c3518cb17d976b8

مقایسه ناحیه‏ های ژنی ITS، D1/D2 LSU rDNA، بتاتوبولین و RNA پلی‌مراز II در جداسازی گونه‌های Allophoma ،Didymella و Neodidymelliopsis از خانواده Didymellaceae

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بیماری‌شناسی گیاهی، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، استان خوزستان، ایران

2 مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی و علوم زیستی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، استان خوزستان، ایران

3 استاد بیماری‌شناسی گیاهی، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، استان خوزستان، ایران

چکیده

در این پژوهش، 12 سویۀ بومی و 80 سویه از گونه‌های شناخته‌شدۀ سه جنس Allophoma،Didymella  و Neodidymelliopsis گزینش شدند و در یک تجزیه‏و‏تحلیل تبارزایشی جهت هم­سنجی ناحیه‏های ژنی ITS، دومین D1 و D2 از زیرواحد بزرگ ژن ریبوزومی (D1/D2 LSU rDNA)، بتاتوبولین و RNA پلی‌مراز در جداسازی گونه‌ها استفاده شدند. ناحیه‏های ژنی سویه‌های بومی با به‌کارگیری DNA استخراج‌شده از زیست‌تودۀ میسیلیومی خشک‌انجمادی شده تکثیر و توالی‌یابی شدند. تجزیه‏و‏تحلیل تبارزایشی با به‌کارگیری الگوریتم درست‌نمائی بیشینه انجام شد. ناحیه‏های D1/D2 LSU rDNA، ITS، rpb2 و tub2 به ترتیب 0، 20، 43 و 46 گونه از 61 گونۀ مربوط به سه جنس موردبررسی را جداسازی کردند. در تجزیه‏و‏تحلیل تبارزایشی ترکیب ناحیه‏های ژنی، همۀ توالی‌های ترکیبی (ITS-tub2، ITS-rpb2، tub2-rpb2، ITS-tub2-rpb2 و ITS-28S-tub2-rpb2) توانستند، نزدیک به 49 گونه از 61 گونۀ موردبررسی را جدا کنند. نتیجه‏ها نشان دادند که برای شناسایی و جداسازی دقیق گونه‌های Allophoma، Didymella و Neodidymelliopsis، توالی‌یابی و تجزیه‏و‏تحلیل تبارزایشی سه ناحیه ITS، tub2 و rpb2 در کنار بررسی‌های ریخت‌شناسی نیازین است. چنانچه به خاطر محدودیت‌های مالی یا زمانی در یک پژوهش، تنها تکثیر و توالی‌یابی یک ناحیه دلخواه باشد، ژنtub2  یا rpb2 بهترین نتایج را ارائه می‌کنند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

A comparison between ITS, D1/D2 LSU rDNA, tub2, and rpb2 regions to delimit Allophoma, Didymella, and Neodidymelliopsis species from the family Didymellaceae

نویسندگان [English]

  • Mehdi Mehrabi-Koushki 1 2
  • Reza Farokhinejad 3
1 Assistant Professor of Plant Pathology, Plant Protection Department, Agriculture Faculty, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Khuzestan Province, Iran | Biotechnology and Biological Science Research Center, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Assistant Professor of Plant Pathology, Plant Protection Department, Agriculture Faculty, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Khuzestan Province, Iran | Biotechnology and Biological Science Research Center, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Professor of Plant Pathology, Plant Protection Department, Agriculture Faculty, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Khuzestan Province, Iran
چکیده [English]

In this study, 12 native strains and 80 strains from the known species of Allophoma, Didymella, and Neodidymelliopsis were selected. The ITS, D1/D2 LSU rDNA, tub2 and rpb2 regions of the mentioned strains were compared for species delimitation using phylogenetic analysis. The genomic regions of the native strains were amplified using DNA extracted from freeze-dried mycelia and sequenced. The phylogenetic analysis was performed using the maximum likelihood algorithm. The regions of the D1/D2 LSU rDNA, ITS, tub2, and rpb2 delimited 0, 20, 43, and 46 out of 61 species studied, respectively. In the phylogenetic analysis based on combined regions, all datasets (ITS-tub2, ITS-rpb2, tub2-rpb2, ITS-tub2-rpb2, and ITS-28S-tub2-rpb2) could delimit 49 out of the 61 species under survey.Results showed that the sequencing and phylogenetic analysis of the ITS, tub2, and rpb2 regions in combination with morphological studies are necessary for species delimitation of the Allophoma, Didymella and Neodidymelliopsis genera. In a single-locus phylogeny, tub2 or rpb2 genes are the best markers among the genomic regions used.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Phylogenetic analysis
  • species identification
  • single-gene and multigene phylogeny

