شناسایی عامل بیماری موزاییک ختمی چینی در استان خوزستان

کد مقاله : 1461-23IPPC
نویسندگان
1خوزستان، شهرستان باوی، شهر ملاثانی، بلوار شهید چمران، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان
2گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان
چکیده
گیاه ختمی چینی (Hibiscus rosa-sinensis L.) گیاهی چندساله و درختچه‌ای از تیره Malvaceae است که در مناطق استوایی و نیمه‌استوایی پراکنش فراوانی دارد. به دلیل سازگاری مناسب با شرایط آب و هوایی استان خوزستان، این گیاه به طور گسترده‌ای در فضاهای سبزِ شهری این استان به عنوان گیاهی زینتی کشت شده است. در طی سال‌های 96-1394 علایم موزاییک و بدشکلی برگ در بین گیاهان ختمی چینی مشاهده گردید. به منظور شناسایی عامل بیماری، نمونه‌برداری از گیاهان حاوی علایم فوق در شهرهای مختلف استان خوزستان شامل آبادان، اهواز، ملاثانی، شوشتر و دزفول انجام گرفت. انتقال مکانیکی عامل بیماری با مالش عصاره‌ی حاصل از این گیاهان به روی برگ‌های 15 گونه‌ گیاه شاخص از 4 تیره شامل Solanaceae، Amaranthaceae، Cucurbitaceae و Fabaceae انجام شد. لکه‌های موضعی 3-1 روز پس از مایه‌زنی روی گیاهان Nicotiana glutinosa، Chenopodium quinoa، C. amaranthicolor و C. murale ظاهر شد. همچنین علایم سیستمیک شامل کلروز در گونه‌های گیاهیِ Datura stramonium، Physalis alkekengi، Glycine max و Phaseolus vulgaris و موزاییک در گونه‌های گیاهیِ Solanum lycopersicum، N. tabacum var. Turkish، S. melongena و Capsicum annum 18-14 روز پس از مایه‌زنی مشاهده شد. گیاهان شاخص متعلق به تیره Cucurbitaceae هیچ علایم قابل مشاهده‌ای را تا 30 روز پس از مایه‌زنی نشان ندادند. آزمون الیزای غیرمستقیم با استفاده از آنتی-بادی چندهمسانه‌ای ویروس موزاییک توتون (TMV) انجام گرفت و نمونه‌های جمع‌آوری شده از گیاهان ختمی‌ چینی با علایم موزاییک و بدشکلی برگ، واکنش مثبتی را نشان دادند. واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز (PCR) با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ویروس موزاییک گوجه-فرنگی (ToMV) جهت تکثیر قطعه‌ی حدود 620 جفت‌بازی از ژن پوشش پروتئینی انجام گرفت و قطعه‌ی مورد انتظار تکثیر گردید. چهار جدایه به منظور تعیین ترادف به روش سَنگِر انتخاب شدند و ترادف‌های حاصل با سایر ترادف‌های موجود در ژن‌بانک مقایسه شدند و تشابه 98-96 درصدی با جدایه‌های ToMV مشاهده گردید. سپس این جدایه‌ها تحت رس‌شمارهای MH230112، MH230113، MH299883 و MH299884 در ژن‌بانک ثبت شدند. واکاوی فیلوژنتیکی ترادف‌های نوکلئوتیدی و آمینو اسیدی جدایه‌های حاصل و سایر جدایه‌های ToMV با استفاده از نرم‌افزار CLC Main Workbench (ver. 7.6.2) انجام گرفت و درختان فیلوژنتیکی بر اساس اَلگوریتم احتمال بیشینه‌ با 1000 بوت‌اِستراپ رسم گردید. درختان ترسیم شده توپوگرافی مشابهی را نشان دادند که بر اساس آن‌ها جدایه-های ToMV از میزبانان مختلف و مناطق جغرافیایی متنوع در دو شاخه‌ی تکاملی شامل Clade I و Clade II طبقه‌بندی شدند. جدایه-های آلوده کننده ختمی چینی که در این مطالعه ارائه شدند در Clade I قرار گرفتند و خوشه‌ی جداگانه‌ای را تشکیل دادند. نتایج نشان داد که ToMV عامل موزاییک و بدشکلی برگ در گیاهان ختمی چینی موجود در فضاهای سبز شهری استان خوزستان است.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Identification of the causal agent of China rose mosaic disease in Khuzestan province
Authors
Mohamad Hamed Ghodoum Parizipour, Vahid Keshavarz Tohid
Abstract
China rose (Hibiscus rosa-sinensis L.) is a tropical and subtropical perennial plant from the family Malvaceae which is widely cultivated as an ornamental plant in the landscapes of Khuzestan province, southwest Iran. During 2015-2017, leaf mosaic and deformation symptoms were observed on China rose shrubs. In order to identify the causal agent of the disease, plant tissues were collected from symptomatic shrubs in different cities including Abadan, Ahvaz, Mollasani, Shushtar and Dezful. The mechanical transmission of the causal agent of the disease was carried out by rubbing the plant sap of symptomatic tissue onto 15 indicator plant species belonging to 4 families including Solanaceae, Amaranthaceae, Cucurbitaceae and Fabaceae. Local lesions were developed on Nicotiana glutinosa, Chenopodium quinoa, C. amaranthicolor and C. murale plants 1-3 days post inoculation (dpi). The plant species including Datura stramonium, Physalis alkekengi, Glycine max and Phaseolus vulgaris showed systemic chlorosis while Solanum lycopersicum, N. tabacum var. Turkish, S. melongena and Capsicum annum displayed systemic mosaic 14-18 dpi. Indicator plants from the family Cucurbitaceae did not show any visible symptom till 30 dpi. Indirect-ELISA using polyclonal antibody of Tobacco mosaic virus (TMV) was performed and the plant samples collected from symptomatic China rose shrubs exhibited positive reaction. ELISA-positive samples were then subjected to polymerase chain reaction (PCR) using specific primers of Tomato mosaic virus (ToMV) which resulted in the amplification of coat protein (CP) gene (~620 bp) of the viral genome. Four isolates of ToMV were selected for Sanger sequencing of the amplified DNA fragments. Nucleotide comparison of the resulting sequences with that of other ToMV isolates previously deposited in GenBank showed 96-98% identity. The four ToMV isolates were then submitted to GenBank under the accession numbers of MH230112, MH230113, MH299883 and MH299884. Phylogenetic analysis of nucleotide and amino acid sequence of ToMV isolates originating from various sources and different geographical locations was carried out using CLC Main Workbench software (ver. 7.6.2) and the phylogenetic trees were constructed based on Maximum Likelihood algorithm with 1000 bootstrap values. Phylogenetic trees demonstrated similar topologies according to which ToMV isolates were classified into two clades; Clade I and Clade II. ToMV isolates obtained in this study were placed in Clade I and formed a separate cluster within this clade. The results showed that ToMV is responsible for leaf mosaic and deformation of China rose shrubs in Khuzestan province.
Keywords
Tomato mosaic virus, leaf deformation, Phylogenetic analysis