ردیابی مولکولی سه ویروس آلوده کننده گیاه پنیرک در استان گلستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، مازندران، ایران

2 گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

ویروسهای گیاهی یکی از عوامل مهم محدودکننده تولید گیاهان مختلف می­باشند. در این مطالعه وقوع سه ویروس مهم به نام­های ویروس موزاییک خیار (cucumber mosaic virus, CMV)، ویروس موزاییک یونجه (alfalfa mosaic virus, AMV)، و ویروس رگبرگ روشنی پنیرک (malva vein clearing virus , MVCV)  در گیاهان پنیرک (Malva sylvestris) در استان گلستان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، در سال‌های 1401-1402، تعداد 20 نمونه برگی با علایم مشکوک به آلودگی ویروسی از فضای سبز و گلخانه‌های پرورش این گیاه جمع آوری گردید. نمونه­ها توسط آزمون مولکولی Reverse transcription- polymerase chain reaction (RT-PCR) با آغازگرهای اختصاصی مربوط به هر ویروس مورد ارزیابی قرار گرفتند. هر سه ویروس ردیابی شدند و در مجموع بیشترین آلودگی مربوط به ویروس MVCV بود (نه نمونه)، پس از آن به ترتیب CMV (پنج نمونه) و AMV (دو نمونه) قرار داشتند. در بررسی مولکولی نمونه­ها، ترادف ژن پروتئین پوششی (CP) جدایه­ MVCV مورد مطالعه (Ma2) بیشترین شباهت نوکلئوتیدی را با جدایه ایرانی­ IR1 (67/99 درصد) و بعد از آن با جدایه NAKT-NL از هلند (73/93 درصد) نشان داد. ترادف ژن CP جدایه CMV-IR-Ma بیشترین شباهت (100-99 درصد) را با جدایه­های Ir-VM و Ir-WS از خراسان رضوی و جدایه Tsh از چین داشت. ترادف ژن CP جدایه AMV-IR-Ma دارای بیشترین شباهت نوکلئوتیدی (99-98 درصد) با جدایه­های Ir-VM، Ir-WS و Ir-WS2 از خراسان رضوی بود. براساس اطلاعات نگارندگان، این اولین گزارش از آلودگی گیاه پنیرک به ویروسهای AMV و CMV در ایران با استفاده از آزمون RT-PCR می­باشد. نتایج این تحقیق زمینه را برای کارهای تکمیلی از جمله بررسی آلودگی مخلوط ویروسها، ارزیابی خسارت، و میزان پراکندگی آنها فراهم می­نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

©2023 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0), which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source.

