c3518cb17d976b8

بررسی آلودگی ارقام مختلف نیشکر به ویروس موزاییک نیشکر (SCMV) در استان خوزستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 استادیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 استادیار، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

4 مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی و علوم زیستی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

ویروس موزاییک نیشکر (SCMV) یکی از بیماری‌های مهم گیاه نیشکر است. در این پژوهش غربال‌گری بیماری ویروس موزاییک نیشکر در ارقام وارداتی و نمونه‌های موجود در داخل با روش‌های مولکولی مبتنی بر اسید نوکلئیک انجام شد. در سال زراعی 94-1393، نمونه‌های دارای علائم بیماری از 90 رقم مختلف مربوط به شش کشتخوان نیشکر جمع‌آوری و بخش‌هایی از پهنک آن‌ها جداسازی شدند. نمونه‌ها در شرایط سرمای خشک- انجمادی و در ازت مایع پودر شدند. آغازگر مناسب جهت تکثیر حدود 1040 جفت باز از ناحیۀ پروتئین پوششی و پروتئین NIb طراحی و با استفاده از روش RT-PCR تکثیرشد. از بین 90 نمونۀ موردبررسی، 10 نمونۀ نیشکر با تولید قطعات تکثیری موردانتظار آلوده به ویروس موزاییک نیشکر بودند. این نمونه‌ها مربوط به ارقام IRC99-06، V58-4 و Q58 از موسسۀ تحقیقات و آموزش توسعۀ جانبی نیشکر خوزستان، IRC99-09، IRC00-21 و 4380-3 از کشت و صنعت سلمان فارسی، CP80-1557 و V68-74 از کشت و صنعت امام خمینی و دو رقم نامشخص بودند. چهار نمونه از قطعات تکثیری به‌صورت دو جهته و مستقیم توالی‌یابی و در بانک ژن ذخیره شدند. جستجوی بلاست توالی‌های مربوط به چهار جدایۀ ردیابی‏شدۀ Kh40، Kh41، Kh44 و Kh28 نشان داد که این جدایه‌ها دارای بیشترین شباهت به جدایه‏های ایرانی و آرژانتینی هستند. درخت فیلوژنتیکی ترسیمی با استفاده از الگوریتم درست‌نمائی بیشینهنشان داد که جدایه‌های ایران احتمالاً از جمعیت‌های آرژانتین و چین منشأ گرفته‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A study on the infection of Sugarcane Mosaic Virus in different cultivars of sugarcane in Khuzestan province

نویسندگان [English]

