بررسی تغییرات نوکلئوتیدی ویروئید اگزوکورتیس مرکبات در نارنج با استفاده از چند شکلی فضایی تک رشته‌ای

کد مقاله : 1895-23IPPC
نویسندگان
1خیابان پنج آذر، آذر یک. کوی عطایی پلاک 20
2کرج، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی
3گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولیدات گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.
چکیده
عامل بیماری اگزوکورتیس مرکبات ویروئید Citrus exocortis viroid (CEVd) متعلق به جنس Pospiviroid و خانواده Pospiviroidae می‌باشد. ویروئید اگزوکورتیس مرکبات پتانسیل بالایی از تنوع ژنتیکی دارد که ماحصل نرخ فقدان فعالیت تصحیح کنندگی آنزیم آر.ان.ا پلی‌مراز، جمعیت گسترده و سرعت زیاد تکثیر می-باشد. الگوی تکاملی سریع ویروئیدها با مدل شبه گونه سازگاری دارد. در ایران، نارنج (Citrus aurantium L.) بصورت گسترده‌ای به عنوان پایه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش رونوشت حاصل از جدایه ویروئیدی بدست آمده از پرتقال تامسون ناول بر پایه سیترنج از استان مازندران، در شرایط درون شیشه‌ای جهت آلوده‌سازی سه نهال نارنج مورد استفاده قرار گرفت. آلوده سازی نهال‌ها با ایجاد زخم در ساقه بوسیله تیغ اسکالپل و با استفاده از رونوشت‌های آر. ان. ا و آب سترون (شاهد) صورت گرفت. به دنبال استخراج آر. ان. ا از بافت جوان پوست ساقه، ساخت رشته مکمل و PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی انجام شد. ژنوم تکثیر یافته ویروئید در حامل pJET1.2/ blunt همسانه‌سازی شد و واریانت‌های مشتق شده در نارنج از میان 60 کلونی با استفاده از روش چند شکلی فضایی تک رشته‌ای (SSCP) ردیابی شدند. وجود تفاوت‌های تک نوکلئوتیدی در یک مولکول ویروئید می‌تواند منجر به تغییر در ساختار مولکولی، شکل فضایی آن و در نهایت تغییر در مهاجرت مولکول در ژل شود. در کنار فراوان‌ترین واریانت (جدایه تیپ وحشی با فراوانی 68 درصد)، فراوانی سه واریانت ایجاد شده معادل 20، 66/6 و 5 درصد تعیین شد. از سویی دیگر، بررسی ساختار ثانویه ترمودینامیکی واریانت‌ها نشان داد که تغییرات شناسایی شده در ژنوم ویروئید در این پژوهش تاثیر چشمگیری در ساختار کلی میله‌ای شکل ویروئید نداشته که این امر به دلیل نقش اساسی ساختار میله‌ای شکل ویروئید در چرخه زیستی و یا وقوع جهش‌های جبرانی می‌باشد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Analysis of sequence variability of Citrus exocortis viroid (CEVd) in sour orange by SSCP
Authors
marzie ghobakhloo, Akbar Dizadji, ahad yamch
Abstract
Citrus exocortis viroid (CEVd) is the causal agent of exocortis disease and belongs to the genus Pospiviroid of the family Pospiviroidae. CEVd have a potential for high genetic diversity due to the absence of proofreading activity of the RNA polymerases, their large populations and rapid replication. The rapid evolutionary pattern of viroid fits the quasispecies model. In Iran, the majority of citrus species cultivated commercially are grafted onto sour orange (Citrus aurantium L.) rootstocks. In this study full-length in vitro transcript of single sequence CEVd-S1 originated form sweet orange tree on citrange rootstock of Mazandaran, was used to inoculate three sour orange seedlings. Seedlings were slash inoculated with RNA transcripts and sterile water (in negative control) using a razor blade. Following the RNA extraction from fresh bark tissues, cDNA synthesis and DNA amplification was performed using specific primers. The amplified DNA cloned into pJET1.2/ blunt vector. Generated variants in sour orange were detected in 60 cDNA clones by using single strand conformation polymorphism (SSCP). In SSCP, mutated sequence was detected as a change of mobility caused by its altered folded structure. Alongside the most frequent wild-type variant (68%), frequency of three generated variants was estimated as 20, 7 and 5 percent. Furthermore, analysis of thermodynamic secondary structures illustrated that nucleotide changes identified in this study do not induce major modifications in the viroid rod-like secondary structure because their structures play a critical role in their life cycles, or are compensatory mutations.
Key words: In vitro transcripts, Population structure, Thermodynamic secondary structures, Variant
Keywords
In vitro transcripts, Population structure, Thermodynamic secondary structures, Variant