مراجع

  1. Al‐Rubaye, A.F., Kaizal, A.F., & Hameed, I.H. (2017). Phytochemical screening of methanolic leaves extract of Malva sylvestris. International Journal of Pharmacognosy and Phytochemical Research, 9(4), 537–552. https://doi.org/10.25258/phyto.v9i4.8127
  2. Balasubramaniam, M., Ibrahim, A., Kim, B.S., & Loesch-Fries, L.S. (2006). Arabidopsis thaliana is an asymptomatic host of Alfalfa mosaic virus. Virus Research, 121(2), 215–219. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2006.04.005
  3. Bananej, K., Shahid, M.S. & Shafiq, M. (2021). Evidence that leaf curl disease of Malva sylvestris in Iran is associated with cotton leaf curl Gezira virus and associated betasatellite. Journal of Plant Pathology, 103(2), 671–672. https://doi.org/10.1007/s42161-021-00758-9
  4. Bergua, M., Luis-Arteaga, M., & Escriu, F. (2014). Genetic diversity, reassortment, and recombination in alfalfa mosaic virus population in Spain. Phytopathology, 104(11), 1241-1250. doi: https://doi.org/10.1094/PHYTO-11-13-0309-R
  5. Bujarski, J., Figlerowicz, M., Gallitelli, D., Roossinck, M.J., & Scott, S.W. (2012). Family Bromoviridae. In: King, A.M.Q., Adams, M.J., Carstens, E.B., Lefkowitz, E.J. (eds) Virus taxonomy: ninth report of the international committee on taxonomy of viruses. Academic Press, New York, pp 965–976.
  6. Bol, J.F. (1999). Alfalfa mosaic virus and ilarviruses: involvement of coat protein in multiple steps of the replication cycle. Journal of General Virology, 80 (Pt 5), 1089-1102. http://dx.doi.org/10.1099/0022-1317-80-5-1089
  7. Dabiri, S., Moradi, Z., Mehrvar, M. & Zakiaghl, M. (2020). Analysis of the complete genome sequence of cucumber mosaic virus from Vinca minor and Wisteria sinensis in Iran. Journal of Plant Pathology, 102, 1263–1268. https://doi.org/10.1007/s42161-020-00650-y
  8. Duarte, L.M.L., Rivas, E.B., Alexandre, M.A.V., Harakava, R. & Veauvy, M.C.D. (2013). Genealogy of Cucumber mosaic virus isolated from ornamental species. American Journal of Plant Sciences, 4, 1081-1087. https://doi.org/10.4236/ajps.2013.45134
  9. Gasparetto, J.C., Martins, C.A., Hayashi, S.S., Otuky, M.F., & Pontarolo, R. (2012). Ethnobotanical and scientific aspects of Malva sylvestris : A millennial herbal medicine. The Journal of Pharmacy and Pharmacology, 64(2), 172–189. https://doi.org/10.1111/j.2042-7158.2011.01383.x
  10. Edwardson, J.R., & Christie, R.G. (1997). Alfamovirus Genus. Alfalfa mosaic virus species. Pages 63-94 in: viruses infecting peppers and other solanaceous crops. Monogr. 18-I. University of Florida Press, Gainesville.
  11. Gao, S.Q., Liang, J., Guo, K., Zhou, X., & Su, X. (2020). First report of alfalfa mosaic virus in Cayratia japonica, Justicia procumbens and Veronica persica in China. Journal of Plant Pathology, 102(1), 267. https://doi.org/10.1007/s42161-019-00408-1
  12. García-Arenal, F., & Palukaitis, P. (2008). Cucumber mosaic virus. In: García-Arenal F, Palukaitis P, Mahy BWJ, Van Regenmortel MHV, editors. Encyclopedia of Virology. 3. Oxford: Academic Press; pp. 614–619.
  13. Heydarirad, G., Rezaeizadeh, H., Choopani, R., Mosavat, S. H., & Ameri, A. (2017). Efficacy of a traditional Persian medicine preparation for radiation‐induced xerostomia: A randomized, open‐label, active‐controlled trial. Journal of Integrative Medicine, 15, 201–208. https://doi.org/10.1016/S2095-4964(17)60333-9
  14. He, B., Fajolu, L., Wen, R-H., & Hajimorad, M.R. (2010). Seed transmissibility of Alfalfa mosaic virus in soybean. Plant Health Progress, 11, 41. https://doi.org/10.1094/PHP-2010-1227-01-BR
  15. Hiruki, C., & Hampton, R.O. (1990). Diseases caused by viruses and viruses infectious to alfalfa. Pages 51-58 in: Compendium of alfalfa diseases. D. L. Stuteville and D. C. Erwin, eds. American Phytopathological Society, St. Paul, MN.
  16. Horváth, J., Mamula, D., Besada, W.H., & Juretic, N. (1979). Some properties of Malva Vein Clearing Virus isolated in Hungary and Yugoslavia. Journal of Phytopathology, 95, 51–58. https://doi.org/10.1111/j.1439-0434.1979.tb01577.x
  17. Hu, Y., Shi, H.W., Jing, C.C., Li, K., Sun, X.C., Wu, G.T., Zhou, C.Y., & Qing, L. (2016). First report of cucumber mosaic virus infecting apple in China. Journal of Plant Pathology, 98, 181–181. https://doi.org/4454/JPP.V98I1.065
  18. Hull, R. (2014). Plant virology (5th ed.). New York: Academic Press.1098 p.
