ردیابی و تجزیه و تحلیل ژنوم کامل ویروس بدشکلی برگ انگور (Grapevine deformation virus) از تاکستان‌های استان خراسان رضوی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 استاد مرکز تحقیقات و نوآوری، مؤسسه فوندازیون ادموند مخ، سان میکله آل آدیگ، ایتالیا

چکیده

نپوویروس‌ها عامل زوال عفونی مو در سراسر دنیا هستند. ویروس بدشکلی برگ انگور (Grapevine deformation virus-GDefV) با نام جدید Nepovirus deformationis به زیرگروه A جنس نپوویروس تعلق دارد. علائم GDefV به‌صورت بدشکلی برگ انگور، کوتولگی و زوال درختچه است. GDefV در اغلب موارد در آلودگی مخلوط با ویروس برگ بادبزنی مو مشاهده می­شود. برای شناسایی و تعیین توالی ژنوم کامل GDefV سه نمونه‌ انگور با علائم رشد کپه­ای و زوال در بهار سال ۱۳۹۸ از شهرستان کاشمر در استان خراسان رضوی در شمال‌شرق ایران جمع‌آوری شدند. پس از استخراج RNA از دمبرگ برگ‌های جوان مو، شناسایی اولیه GDefV در واکنش زنجیره‌ای پلیمراز انجام شد. سپس کتابخانه‌هایی از RNA های کوچک از سه تاک مورد بررسی تهیه و در پلت فرم ایلومینا تعیین توالی شدند. پس از پالایش خوانش‌ها، 15 میلیون خوانش باکیفیت مناسب برای آنالیزهای پایین‌دست باقی ماندند. که از آن­ها، ژنوم سه جدایه ایرانی GDefV به طول 7386 و 3753 نوکلئوتید بازسازی شد. مقایسه ترادف این جدایه­ها با توالی‌های GDefV موجود در GenBank بیانگر شباهت 3/94-6/87 درصدی در سطح نوکلئوتیدی و 5/90-8/88 درصد در سطح آمینواسیدی بود. در درخت‌های فیلوژنتیک ترسیم‌شده، جدایه‌های شمال شرق ایران در شاخه‌ای مجزا از سایر جدایه‌های GDefV قرار گرفتند. مقاله حاضر اولین گزارش از تحلیل ژنوم و تبارزایی جدایه‌های GDefV از تاکستان‌های ایران را ارائه می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

