بررسی آلودگی کدوییان به گونه های بگوموویروس و تنوع ژنتیکی ویروس کوتولگی سبزرد هندوانه (WmCSV) در جنوب شرق کشور

کد مقاله : 1539-23IPPC
نویسندگان
1سیستان و بلوچستان، سراوان، بلوار پاسداران، جنب فرمانداری، مجتمع آموزش عالی سراوان، گروه گیاهپزشکی
2گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3ایران- گرگان- میدان بسیج دانشکده کشاورزی پردیس گروه گیاهپزشکی
چکیده
جنس Begomovirus از جنس‌های ویروسی آلوده کننده گیاهان است که عضو خانواده Geminiviridae است و بیشترین تعداد گونه گیاهی را در مقایسه با سایر جنس‌های آلوده کننده گیاهی دارد. بگوموویروسها از عوامل بیماریزای مهم آلوده‌کننده دولپه‌ای‌ها در جهان جهان می‌باشند که با ناقل مگس سفید (Bemisia tabaci) منتقل می‌شوند. مگس سفید یکی از آفات آلوده‌کننده مهم و شایع گیاهان به ویژه در مزارع گرمسیر استان‌های جنوبی و جنوب شرقی کشور است که مزارع کدوییان را نیز در استان سیستان و بلوچستان با جمعیت بالایی آلوده می‌کند. بگوموویروسها، دارای ژنومی از نوع دی ان ای تک لای حلقوی هستند و دارای دامنه میزبانی بالایی می‌باشند. علاوه بر این، گونه‌های بگوموویروس متعددی در دنیا گزارش شده‌اند که قادر به آلودگی کدوییان و ایجاد خسارت در آنها شده‌اند. استان سیستان و بلوچستان با مساحتی حدود 4/11 درصد از کل مساحت کشور به عنوان بزرگ‌ترین استان، در جنوب شرق ایران قرار گرفته است. بنابراین، به منظور شناسایی گونه‌های آلوده کننده جنس بگوموویروس در محصولات کدوییان در جنوب شرق کشور در سالهای 95 و 96 بازدیدهایی از مزارع مختلف شهرستانهای زابل، زهک، هامون، هیرمند، نیمروز، زاهدان، سراوان، ایرانشهر، نیک‌شهر، سرباز، کنارک و چابهار در استان سیستان و بلوچستان از محصولات مختلف کدوییان شامل خربزه، طالبی، هندوانه، کدو مسمایی و حلوایی نمونه‌برداری شد. از گیاهان دارای علایم زردی رگبرگ، کوتولگی گیاه، کلروتیک شدن و پیسکی شدن برگها، بدشکلی شدید و کوچک شدن اندازه میوه و یا آلودگی گیاهان به مگس سفید نمونه‌برداری شد و سپس نمونه‌ها به آزمایشگاه منتقل شدند. سپس استخراج دی ان کل گیاه با روش Dellaporta انجام شد. جهت شناسایی گونه‌های متعلق به جنس بگوموویروس از آغازگرهای اختصاصی Gem-CP-V-5' و Gem-CP-V-3' شناسایی کننده جنس بگوموویروس در کدوییان استفاده شد. محصولات پی سی آر مورد انتظار، به اندازه 600 جفت باز از ژن CP، جهت شناسایی گونه آلوده کننده بگوموویروس مورد توالی‌یابی قرار گرفتند. نتایج تعیین توالی مربوط به 16 نمونه از محصولات پی سی آر متعلق به مناطق مختلف استان نشان داد که ویروس کوتولگی سبزرد هندوانه (Watermelon chlorotic stunt virus, WmCSV) تنها گونه بگوموویروس آلوده کنند کدوییان در استان سیستان و بلوچستان بود. آنالیز فیلوژنتیکی نتایج توالی‌یابی 16 جدایه از WmCSV در این پژوهش با برنامه MEGA 5، جدایه‌ها را در دو گروه مجزا تفکیک کرد. نتایج نشان داد که این گروه بندی ارتباطی با منشأ جغرافیایی و یا نوع میزبان در این استان نداشت. به طور احتمالی گسترش آلودگی جدایه‌های متعلق به این دو گروه در جنوب شرق ایران از طریق مگس سفید می‌باشد. نتایج تعیین توالی جدایه‌های WmCSV در این پژوهش می‌تواند جهت طراحی سازه‌های القا کننده خاموشی نسبت به جدایه‌های هر دو گروه شناسایی شده از WmCSV مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Evaluation of cucurbits for infecting Begomoviruses species and genetic variation of Watermelon chlorotic stunt virus (WmCSV) in southeast of Iran
Authors
Majid Jafari, Zahra Sadeghi, Saeed Nasrollanejad
Abstract
Begomovirus genus is a member of Geminiviridae family, that have the most species in comperision of other viral genuses infecting plants. Begomoviruses are notorious pathogens infecting dicotyledonous plants globally and exclusively transmitted by an insect vector whitefly, Bemisia tabaci. Whiteflie is one of the most important and prevalent pests in the warm south and southeast provinces of Iran and infect cucurbits fields in Sistan and Baluchestan province with a widespread population, too. Begomoviruses are single-stranded circular DNA viruses and have a wide host range of plants. There are different reports of infectious Begomoviruses species from world that can cause damage in cucurbits. Sistan and Baluchestan province is located southeast of Iran and is the largest province as area in contrast of other provonces in Iran with about 11.4% of total area of country. Therefore, in order to identify the Begomoviruses species infecting cucurbits in southeast of Iran were done several surveys in different regions of Sistan and Baluchestan province involved Saravan, Iranshahr, Nikshahr, Sarbaz, Konarak, Chabahar, Zabol, Zahak, Hamoon, Hirmand, Nimroz and Zahedan. Sampling has been taken from different cucurbits, such as different kind of melons, watermelon and squash, in 2016-2017. Sample collection were done from plants that shown vein yellowing, stunting, chlorotic, mottling, deformation and severe reduction of fruit size and co-infection with whiteflies and were transformed to laboratory. Then, total DNA were exteracted. Inorder to identify Begomoviruses species, from specific primers, Gem-CP-V-5' and Gem-CP-V-3' detecting Begomovirus genus in cucurbits were used. The expected PCR products from CP gene, about 600 bp size, were done sequencing to identify infected species. The results of 16 sample sequencing from different regions of Sistan and Baluchestan province showed Watermelon chlorotic stunt virus, WmCSV was only the Begomovirus specie infecting cucurbits in southeast of Iran. Phylogenic sequencing analysis results of 16 WmCSV isolates in this research with MEGA 5 softeware classified them in two apart groups. There didn`t show any relationship between geographical source or host in this province. Probably, spread of isolates belongs these two groups were done by whiteflies in southeast of Iran. The results of sequencings in this research, will be used to design constructs inducing RNA silencing against isolates were classified in both two groups.
Keywords
Sistan and Baluchestan, Whiteflies, Polymerase chain reaction, DNA, Classification