  19. Jacquemond, M. (2012). Cucumber mosaic virus, pp. 439-504. In: Loebenstein G. and Lecoq H. (Eds.). Advances in Virus Research. Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-394314-9.00013-0
  20. Jasper, E.M.J., & Bos, L. (1980). Alfalfa mosaic virus. CMI/AAB Descriptions of Plant Viruses No. 229. Association of Applied Biologists, Warwick
  21. Kadare´, G., & Haenni, A-L. (1997). Virus-encoded RNA heli Journal of Virology, 71, 2583–2590. https://doi.org/10.1128/jvi.71.4.2583-2590.1997
  22. King, A.M., Lefkowitz, E., Adams, M.J., & Carstens, E.B. (2012). Virus Taxonomy, Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier Academic Press, Amsterdam. pp 1272.
  23. Lunello, P., Tourino, A., Nunez, Y., Ponz, F., & Sanchez, F. (2009). Genomic heterogeneity and host recovery of isolates of malva vein clearing virus. Virus Research, 140, 91-97. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2008.11.006
  24. Maachi, A., Hernando, Y., Aranda, M.A., & Donaire, L. (2022). Complete genome sequence of malva-associated soymovirus 1: a novel virus infecting common mallow. Virus Genes, 58(4), 372-375. https://doi.org/10.1007/s11262-022-01900-0
  25. Massumi, H., Maddahian, M., Heydarnejad, J., Hosseini Pour, A., & Farahmand, A. (2012). Incidence of viruses infecting alfalfa in the southeast and central regions of Iran. Journal of Agricultural Science and Technology, 14 (5), 1141-1148.
  26. Moradi, Z., & Mehrvar, M. (2021). Whole-genome characterization of alfalfa mosaic virus obtained from metagenomic analysis of Vinca minor and Wisteria sinensis in Iran: with Implications for the genetic structure of the virus. Plant Pathology Journal, 37(6), 619-631. https://doi.org/10.5423/PPJ.OA.10.2021.0151
  27. Moradi, Z., & Mehrvar, M. (2023). Metagenomic analysis of Malva sylvestris from Iran displays a malva vein clearing virus genome. Journal of Agricultural Science and Technology, 25(1), 213–223. https://doi.org/52547/jast.25.1.213
  28. Ohshima, K., Matsumoto, K., Yasaka, R., Nishiyama, M., Soejima, K., Korkmaz, S., Simon, Ho SY, Gibbs, A., & Takeshita, M. (2016). Temporal analysis of reassortment and molecular evolution of cucumber mosaic virus: Extra clues from its segmented genome. Virology, 487, 188–197. https://doi.org/10.1016/j.virol.2015.09.024
  29. O’Reilly, E.K., & Kao, C.C. (1998). Analysis of RNA dependent RNA polymerase structure and function as guided by known polymerase structures and computer predictions of secondary structure. Virology, 252(2), 287–303. https://doi.org/10.1006/viro.1998.9463
  30. Ozdag, Y., & G. Sertkaya. (2017). Investigation on viruses causing yellowing disease in pepper in Hatay-Turkey. Journal of Agricultural Faculty of Mustafa Kemal University, 22(1), 16-22.
  31. Palukaitis, P., & García-Arenal, F. (2003). Cucumoviruses. Advances in Virus Research, 62, 241–323. https://doi.org/10.1016/S0065-3527(03)62005-1
  32. Parrella, G., Troiano, E., Faure, C., Marais, A., & Candresse, T. (2021). First report of alfalfa mosaic virus in chayote in Italy. Plant Disease, 105(3), 698. https://doi.org/10.1094/PDIS-10-20-2117-PDN
  33. Salamon, P., Sos-Hegedus, A., Gyula, P., & Szittya, G. (2018). First report of the infection of alfalfa mosaic virus in Salvia sclarea in Hungary. Journal of Plant Pathology, 100(3), 607. https://doi.org/10.1007/s42161-018-0117-8
  34. Smit, C.H., & Jaspars, E.M. (1982). Evidence that RNA4 of alfalfa mosaic virus does not replicate autonomously. Virology, 117(1), 271-274. https://doi.org/10.1016/0042-6822(82)90528-1
  35. Soards, A.J., Murphy, A.M., Palukaitis, P., & Carr, J.P. (2002) Virulence and differential local and systemic spread of cucumber mosaic virus in tobacco are affected by the CMV 2b protein. Molecular Plant-Microbe Interactions, 15(7), 647–653. https://doi.org/10.1094/MPMI.2002.15.7.647
  36. Van Dun, C.M.P., Bol, J.F., & Van Vloten-Doting, L. (1987). Expression of alfalfa mosaic virus and tobacco rattle virus coat protein genes in transgenic tobacco plants. Virology, 159(2), 299–305. https://doi.org/10.1016/0042-6822(87)90467-3
  37. Xu, H., & Nie, J. (2006). Identification, characterization, and molecular detection of Alfalfa mosaic virus in potato. Phytopathology, 96(11), 1237-1242. http://dx.doi.org/10.1094/PHYTO-96-1237
ارسال نظر در مورد این مقاله
CAPTCHA Image

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار