c3518cb17d976b8

ردیابی و مقایسۀ فیلوژنتیکی جدایه‌های زعفران و گوجه‌فرنگی ویروس پژمردگی لکه‌ای گوجه‌فرنگی (TSWV) در استان خراسان جنوبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند

2 استادیار، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند

3 مربی، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت

4 استادیار، گروه علوم باغبانی و مرکز پژوهشی گیاهان ویژه، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند

چکیده

ویروس عامل پژمردگی لکه‌ای گوجه‌فرنگی (Tomato spotted wilt virus) متعلق به جنس Tospovirus از خانوادۀ Bunyaviridae  است. به‌منظور ردیابی این ویروس در پاییز 1395، شمار 161 نمونه زعفران و 44 نمونه گوجه‌فرنگی دارای نشانه‌های موزاییک، پیچیدگی برگ‌های انتهایی در زعفران و بافت‌مردگی در گوجه‌فرنگی، از کشتزارهای استان خراسان جنوبی (شهرستان‌های قاین، خوسف، درمیان و فردوس) گردآوری شد. بررسی اولیۀ نمونه‌ها با آزمون الایزای ساندویچی و آنتی سرم TSWV بیانگر آلودگی 7/8 و 4/11 درصدی نمونه‌های زعفران و گوجه‌فرنگی به TSWV بود. مایه‌زنی مکانیکی نمونه‌های مثبت روی گیاهان Nicotiana tabacum cv. Samsun و Chenopodium quinoa سبب بروز نشانه‌های موزاییک، ابلقی، چین‌داری و لکۀ موضعی برگ در شرایط گلخانه شد. توالی کامل ناحیۀ کدکنندۀ نوکلئوپروتئین پنج جدایۀ زعفران و دو جدایۀ گوجه‌فرنگی این ویروس با استفاده از آغازگرهای اختصاصی تکثیر، همسانه سازی و تعیین توالی و درخت تبارزایی آن رسم شد. سه جدایۀ ایرانی مربوط به زعفران در گروه یک، نزدیک به جدایه‌ای از آمریکا، دو جدایۀ دیگر در گروه سه نزدیک به جدایه‌ای از ایتالیا و دو جدایۀ مربوط به گوجه‌فرنگی در گروه دو نزدیک به جدایه‌ای از چین قرار گرفتند. بنا بر دانش ما این تحقیق، نخستین ردیابی و مقایسۀ ترادف ناحیۀ ژنی نوکلئوپروتئین جدایه‌های منتخب این ویروس روی گیاه زعفران در ایران است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Detection and phylogenetic analysis of saffron and tomato isolates of Tomato spotted wilt virus from South Khorasan

نویسندگان [English]

  • Salar Farkhoond 1
  • Seyede Atefeh Hosseini 2
  • Khadijeh Salari 3
  • Mohmmad Hossein Amini Fard 4
1 M. Sc. Student, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Iran
2 Assistant Professor, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Iran
3 Instructor, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, University of Jiroft, Iran
4 Assistant Professor, Department of Horticultural Science, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Iran
چکیده [English]

Tomato spotted wilt virus is a member of the genus Tospovirus, and family Bunyaviridae. TSWV has a wide range of hosts and is one of the most destructive viruses. In order to detect TSWV in South Khorasan province, a total of, 161 saffron and 44 tomato symptomatic samples were collected from Ghaen, Khosf, Darmyan and Ferdows counties, during fall 2016. Infection ratios on tomato and saffron were evaluated as 11.4 and 8.7 percent, respectively, by DAS-ELISA. Mechanical inoculation of ELISA-positive samples on Nicotiana benthamiana, N. tabacum cv Samsun and Chenopodium quinoa caused mosaic, mottle, local lesion and rogues. The nucleoprotein gene of five saffron and two potato isolates of TSWV was amplified, cloned, and sequenced. In the Phylogenetic tree based on nucleotide sequence of N protein gene, TSWV isolates dirived into three groups. Three Iranian isolates of saffron grouped into clusters one and three and two Iranian isolates of tomato were placed in group two. Results showed that isolates from different geographical and host plants were separated into different groups. According to our knowledge this is the first report on molecular characterization of TSWV on saffron in the world.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nucleoprotein sequence
  • Saffron
  • South Khorasan
  • Tomato
  • Tomato spotted wilt virus
Bananej, K., Ahoonmanesh, A., Shahraeen, N. & Lasemann, D. E. (1996). Occurrence of Tomato spotted wilt virus in tomato fields in Varamin. Iranian Journal of Plant Disease, 32(8), 44-45.
Behdani, M. & Falahi, H. R. (2015). Saffron technical knowledge based on research approaches. University of Birjand Publication. 411 p. (in Farsi)
Brittlebank, C. C. (1919). Tomato diseases. Journal of Agriculture, 17, 231-235
Clark, M. F. & Adams, A. N. (1977). Characteristics of microplate method of enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of plant viruses. Journal of General Virology, 34, 475-483.
Chang, A. (1993). Modified, CTAB RNA extraction method. Plant Molecular Biology Report, 11(1), 113-116.
Dong, J. H., Cheng, X. F., Yin, Y.Y., Fang, Q., Ding, M., Li, T. T., Zhang, L. Z., Su, X. X., McBeath, J. H. & Zhang, Z. K. (2008). Characterization of Tomato zonate spot virus, a new tospovirus in China. Archives of Virology, 153(5), 855-864.
Dorry, R., Mehrvar, M. & Zakiaghl, M. (2014). 21th Congress of Plant Protection, 23-26 Aug. Oromie University, Oromie, Iran. pp. 387. (in Farsi)
Esmaili Far, A., Masahebi, G. & Okhovat, M. (2010). Investigation of symptoms of Tomato spotted wilt virus. Journal of Agriculture Sciences, 31(4), 807-812. (in Farsi)
Farzadfar, Sh., Golnaraghi, A. R. & Pourrahim, R. (2002). Plant viruses of Iran. Saman Co. Tehran, Iran.
Golnaraghi, A.R., Pourrahim, R., Ahoonmanesh, A., Zamani-Zadeh, H. R. & Farzadfar, Sh. (2008). Detection and characterization of a distinct isolate of Tomato yellow fruit ring virus from potato. Plant Disease, 92(9), 1280-1287.
Hassani-Mehraban, A., Saaijer, J., Peters, D., Goldbach, R. & Kormelink, R. (2005). A new tomato-infecting Tospovirus from Iran. Phytopathology, 95(8), 852-855.
Lian, S., Lee, J. S., Cho, W. K., Yu, J., Kim, M. K., Choi, H. S. & Kim, K. H. (2013). Phylogenetic and recombination analysis of Tomato spotted wilt virus. PLOS ONE, 8(5) 63380- 63390
Li, J., Feng, Z., Wu, J., Huang, Y., Lu, M., Wang, B., Mao, X. & Tao, X. (2015). Structure and function analysis of nucleocapsid protein of Tomato spotted wilt virus interacting with RNA using homology modeling. Journal of Biology and Chemistry, 29(7), 3650-3961.
Massumi, H., Shaabanian, M., Hosseini Pour, A., Heydarnejad, J. & Rahimian, H. (2009). Incidence of viruses infecting tomato and their natural hosts in the southeast and central regions of Iran. Plant Disease, 93(1), 67-72.
Mateus, C., Pequito, A., Teixeira, S., Queiro, S. R. & Godinho, M. C. (2012). Development of a Tomato spotted wilt virus (TSWV) risk evaluation methodology for a processing tomato region. Spanish Journal of Agricultural Research, 10(1), 191-197.
Parizad, S., Dizaji, A., Arnal, F. G., Izadpanah, F. (2016). 22th Congress on Plant Protection, 27-30 Aug. University of Tehran, Tehran, Iran, P.37
Pappu, H. R., Jones, R. A. C. & Jain, R. K. (2009). Global status of Tospovirus epidemics in diverse cropping systems: successes achieved and challenges ahead. Virus Research, 141(2), 219-236.
Samuitienė, M., Navalinskienė, M. & Jackevičienė, E. (2008). Arabis mosaic virus on ornamental plants. Biolologija, 54(4), 264-268
Scholthof, K., Adkin, S., Czosneh, H. & Foster, G. (2011). Top 10 plant viruses in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology, 12(9), 938-954.
Sundaraj, S., Srinivasan, R., Culbreath, A., Riley, D. & Pappu, H. (2014). Host plant resistance against Tomato spotted wilt virus in peanut (Arachis hypogaea) and its impact on susceptibility to the virus, virus population genetics, and vector feeding behavior and survival. Phytopathology, 104(2), 2020-210.
Soltani, M., Sadrebazzaz, A., Nassiri, M. & Tahmoorespoor, M. (2013). Cloning, nucleotide sequencing and bioinformatics study of NcSRS2 gene, an immunogen from Iranian isolate of Neospora caninum. Iranian Journal of Parasitology, 8(1), 114-127.
Silva, M. S., Martins, C. R. F., Bezerra, I. C. M., Nagata, I., de Avila, A. C. & Resende, R.de O. (2001). Sequence diversity of NSm movement protein of Tospoviruses. Archives of Virology, 146, 1267-1281.
Simon-Loriere, E. & Holmes, E.C. (2011). Why do RNA viruses recombine? Natural Review of Microbiology, 9(8), 617-626.
Sivparsad, B. J. & Gubba, A. (2008). Isolation and molecular characterization of Tomato spotted wilt virus (TSWV) isolates occurring in South Africa. African Journal of Agricultural Research, 3(6), 428-434.
Tamura, K., Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A & Kumar. S. (2013) MEGA6: Molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology and Evolution, 30(12), 2725-2729.
Testa, M., Sanna, D., Pintore, R., Marongiu, G. & Marras, P. A. (2011). A two-year survey of TSWV occurrence in globe artichokes in Sardinia (Italy). Acta Horticulture, 917, 297-302.
Tsompana, M. Abad, J., Purugganan, M. & Moyer, J. W. (2005). The molecular population genetics of the Tomato spotted wilt virus (TSWV) genome. Molecular Ecology, 14(1), 53-66.
Tsompana, M. & Moyer, J. W. (2008). Tospoviruses. In: Mahy, B.W.J. and Van Regenmortel, M.H.V. (Eds.), Encyclopedia of Virology, 5(3), 157-162.
Winter, S., Shahraeen, N., Koerbler, M. & Lesemann, D. E. (2006). Characterisation of Tomato fruit yellow ring virus: a new Tospovirus species infecting tomato in Iran. Plant Pathology, 55(2), 287-288.
Zhang, Z., Wang, D., Yu, Ch., Wang, Z., Dong, J., Shi, K. & Yuan, X. (2016). Identification of three new isolates of Tomato spotted wilt virus from different hosts in China: molecular diversity, phylogenetic and recombination analyses. Virology Journal, 13(8), 1-12.
Zindovic, J., Ciuffo, M. & Turina, M. (2014). Molecular characterization of Tomato spotted wilt virus in Montenegro. Journal of Plant Pathology, 96(1), 201-205.