ردیابی، شناسایی و تعیین تنوع ژنتیکی فیتوپلاسما در درختان بادام باغ‌های استان‌های فارس و چهارمحال و بختیاری

کد مقاله : 1069-23IPPC
نویسندگان
1خیابان چمران،خیابان اشراق شمالی،کوچه عرفان،بن بست بوستان،پلاک 9
2بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی،دانشگاه شهرکرد،شهرکرد،ایران
3بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرکرد،شهرکرد، ایران
چکیده
جاروک بادام (AlmWB)یک بیماری فیتوپلاسمایی است که باعث ایجاد خسارت در درختان بادام در ایران و لبنان می‌شود. در این مطالعه از 50 درخت بادام دارای علائم مشکوک خفیف تا شدید به بیماری‌های فیتوپلاسمایی در استان‌های چهارمحال و بختیاری و فارس در بهار و تابستان سال 1396 نمونه‌برداری شد. دی‌ ان ای کل از رگبرگ میانی برگ‌ها با استفاده از روش استاندارد CTAB استخراج و آزمون PCR در دو مرحله با آغازگرهای P1/P7 و سپس با R16mF2/R16mR1 انجام شد. نتایج آزمون PCR در 2 نمونه از 32 نمونه جمع‌آوری شده از چهارمحال و بختیاری و 13 نمونه از 18 نمونه بررسی شده از استان فارس مثبت بود. بر اساس نتایج RFLP مجازی ژن آر ان ای ریبوزومی S16، مقایسه درصد تشابه نوکلئوتیدی و آنالیز فیلوژنتیک فیتوپلاسماهای ردیابی شده در 2 نمونه جمع‌آوری شده از استان چهارمحال و بختیاری و 11 نمونه از استان فارس به زیر گروه 16SrIX-B (Candidatus Phytoplasma phoenicium) تعلق داشتند. فیتوپلاسماهای ردیابی شده در دو نمونه از استان فارس نیز به زیر گروه 16SrIX-C تعلق داشتند. ژن آر.ان.ای ریبوزومی در همه فیتوپلاسماهای زیر گروه 16SrIX-B دارای بیشترین شباهت ( 9/99 درصد) با ژن مذکور در استرین لبنانی A4 بودند. ترادف دو ژن rplV و rpsC (rplV-rpsC)در استرین‌های مذکور تعیین شد. میزان تشابه نوکلئوتیدی rplV-rpsC بین 13استرین زیرگروه IX-B این مطالعه 7/99 تا 100درصد و بین دو جدایه متعلق به IX-C، 100 درصد بود. میانگین تشابه نوکلئوتیدی قطعه ژنی مذکور بین اعضاء زیرگروه IX-B و IX-C در این مطالعه، 9/90 بود. در مقایسه با ترادف‌های ژن rplV-rpsC در بانک ژن، اعضاء زیرگروه IX-B این مطالعه دارای بیشترین شباهت ( 9/98 تا2/99 درصد) با فیتوپلاسمای جاروک بادام استرین A112 لبنان بودند. این گزارش اولین مورد از تعیین توالی ژن‌های rplV-rpsC از استرین‌های ایرانی فیتوپلاسمای جاروک بادام متعلق به IX-B است. ژن rplV-rpsC دو استرین متعلق به IX-C در این مطالعه نیز دارای بیشترین شباهت (3/99درصد) با فیتوپلاسمای فیلودی اسکابیوزا(Knautia arvensis) متعلق به زیرگروه IX-C بود. نتایج این بررسی نشان دهنده غالب بودن فیتوپلاسمای متعلق به 16SrIX-B در مقایسه با استرین‌های زیرگروه IX-C در ایجاد بیماری جاروک بادام در استان فارس بود. همچنین وجود محدود فیتوپلاسمای زیرگروه 16SrIX-B همراه با بیماری جاروک بادام از استان چهارمحال و بختیاری گزارش می‌شود. نتایج این بررسی نشان داد که ژن rplV-rpsC دارای تنوع کافی مخصوصاً برای تفکیک استرین‌های ایرانی و لبنانی فیتوپلاسمای جاروک بادام می باشد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Detection and Identification of Phytoplasma in witches’ broom affected Almond Orchards of Fars and Chaharmahal -Bakhtiari Provinces
Authors
zahra mehraban, majid siampour, Abdul Rahman Motamedy, Ghobad Babaie
Abstract
Almond witches' broom (AlWB) is a destructive phytoplasma disease in Iran and Lebanon. In this study 50 almond trees with suspected symptoms (very mild to severe) were sampled from almond groves of Fars and Chaharmahal-Bakhtiari provinces during spring and summer of 2016. Total DNA was extracted from midribs of leaves by standard CTAB method. Detection of phytoplasma was performed by nested PCR analysis using primer pairs P1/P7 and R16mF2/R16mR1. Fragments with expected size were amplified from 2 (out of 32) and 13 (out of 18) plant samples from Chaharmahal-Bakhtiari and Fars provinces, respectively. Based on virtual RFLP patterns, sequence identity and phylogenetic analyses, phytoplasmas detected in 2 and 11 samples from, respectively, Chaharmahal-Bakhtiari and Fars provinces, belonged to the subgroup 16SrIX-B ('Ca. P. phoenicium'). Phytoplasmas detected in the other 2 samples from Fars province belonged to the subgroup 16SrIX-C. The 16S rRNA gene sequence of all phytoplasmas of 16SrIX-B had the highest similarity (99.9%) with that of the reference AlWB phytoplasma strain A4 from Lebanon. The sequence of rplV-rpsC genes from phytoplsams of this study was also determined. Pairwise nucleotide sequence identity of rplV-rpsC among phytoplasmas of 16SrIX-B ranged between 99.7-100% and was 100% between phytoplasmas of 16SrIX-C. The average rplV-rpsC nucleotide sequence identity between phytoplasmas of 16SrIX-B and IX-C was 90.9%. BLAST analysis revealed that phytoplasmas of 16SrIX-B in this study had the highest rplV-rpsC similarity, ranging between 98.9 and 99.2, with that of AlWB phytoplasma strain A112 from Lebanon. This is the first report of sequencing of rplV-rpsC genes from Iranian phytoplasma strains of AlWB belonging to 16SrIX-B. BLAST analysis also showed that the other the 2 AlWB phytoplasmas of 16SrIX-C (this study) had the highest rplV-rpsC nucleotide sequence similarity (99.3%) with its counterpart in Knautia arvensis phyllody phytoplasma belonging to 16SrIX-C. The results of this study revealed that phytoplasma strains of 16SrIX-B were more prevalent than phytoplasmas of 16SrIX-C in association with AlWB disease in Fars province. Also we report, for the first time, the restricted distribution of phytoplasmas belonging to 16SrIX-B associated with AlWB in Chaharmahal-Bakhtiari. This study also recognized rplV-rpsC as a powerful genetic marker for finer differentiation of AlWB phytoplasma strains in Iran and Lebanon.
Keywords
Almond, Iran, witches&rsquo, broom, phytoplasma, RFLP