیفی و حبوبات آبی، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

در این تحقیق آلودگی مزارع لوبیا در برخی از مناطق مهم استان زنجان به ویروس موزائیک زرد لوبیا (Bean yellows mosaic virus, BYMV) بررسی شد و روابط تبارزایی و جمعیتی جدایه‌های ایرانی با سایر جدایه‌های دنیا تجزیه‌وتحلیل شد. به‌منظور ردیابی اولیه این ویروس از مزارع لوبیا استان در مناطق مختلف کشت لوبیا 156 نمونه برگی جمع‌آوری شد. استخراج RNA کل از 81 نمونه برگی منتخب براساس زمان، محل نمونه­برداری و علائم شدید انجام شد. سپس ژن پروتئین پوششی در آزمون RT-PCR با جفت آغازگرهای اختصاصی این ناحیه ژنومی تکثیر شد. نتایج واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز نشان داد قطعه مورد انتظار مربوط به ژن پروتئین پوششی ویروس موزائیک زرد لوبیا با حدود 900 جفت باز، در نه نمونه مشکوک تکثیر شد. پس از تعیین توالی دو قطعه تکثیر یافته به‌عنوان نماینده باتوجه به تفاوت در علائم، زمان و مکان نمونه‌برداری، آنالیز تبارزایی با استفاده از نرم‌افزار MEGA 7 و آنالیزهای جمعیتی توسط نرم‌افزارهای RDP4، DnaSP و SDT به‌ترتیب به‌منظور بررسی نوترکیبی، مؤلفه‌های مربوط به جمعیت ازجمله جهش‌ها و تنوع ژنتیکی انجام شد. رسم درخت تبارزایی نشان داد که جدایه‌های ردیابی شده در این تحقیق همراه با جدایه‌هایی از کره‌جنوبی، امریکا و استرالیا که دارای میزبان‌های متفاوتی هستند در یک خوشه قرار می‌گیرند. هم‌چنین بیش‌ترین فاصله ژنتیکی جدایه‌های ایرانی با جدایه‌هایی از استرالیا و ژاپن مشاهده شد. نتایج نشان داد که بیش‌ترین نسبت جهش‌های غیرهم‌نام به جهش‌های هم‌نام مربوط به شاخه شماره یک است و هم‌چنین بیش‌ترین تنوع نوکلئوتیدی و کم‌ترین π نیز مربوطه به این گروه است که جدایه‌های ایرانی نیز در این گروه قرار دارند. در سایر خوشه‌ها قرار گرفتن جدایه‌ها همبستگی بیش‌تری ازنظر میزبانی و جغرافیایی داشتند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Phylogenetic and Population Analysis of Bean Yellow Mosaic Virus Isolates from some Bean Fields of Zanjan Province

نویسندگان [English]

  • Elahe Jamali 1
  • Davoud Koulivand 2
  • Rahim Ahmadvand 3
  • Omid Eini Gandomani 2
1 MSc Graduated, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Zanjan University, Zanjan, Iran
2 Associate Professor, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Zanjan University, Zanjan, Iran
3 Assistant Professor, Department of Vegetable and Irrigated Pulse Crops Research, Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran
چکیده [English]

In this study the infection of common bean fields by Bean yellow mosaic virus, BYMV in some important regions of Zanjan province was investigated and phylogenetic and population relationship of Iranian BYMV isolates with other isolates from GenBank was studied. To detect BYMV from bean fields, 156 leaf samples were collected and divided in different groups based on symptoms and regions. Finally, 81 leaf samples were selected for total RNA extraction and BYMV infection assay by RT-PCR. Then, a specific primer pairs was applied to amplify 900 bp of coat protein gene using RT-PCR. Nine samples showed infection with BYMV and two representative amplified fragments were sequenced. Phylogenetic analysis was performed using MEGA 7 software and population parameters including recombination prediction, mutations and genetic diversity were calculated by RDP4, DnaSP and SDT softwares. The results of phylogenetic analysis showed that the newly detected isolates were grouped in a cluster along with isolates from the South Korea, the USA and Australia that have been reported from different hosts. In addition, the most genetic distance was calculated among Iranian isolates and isolates from Australia and Japan. The results showed that the highest ratio of non-synonymous to synonymous mutations (dN/dS) is related to the Clade 1 and the highest nucleotide diversity and the lowest π is related to this group including Iranian isolates. In other sub-clades, there were correlation between isolates and geographical regions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Potyvirus
  • Specific primer
  • Nucleotide diversity
  • Detection
  • Zanjan