تنوع ژنتیکی جدایه های کشوری Fusarium oxysporum f. sp. cepae عامل بیماری پوسیدگی ریشه و طبق پیاز با استفاده از مارکرهای RAPD و ISSR
کد مقاله : 1335-23IPPC
نویسندگان
خیابان معلم ک زمانی پ 11
چکیده
پیاز،(Allium cepae L.) یک محصول دو ساله از گروه سبزیجات بسیار مهم در دنیا می باشد. پوسیدگی ریشه و طبق پیاز ، Fusarium oxysporum f. sp. cepae یکی از مهمترین بیماری های خاکزاد است که باعث کاهش قابل توجه محصول پیاز در مزرعه و همچنین، در طول دوره ی انبارداری پیاز می شود. در این تحقیق، 26 جدایه از این قارچ، F. o. f. sp. cepae از گیاهان آلوده ی پیاز با علائم پوسیدگی ریشه و طبق از مناطق مهم پیاز کاری در کشور، شامل استان های آذربایجان، اصفهان و فارس جمع آوری گردید. DNA ژنومی از تمامی جدایه ها با استفاده از روش CTAB استخراج شد. در این مطالعه، مارکرهای RAPD و ISSR و مطالعات بیماریزایی برای بررسی 26 نمونه از جدایه های این قارچ مورد استفاده قرار گرفت. تعداد 10 پرایمر RAPD، شامل OPA-03، OPB-17، OPC-08، OPC-09، OPF-10، OPP-16، OPP-17، OPP-18، OPP-19 و OPX-14 برای بررسی ژنتیکی پلی مورفیسم بین 26 جدایه از این قارچ مورد استفاده قرار داده شد. برای بررسی ISSR، از 9 پرایمر از پرایمرهای اصلی، تنها پنج پرایمر انتخاب شده و بررسی شد. آنالیز RAPD در سه تکرار برای تأیید پایداری تکثیری انجام شد و تنها باندهای تکراری نمره دهی شدند. تک شکلی و چندشکلی باندها به صورت کاراکترهای دوتایی به صورت 1 برای حضور و 0 برای عدم حضور باندی از باندهای DNA نمره دهی گردید. سپس نمرات ماتریسی برای تحلیل توسط سیستم، وارد برنامه ی NTSYS-pc 1.8 شدند. ماتریس تشابه با استفاده از ضریب تأثیر جاکارد محاسبه شد. کلاستربندی با استفاده از UPGMA برای ایجاد دندروگرام انجام گردید. کاربرد 10 پرایمر RAPD کلاً 86 قطعه ی پایدار تکثیری (3000-200 جفت بازی) را ایجاد نمودکه 83 (96.51 درصد) از قطعات پلی مورفیک بودند. از بین پرایمرها، OPP-17 و OPPC-9 به ترتیب بیشترین و کمترین تعداد قطعات تکثیری را ایجاد نمودند. تشابه بین 26 جدایه از این قارچ در محدوده ی 69 تا 100 درصد با معیار اصلی ضریب تشابه جاکارد 0.84 دسته بندی گردید. پنج پرایمر ISSR کلاً 24 باند ثابت تکثیری را ایجاد کردند، که 87.5 درصد پلی مورفیک بودند. تعداد میانگین باندهای هر پرایمر 4.8 بود که در محدوده ی تقریبی 200 تا 800 جفت باز قرار گرفت. شاخص تشابه از 32 تا 100 درصد با معیار اصلی ضریب تشابه جاکارد 0.71 تعیین گردید. آنالیز خوشه ای با استفاده از روش UPMGA برای هر دوی نشانگرهای RAPD و ISSR مشخص نمود که همبستگی واضحی با نواحی مختلف جغرافیایی وجود ندارد و جدایه ها احتمالاً از خط کلونال مشابهی مشتق شده اند. آزمون بیماریزایی نشان داد که تمامی جدایه های این قارچ روی پیاز بیماریزا بوده و همچنین تنوع شدت بیماری نیز در بین جدایه ها مشاهده گردید. گروه بندی براساس شدت بیماریزایی هیچ گونه ارتباطی با نتایج RAPD و ISSR نداشت.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Genetic variability of Iranian isolates of Fusarium oxysporum f. sp. cepae causing root and basal rot of onion by using RAPD and ISSR markers
Authors
abd alrasol gholam aliyan
Abstract
Onion (Allium cepae L.) is a biennial important vegetable crop worldwide. Root and basal rot of onion caused by Fusarium oxysporum f. sp. cepae is a soilborne disease causing tremendous losses in onion in the field and also during storage at Iran. In the present study, 26 monoclonal isolates of F. oxysporum f. sp. cepae were obtained from infected onion plants showing root and basal rot from the main onion growing regions of Iran, including, Azerbaijan, Isfahan and Fars provinces. In this study, random amplified polymorphic DNA (RAPD), inter simple sequence repeats (ISSR) and virulence studies were conducted to analyze 26 F. o. f. sp. cepae isolates. Ten RAPD primers, including OPA-03, OPB-17, OPC-08, OPC-9, OPP-16, OPP-17, OPP-18, were used for genetic analysis polymorphisms among the 26 FOC isolates. For the ISSR analysis, out of nine primers from the initial screening ISSR primers, only five primers were chosen and characterized. RAPD analysis was performed in three replications to confirm the consistency of amplification and only repeatable bands were scored. Monomorphic and polymorphic bands were considered as binary characters and were scored as 1 for presence and 0 for absence of DNA bands. The scores were then entered into a matrix for analysis by numerical taxonomy and multivariate analysis system, NTSYS-pc 1.8 program. The similarity matrix was calculated using Jaccard’s similarity coefficient. Clustering was performed using the unweighted pair group method using arithmetic averages (UPGMA) to generate the dendrogram. Application of ten RAPD primers generated a total of 86 consistently amplified fragments (200-3000 bp), of which 83 (96.51 %) fragments were polymorphic. Among the primers, OPP-17 and OPC-9 offered the highest and lowest number of amplified fragments, respectively. The similarity among 26 F. o. f. sp. cepae isolates ranged from 69 to 100 % with the mean value of the Jaccard’s similarity coefficient 0.84. The five ISSR primers generated a total of 24 consistently amplified DNA bands, in which 87.5 % were polymorphic. The average number of bands per primer was 4.8 which ranged in size from approximately 200 to 800 bp. The similarity index was ranged from 32 to 100 % with the mean value of the Jaccard’s similarity coefficient 0.71. Cluster analysis using UPGMA method for both RAPD and ISSR markers revealed no clear grouping of the isolates obtained from different geographical regions, and the isolates were observed to derive probably from the same clonal lineage. Pathogenicity test indicated that all F. oxysporum f. sp. cepae isolates were pathogenic on onion, however virulence variability was observed among the isolates. The grouping based on virulence variability was not correlated with the results of RAPD and ISSR analyses.
Keywords
Allium cepae, Fusarium, ISSR, RAPD