  • Zeinab Sanjabifard 1
  • Hamid Rajabi Memary 2
  • Mehdi Mehrabi-Koushki 3 4
1 Former M.Sc. Student, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Assistant Professor, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran | Biotechnology and Bioscience Research Center, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
4 Assistant Professor, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran | Biotechnology and Bioscience Research Center, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Sugarcane Mosaic Virus (SCMV) is one of the important diseases of the sugarcane. In this study, the infection of sugarcane mosaic virus in imported and existing cultivars was screened based on nucleic acid-based molecular methods. During 2014–15, samples showing disease symptoms were collected from 90 different cultivars grown in six sugarcane agro-industries and their partial blades were separated. The samples were freeze-dried and powdered in liquid nitrogen. Suitable primers were designed to amplify 1040 bp from the nuclear inclusion B and coat protein gene sequences using the RT-PCR method. Ten out of 90 surveyed samples were SCMV-infected and produced expected-size fragments. These samples belonged to the cultivars of IRC99-06, V58-4, and Q58 from Sugarcane Research and Training Institute for the Development of Industries in Khuzestan, IRC99-09, IRC00-21, and 4380-3 from Salman Farsi agro-industry, CP80-1557 and V68-74 from Imam Khomeini agro-industry and two uncertain cultivars. Four out of 10 detected samples were directly sequenced and deposited in GenBank. A BLASTn search of the four detected isolates, including Kh10, Kh41, Kh44, and Kh28, showed the highest identity to isolates from Iran and Argentina. Phylogenetic tree constructed using the maximum likelihood algorithm showed that the Iranian isolates were probably originated from Argentina and China.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coat protein
  • Khuzestan
  • Phylogenetic analysis
  • Sugarcane Mosaic Virus
Amiri, F. & Izadpanah, K. (1993). Purification, serology and transmission of Sugarcane mosaic virus in Khuzestan. In: Proceedings of 11th Plant Protection Congress of Iran,28 Aug.-2 Sep. 1993 Rasht (Iran Islamic Republic).
Adams, M. J., Antoniw, J. F. & Fauquet, C. M. (2005). Molecular criteria for genus and species discrimination within the family Potyviridae. Archives of Virology, 150(3), 459-479.
Crouse, J. & Amorese, D. (1987). Ethanol precipitation: ammonium acetate as an alternative to sodium acetate. Focus, 9(2), 3-5.
Damaj, M. B., Beremand, P. D., Buenrostro-Nava, M. T., Riedel, B., Molina, J. J., Kumpatla, S. P. & Mirkov, T. E. (2010). Reproducible RNA preparation from sugarcane and citrus for functional genomic applications. International Journal of Plant Genomics, 2009, 1-13.
Gao, B., Cui, X. W., Li, X. D., Zhang, C. Q. & Miao, H. Q. (2011). Complete genomic sequence analysis of a highly virulent isolate revealed a novel strain of Sugarcane mosaic virus. Virus Genes, 43(3), 390.
Ghasemi, S., Taherkhani, K. & Izadpanah, K. (2002). Potyviruses causing mosaic in sugarcane in Khuzestan. In: Proceedings of 15th Plant Protection Congress of Iran. 7–11 Sept. Razi University of Kermanshah, Iran.
Ghasemi, S. (2005). Grouping of poaceae Potyviruses in Iran on the basis of serological relationship and sequence of the 3' region of the genome and study of VPg-HC-Pro interaction of Potato virus Y using yeast two hybrid system. Ph.D. Thesis. Faculty of Agriculture Shiraz University, Iran.
Gonçalves, M. C., Pinto, L. R., Souza, S. C. & Landell, M. G. A. (2012). Virus diseases of sugarcane. A constant challenge to sugarcane breeding in Brazil. Functional Plant Science and Biotechnology, 6(2), 108-116.
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(41), 95-98.
Haider, M. S., Afghan, S., Riaz, H. A. R. O. O. N., Tahir, M., Javed, M. A., Rashid, N. A. E. E. M. & Iqbal, J. (2011). Identification of two Sugarcane mosaic virus (SCMV) variants from naturally infected sugarcane crop in Pakistan. Pakistan Journal of Botany, 43(2), 1157-1162.
Koike, H. & Gillaspie, A. G. (1989). Mosaic. In: Ricaud, C., Eagan, B. T. & Gillaspie, A. G (Eds), diseases of sugarcane- major diseases. (pp. 301–322.) Sientific Publishers, Amsterdam.
Li, Y., Liu, R., Zhou, T. & Fan, Z. (2013). Genetic diversity and population structure of Sugarcane mosaic virus. Virus Research, 171(1), 242-246.
Maasoumi, M., Zare, A. & Izadpanah, K. (2008). Taxonomic status of two Iranian isolates of Sugarcane mosaic virus by determining the nucleotide sequence -3 'gene. Journal of Plant Pathology, 43. (in Farsi)
Maasoumi, M., Zare, A. & Izadpanah, K. (2011). Comparison of molecular and serological biological Potyviruse of poacea plant in Iran. Journal of Plant Pathology, 47(1).(in Farsi)
Shukla, D. T. & Ward, C. W. (1989). Structure of Potyvirus coat proteins and its application in the taxonomy of the Potyvirus group. Advances in Virus Research, 36, 273-314.
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.
Xu, D. L., Park, J. W., Mirkov, T. E. & Zhou, G. H. (2008). Viruses causing mosaic disease in sugarcane and their genetic diversity in southern China. Archives of Virology, 153(6), 1031.
Zambrano, A. Y., Demey, J. R., Fuchs, M., Gonzalez, V., Rea, R., De Sousa, O. & Gutierrez, Z. (2003). Selection of sugarcane plants resistant to SCMV. Plant Science, 165(1), 221-225.