©2024 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. Abou Ghanem-Sabanadzovic, N., Sabanadzovic, S., Digiaro, M., & Martelli, G.P. (2005). Complete nucleotide sequence of the RNA-2 of Grapevine deformation and Grapevine Anatolian ringspot viruses. Virus Genes, 30, 335-340. https://doi.org/10.1007/s11262-005-6776-5
  2. Andrews, S. (2010). FastQC: A quality control tool for high throughput sequence data. Retrieved from http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc
  3. Carra, A., Gambino, G., & Schubert, A. (2007). A cetyltrimethylammonium bromide-based method to extract low-molecular-weight RNA from polysaccharide-rich plant tissues. Analytical Biochemistry, 360(2), 318-320. https://doi.org/10.1016/j.ab.2006.09.022
  4. Cigsar, I., Digiaro, M., Gokalp, K., Abou Ghanem-Sabanadzovic, N., De Stradis, A., Boscia, D., & Martelli, G.P. (2003). Grapevine deformation virus, a novel nepovirus from Turkey. Journal of Plant Pathology, 85(3), 183-191.
  5. Eichmeier, A., Komínková, M., Komínek, P., & Baránek, M. (2016). Comprehensive virus detection using next generation sequencing in grapevine vascular tissues of plants obtained from the wine regions of Bohemia and Moravia (Czech Republic). PLoS ONE, 11(12), e0167966. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0167966
  6. Elbeaino, T., Digiaro, M., Ghebremeskel, S., & Martelli, G.P. (2012). Grapevine deformation virus: completion of the sequence and evidence on its origin from recombination events between Grapevine fanleaf virus and Arabis mosaic virus. Virus Research, 166(1-2), 136-140. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2012.03.011
  7. Fuchs, M. (2020). Grapevine viruses: a multitude of diverse species with simple but overall poorly adopted management solutions in the vineyard. Journal of Plant Pathology, 102(3), 643-653. https://doi.org/10.1007/s42161-020-00579-2
  8. Gholampour, Z., Kargar, M., Zakiaghl, M., Siampour, M., Mehrvar, M., & Izadpanah, K. (2017). Dynamics of the population structure and genetic variability within Iranian isolates of grapevine fanleaf virus: evidence for polyphyletic origin. Acta Virologica, 61(3), 324-335. https://doi.org/10.4149/av_2017_311
  9. Gholampour, Z., & Zakiaghl, M. (2016). Comparison of RNA extraction methods for the identification of Grapevine fan leaf virus. Journal of Iranian Plant Protection Research, 30(1), 127-133. (In Persian). https://doi.org/10.22067/jpp.v30i1.40075
  10. Gholampour, Z., Zakiaghl, M., Jafarpour, B., & Mehrvar, M. (2015). Identification and prevalence of Grapevine fanleaf virus in Khorasan-Razavi vineyards. Journal of Iranian Plant Protection Research, 29(3), 318-324. (In Persian). https://doi.org/10.22067/jpp.v29i3.27668
  11. Grassi, F., & De Lorenzis, G. (2021). Back to the origins: Background and perspectives of grapevine domestication. International Journal of Molecular Sciences, 22(9), 4518. https://doi.org/10.3390/ijms22094518
  12. Hajizadeh, M., Sokhandan-Bashir, N., & Elbeaino, T. (2012). First report of Grapevine deformation virus and Grapevine Anatolian ring spot virus in Iran. Journal of Plant Pathology, 94(S4), 96.
  13. Hewitt, W.B., & Bovey, R. (1979). The viroses and virus-like diseases of the grapevine. Vitis, 18(3), 316-376.
  14. Margis, R., Ritzenthaler, C., Reinbolt, J., Pinck, M., & Pinck, L. (1993). Genome organization of grapevine fanleaf nepovirus RNA2 deduced from the 122K polyprotein P2 in vitro cleavage products. Journal of General Virology, 74(9), 1919-1926. https://doi.org/10.1099/0022-1317-74-9-1919
  15. Martelli, G.P. (2017). An overview on grapevine viruses, viroids, and the diseases they cause. p. 31-46. In: Grapevine Viruses: Molecular Biology, Diagnostics and Management. Springer International Publishing. New York.
  16. Martin, D.P., Varsani, A., Roumagnac, P., Botha, G., Maslamoney, S., Schwab, T., Kelz, Z., Kumar, V., & Murrell, B. (2021). RDP5: a computer program for analyzing recombination in, and removing signals of recombination from, nucleotide sequence datasets. Virus Evolution, 7(1), veaa087. https://doi.org/10.1093/ve/veaa087
  17. Martin, M. (2011). Cutadapt removes adapter sequences from high-throughput sequencing reads. EMBnet Journal, 17(1), 10. https://doi.org/10.14806/ej.17.1.200
  18. Moradi, R., Koolivand, D., Eini, O., & Hajizadeh, M. (2018). Molecular identification of four important nepovirus from vineyards of Zanjan province. Iranian Journal of Plant Protection Science, 49(1), 99-110. (In Persian). https://doi.org/10.22059/ijpps.2018.246930.1006816
  19. Reynolds, A.G. (2017). The grapevine, viticulture, and winemaking: A brief introduction. p. 3-29. In: Meng B., Martelli G.P., Golino D.A., Fuchs M. (eds) Grapevine Viruses: Molecular Biology, Diagnostics and Management. Springer International Publishing. Cham.
  20. Sanfaçon, H., Iwanami, T., Karasev, A.V., van der Vlugt, R., Wellink, J., Wetzel, T., & Yoshikawa, N. (2012). Secoviridae. p. 881-899. In: King A.M.Q., Adams M.J., Carstens E.B., Lefkowitz E.J. (eds) Virus Taxonomy. Elsevier.
  21. Schmitt-Keichinger, C., Hemmer, C., Berthold, F., & Ritzenthaler, C. (2017). Molecular, cellular, and structural biology of Grapevine fanleaf virus. In Grapevine Viruses: Molecular Biology, Diagnostics and Management (pp. 83-107): Springer International Publishing.
  22. Sokhandan Bashir, N., Zarghani, S.N., & Hejazi, M.S. (2007). Diversity of Grapevine fanleaf virus isolates from Iran. Virus Research, 128(1-2), 144-148. https://doi.org/10.1016/j.virusres.2007.04.013
  23. Wetzel, T., Chisholm, J., Bassler, A., & Sanfacon, H. (2008). Characterization of proteinase cleavage sites in the N-terminal region of the RNA1-encoded polyprotein from Arabis mosaic virus (subgroup A nepovirus). Virology, 375(1), 159-169. https://doi.org/10.1016/j.virol.2008.01.046
  24. Wetzel, T., Meunier, L., Jaeger, U., Reustle, G.M., & Krczal, G. (2001). Complete nucleotide sequences of the RNAs 2 of German isolates of Grapevine fanleaf and Arabis mosaic nepoviruses. Virus Research, 75(2), 139-145. https://doi.org/10.1016/S0168-1702(01)00235-0
  25. Zerbino, D.R., & Birney, E. (2008). Velvet: algorithms for de novo short read assembly using de Bruijn graphs. Genome Research, 18(5), 821-829. https://doi.org/10.1101/gr.074492.107
ارسال نظر در مورد این مقاله
CAPTCHA Image

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار