بررسی تنوع بیماری‌زایی و ژنوتیپی باکتری Xanthomonas oryzae pv. oryzae عامل سوختگی باکتریایی برنج

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

• مسعود صاحبی
• سعید طریقی
• پریسا طاهری
• مرتضی گلدانی

دانشگاه فردوسی مشهد

10.22067/jpp.v29i1.24098

چکیده

به منظور بررسی تنوع بیماری‌زایی و ژنوتیپی باکتری Xanthomonas orzae pv. oryzae (Xoo) ایجاد کننده سوختگی باکتریایی برنج، در تابستان 1391 از مزارع برنج شهرستان های رشت، صومعه سرا، رضوان شهر، دابودشت آمل و مؤسسه تحقیقات برنج گیلان، از گیاهان دارای علائم زردی و سوختگی در برگ نمونه-برداری به عمل آمد. جدایه های باکتری به روش های فنوتیپی و مولکولی شناسایی شدند. در نهایت 17 جدایه به منظور بررسی تنوع بیماریزایی و ژنوتیپی انتخاب شدند. جدایه‌ها بر اساس توان بیمای‌زایی بر روی رقم حساس و بین المللی Tetep در سه گروه بیماری‌زا قرار گرفتند. تنوع ژنوتیپی 17 جدایه با استفاده از روش rep-PCR مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز 33 باند ایجاد شده بر اساس نشانگرهای REP، نشان‌دهنده وجود سه گروه ژنوتیپی با حداقل شباهت 62 درصد در میان جدایه ها بود. نتایج حاصل نشان‌دهنده ارتباط محدود بین گروه های بیماری‌زا و گروه های ژنوتیپی باکتریX.oryzae pv. oryzae می باشد.

کلیدواژه‌ها

• برنج
• Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)
• بیماریزایی
• ژنوتیپ

20.1001.1.20084749.1394.29.1.4.7

---

عنوان مقاله [English]

Investigation of Pathogenisity and Genotypic Diversity of Xanthomonas oryzae pv. oryzae Caused Rice Bacterial Blight

نویسندگان [English]

• M. Sahebi
• S. Tarighi
• P. Taheri
• Morteza Goldani

ferdowsi university of mashhad

چکیده [English]

To investigation of pathogenisity and genotype diversity of Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) caused rice bacterial blight, several samples were collected from paddy field of rice in Rasht-sangar, Soumeh sara, Rezvan shahr, Daboudasht amol and Rice-Institute-Research guilan during the summer of 2012, from plants that showed blight and yellowing in their leaves. Bacterial isolates were identified according to phenotypic and molecular characteristics. Among isolated bacterial strains 17 isolates were selected for further investigations. Isolates grouped into three pathogenisity groups based on virulence against susceptible international rice cultivar Tetep. The genetic diversity of 17 isolates analyzed by using Repetative extragenomic polymorphism (REP-PCR). Cluster analysis based on 33 polymorphic REP markers showed three different genotypic groups among isolates with at least 62% similarity. The results showed limit correlation between different Pathogenisity and genotypic groups of X.oryzae pv. oryzae.

کلیدواژه‌ها [English]

• Rice
• Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)
• Pathogenisity
• Genotyping

مراجع

- خشکدامن م.، نیک نژاد کاظم پور م.، عبادی ع.، پدرام فر ح. 1388. شناسایی عامل بیماری سوختگی باکتریایی برنج در استان گیلان. حفاظت گیاهان، شماره 23: 57-50.

2- ذاکری ز.، اسکندری ف. و زاد ج. 1365. بیماری باکتریایی برنج در استان های شمالی ایران. خلاصه مقالات هشتمین کنگره گیاهپزشکی ایران. دانشگاه صنعتی اصفهان.صفحه 106.

3- رستمی م.، قاسمی ا.، رحیمیان ح. و خسروی و. 1389. شناسایی باکتری های بیماریزای بذر زاد برنج در استان مازندران. خلاصه مقالات نوزدهمین کنگره گیاهپزشکی. دانشگاه تهران، صفحه 420.

4- قاسمی ا.، نیک نژاد کاظم پور م.، و پاداشت ف. 1385. شناسایی باکتری های بیماری‌زای برنج در خزانه های استان گیلان. خلاصه مقالات هفدهمین کنگره گیاهپزشکی ایران. دانشگاه تهران. صفحه 80.

5- Adhikari T.B., Vera cruz C.M., Zhang Q., Nelson R.J., Skinner D.Z., Mew T.W. and Leach J.E. 1995. Genetic diversity of Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Asia. Applied and Environmental Microbiology, 61:966-971.

6- Adhikari T.B., Mew T.W., and Leach J.E. 1999. Genotypic and Pathotypic Diversity in Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Nepal. Phytopathology, 89:687-694.

7- Ardales E.Y., Leung H., Vera Cruz C.M., Mew T.W., Leach J.E., and Nelson R.J. 1996. Hierarchical analysis of spatial variation of the rice bacterial blight pathogen across diverse ago ecosystem in the Philippines. Phytopathology, 86:241-252.

8- Barker D. 2002. Method for Inoculating Rice with Xanthomonas. Plant Pathology Laboratory, Lowa State University. 203 pp.

9- Fahy P.C., and Hayward A.C. 1983. Media and methods for isolation and diagnostic tests. pp. 337-347. In: Plant Bacterial Disease: A diagnostic Guide. Fahy, P.C., and Persley, G.J.(eds.) Academic Press Inc, New York.

10- Ghosh A., Dey N., Bera A., Tiwari A., Sathyaniranjan K., Chakrabarti K. and Chattopad H. 2010. culture independent molecular analysis of bacterial communities in the mangrove sediment, India. Saline system, 6:1.

11- Hu J., Zhang Y., Qian W. and He C. 2007. Avirulance gene and insertion element-based RFLP as well as RAPD reveal high level of genomic polymorphism in the rice pathogen Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Systematic and Applied Microbiology. 30:587-600.

12- Kosawang C., Smitamana P., Toojinda T., Nilpanit N., and Sirithunya P. 2006. Amplified Fragment Length Polymorphism Fingerprinting Differentiates Genetic Diversity of Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Northern Thailand. Phytopathology, 154: 550-555.

13- Lee S.W., Han M., Park C.J., Seo Y.S., Bartley L.E., and Jeon J.S. 2001. The Molecular Mechanism of Rice Resistance to the Bacterial Blight Pathogen, Xanthomonas oryzae pathovar oryzae. Academic Press, 51-78 pp.

14- Lee S.W., Han M., Park C.J., Seo Y.S., Bartley L.E. and Jeon J.S. 2011. The Molecular Mechanism of Rice Resistance to the Bacterial Blight Pathogen, Xanthomonas oryzae pathovar oryzae. Advances in Botanical Research, Vol. 60, Burlington, Academic Press: 51-78.

15- Li G., Song C.F., Pang X.M., Yang Y., and Wng J.S. 2009. Analysis of Pathotypic and Genotypic Diversity of Xanthomonas oryzae pv. oryzae in China. Phytopathology, 157: 208-218

16- Louws F.J., Fulbright D.W., Stephens C.T., and Bruijn F.J. 1994. Specific genomic fingerprints of phytopathogenic Xanthpmnas and Pseudomonas pathovars and strains Generated with Repetitive Sequences and PCR. Applied and Environmental Microbiology, 60:2286-2295.

17- Mew T.W., Alvarez A.M., Leach J.E., and Swings J. 1993. Focus on bacterial blight of rice. Plant Disease, 72:5-12.

18- Nelson R.J., Baraoidan M.R., Vera Cruz C.M., Yap I.V., Leach J.E., Mew T.W., and Leungh H. 1994. Relationship between phylogeny and pathotype for the bacterial blight pathogen of rice. Applied and Environmental Microbiology, 60:3275-3283.

19- Noda O. 1989. A new pathogenic race of Xanthomonas campestris pv. oryzae and its inheritance of differential rice variety Tetep to it. Annals of the Phytopathological Society of Japan, 55:201-207.

20- Ochiai H., Horino O., Miyajima K., and Kaku.H. 2000. Genetic diversity of Xanthomonas oryzae pv. oryzae strains from Sri Lanka. Phytopathology, 90:415-421.

21- Onasanya A., Onasanya R.O., Abiodun A., and Adewale B.O. 2013. Genetic Analysis and Molecular Identification of Virulence in Xanthomonas oryzae pv. oryzae Isolates. ISRN Molecular Biology, 1-8.

22- Reddy L.J., Sirisha C., and Sambasiva Rao K.R.S. 2009. Assessment of Genetic and Pathogenic Diversity of Xanthomonas oryzae pv. oryzae on High Yielding Local Variety, Tella Hamsa, from Farmer Fields in Gagillapur and Kompally, Andhra Pradesh. Taiwania, 54: 241-247.

23- Schaad N.W., Joneas J.B., and Chun C. 2001. Laboratory Guid for identification of plant pathogenic bacteria. (Third edition) St Paul, Minnestota, APS press, 373 pp.

24- Shen Y., and Roland P. 2002. Molecular determinant of disease and resistance in interaction of Xanthomonas oryzae pv. oryzae and rice. Microbes Infect, 1361-1367.

25- Sukhwinder S., Sodhi M., Vikal Y., Georg M.L.C., Bala G.C., Mangat G.C., Garg M., Sidhu J.S., and Dhalwal H.S. 2003. DNA fingerprinting and virulence analysis of Xanthomonas oryzae pv. oryzae isolates from Punjab, northen India. Euphytica, 130: 107-115.

26- Swing S.J., Van den Moore M., Vauteri L., Hoste B., Gillis M., Mew T.W., and Kersters K. 1990. Reclassification of the causal agents of bacterial blight (Xanthomonas campestris pv. oryzae) and bacterial leaf streak (Xanthomonas campestris pv. oryzicola ) of rice as pathovars of Xanthomonas oryzae (ex Ishiyama 1992)sp. nov., non. rev. International Journal of Systematic Bacteriology., 40:309-311.

27- Taheri shahrestani M., Niknejad kazempour A., Ebadie A.A., and Elahinia S.A. 2012. Genetic diversity of Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Rice Field of Guilan Province (Iran) Using RAPD Markers. Agriculture Tropical ET Subtropical, 45: 60-65.

28- Takahito N., Li C., Li C., Ochiai H., ISE K., and Kaku H. 2001. Pathogenic diversity of Xanthomonas oryzae pv. oryzae strains from Yunnan Province, China. Japan Agriculture Research Quarterly (JARQ), 35(2):97-103.

29- Triplett L.R., Hamilton J.P., Buell C.R., Tisserat N.A., Verdier V., Zink F., and Leach J.E. 2011. Genomic analysis of Xanthomonas oryzae isolates from rice grown in the United States reveals substantial divergence from known X. oryzae pathovars. Applied and Environmental Microbiology, 77(12):3930–3937.