مراجع

  1. Ahmadpour, S. A., Mehrabi-Koushki, M. & Farokhinejad, R. (2017a). Neodidymelliopsis farokhinejadii sp. nov., an undescribed fungus from dead branches of trees in Iran. Sydowia, 69, 171-182.
  2. Ahmadpour, S. A., Farokhinejad, R. & Mehrabi-Koushki, M. (2017b). Further characterization and pathogenicity of Didymella microchlamydospora causing stem necrosis of Morus nigra in Iran. Mycosphere, 8(7), 835-852.
  3. Ariyawansa, H. A., Hyde, K. D., Jayasiri, S. C., Buyck, B., Chethana, K. T., Dai, D. Q., Dai, Y. C., Daranagama, D. A., Jayawardena, R. S., Lücking, R. & Ghobad-Nejhad, M. (2015). Fungal diversity notes 111-252-taxonomic and phylogenetic contributions to fungal taxa. Fungal Diversity,75, 27-274.
  4. Aveskamp, M., de Gruyter, J., Woudenberg, J., Verkley, G. & Crous, P. W. (2010). Highlights of the Didymellaceae: a polyphasic approach to characterise Phoma and related pleosporalean genera. Studies in Mycology,65, 1-60.
  5. Babaahmadi, G., Mehrabi-Koushki, M. & Hayati J. (2017). Allophoma hayatii sp. nov., an undescribed pathogenic fungus causing dieback of Lantana camara in Iran. Mycological Progress, 17(3), 365-379.
  6. Cannon, P. f., Damm, U., Johnston, P. R. & Weir, B. S. (2012). Colletotrichum – current status and future directions. Studies in Mycology,73, 181-213.
  7. Chen, Q., Jiang, J. R., Zhang, G. Z., Cai, L. & Crous, P. W. (2015). Resolving the Phoma enigma. Studies in Mycology, 82, 137-217.
  8. Chen, Q., Hou, L. W., Duan, W. J., Crous, P. W. & Cai, L. (2017). Didymellaceae revisited. Studies in Mycology, 87, 105-159.
  9. Crouse, J. & Amorese, D. (1987). Ethanol precipitation: ammoni‏um acetate as an alternative to sodium acetate. Focus,9, 3-5.
  10. de Gruyter, J., Aveskamp, M. M., Woudenberg, J. H., Verkley, G. J., Groenewald, J. Z. & Crous, P. W. (2009). Molecular phylogeny of Phoma and allied anamorph genera: towards a reclassification of the Phoma complex. Mycological Research, 113, 508-519.
  11. de Gruyter, J., Woudenberg, J. H., Aveskamp, M. M., Verkley, G. J., Groenewald, J. Z. & Crous, P. W. (2010). Systematic reappraisal of species in Phoma section Paraphoma, Pyrenochaeta and Pleurophoma. Mycologia, 102, 1066-1081.
  12. De Gruyter, J., Woudenberg, J. H. C., Aveskamp, M. M., Verkley, G. J. M., Groenewald, J. Z. & Crous, P. W. (2013). Redisposition of Phoma-like anamorphs in Pleosporales. Studies in Mycology, 75, 1-36.
  13. Druzhinina, I. S., Kubicek, C. P., Komon-Zelazowska, M., Belayneh-Mulaw, T. B. & Bissett., J. (2010). The Trichoderma harzianum demon: complex speciation history resulting in coexistence of hypothetical biological species, recent agamospecies and numerous relict lineages. BMC Evolutionary Biology, 10, 94-96.
  14. 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.
  15. Hyde, K. D., Nilsson, R. H., Alias, S. A., Ariyawansa, H. A., Blair, J. E., Cai, L., de Cock, A. W., Dissanayake, A. J., Glockling, S. L., Goonasekara, I. D. & Gorczak, M. (2014). One stop shop: backbones trees for important phytopathogenic genera: I (2014). Fungal Diversity, 67(1), 21-125.
  16. Hyde, K. D., Hongsanan, S., Jeewon, R., Bhat, D. J., McKenzie, E. H. C., et al. (2016). Fungal Diversity. Notes 367–490: taxonomic and phylogenetic contributions to fungal taxa. Fungal Diversity, 80, 1-270.
  17. Jayawardena, R. S., Hyde, K. D., Damm, U., Cai, L., Liu, M., Li, X. H., Zhang, W., Zhao, W. S. & Yan, J. Y. (2016). Notes on currently accepted species of Colletotrichum. Mycosphere, 7, 1192-1260
  18. Laurence, H. M., Summerell, B. A., Burgess, L. W. & Liew, E. C. Y. (2014). Genealogical concordance phylogenetic species recognition in the Fusarium oxysporum species complex. Fungal Biology, 118, 374-384.
  19. Liu, Y. J., Whelen, S. & Hall, B. D. (1999). Phylogenetic relationships among Ascomycetes: evidence from an RNA polymerse II subunit. Molecular Biology and Evolution, 16, 1799-1808.
  20. Manamgoda, D. S., Cai, L., McKenzie, E. H. C., Crous, P. W., Madrid, H., Chukeatirote, E., Shivas, R. G., Tan, Y. P. & Hyde, K. D. (2012). A phylogenetic and taxonomic re-evaluation of the Bipolaris – Cochliobolus – Curvularia complex. Fungal Diversity, 56, 131-144.
  21. O’Donnell, K. (1993). Fusarium and ITS near relatives. In: Reynolds, D. R. & Taylor, J. W. (eds), The Fungal Holomorph: Mitotic, Meiotic and Pleomorphic Speciation in Fungal Systematics. UK: CAB International, pp. 225-233.
  22. Raeder, U. & Broda, P. (1985). Rapid preparation of DNA from filamentous fungi. Letters in Applied Microbiology, 1, 17-20
  23. Short, D. P. G., O’Donnell, K., Thrane, U., Nielsen, K. F., Zhang, N., Juba, J. H. & Geiser, D. M. (2013). Phylogenetic relationships among members of the Fusarium solani species complex in human infections and the descriptions of F. keratoplasticum sp. nov. and F. petroliphilum stat. nov. Fungal Genetics and Biology, 53, 59-70.
  24. Sung, G. H., Sung, J. M., Hywel-Jones, N. L. & Spatafora, J. W. (2007). A multi-gene phylogeny of Clavicipitaceae (Ascomycota, Fungi): Identification of localized incongruence using a combinational bootstrap approach. Molecular Phylogenetics and Evolution, 44, 1204-1223.
  25. Tamura, K., Stecher, G., Peterson, D., Filipski, A. & Kumar, S. (2013). MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology and Evolution, 30, 2725-2729.
  26. Valenzuela-Lopez, N., Cano-Lira, J. F., Guarro, J., Sutton, D. A., Wiederhold, N., Crous, P. W. & Stchigel, A. M. (2018). Coelomycetous Dothideomycetes with emphasis on the families Cucurbitariaceae and Didymellaceae. Studies in Mycology, 90, 1-69.
  27. White, T. J., Bruns, T., Lee, S. & Taylor, J. (1990). Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: Innis, M. A., Gelfand, D. H., Sninsky, J. J. & White, T. J. (eds). PCR Protocols: a guide to methods and applications. Academic Press, New York, USA, pp. 315-322.
  28. Wikee, S., Udayanga, D., Crous, P. W., Chukeatirote, E., McKenzie, E. H. C., Bahkali, A. H., Dai, D. Q. & Hyde, K. D. (2011). Phyllosticta an overview of current status of species recognition. Fungal Diversity, 51, 43-61.
  29. Woudenberg, J., Aveskamp, M., de Gruyter, J., Spiers, A. & Crous, P. (2009). Multiple Didymella teleomorphs are linked to the Phoma clematidina morphotype. Persoonia-Molecular Phylogeny and Evolution of Fungi, 22, 56-62.
  30. Woudenberg, J. H. C., Groenewald, J. Z., Binder, M. & Crous, P. W. (2013). Alternaria redefined. Studies in Mycology, 75, 171-212.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 21 فروردین 1397
  • تاریخ بازنگری: 27 تیر 1397
  • تاریخ پذیرش: 12 مهر 1397

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار