شناسایی و ردیابی اختصاصی ‌Phytopthora drechsleri، P. cryptogea و P. erythroseptica با واکنش زنجیره‌ای پلیمراز

نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده

2 مسئول مکاتبه

چکیده

گونه‌های Phytophthora drechsleri، P. cryptogea و P. erythroseptica بیمارگرهای گیاهی اُاُمیستی خویشاوندند و از نظر ریخت‌شناختی به یک‌دیگر شباهت دارند. برای تمایز این آرایه‌ها از یک‌دیگر و از سایر گونه‌هایی که صفات ریخت‌شناختی همگرا دارند، شیوه‌ای بر اساس واکنش زنجیره‌ای پلیمراز ساده و تودرتو ابداع شد. بدین منظور مجموعه‌ای از جدایه‌ها مربوط به میزبان‌های مختلف، که نماینده‌ی تنوع موجود در ژن‌های هسته‌ای و میتوکندریایی این گونه‌ها بودند، بررسی شد. بر اساس توالی‌ فواصل ترانویسی شده‌ی داخلی (آی‌تی‌اِس) و زیرواحد 1 سیتوکروم اکسیداز سی، شش عدد آغازگرِ واکنش زنجیره‌ای پلیمراز اختصاصی برای P. drechsleriو همچنین بر اساس زیرواحد 1 سیتوکروم اکسیداز سی سه عدد آغازگر اختصاصی برای P. cryptogea و P. erythrosepticaطراحی  و واسنجی شد. واکاوی‌ها نشان داد که بهترین نامزد برای شناسایی جدایه‌های P. drechsleriمجموعه‌ی ITS-DF2 و ITS-DR2 بود که محصولی 567 جفت بازی را فزون‌سازی می‌کرد. استفاده از آغازگرهای COX-CF1 و COX-CR2 بهترین مجموعه برای تمایز P. cryptogea/P. erythroseptica از سایر گونه‌ها بود و موجب فزون‌سازی قطعه‌ای 415 جفت‌بازی شد. واکاوی نقشه‌ی آنزیم‌های برشی این دو گونه نشان داد که جایگاه آنزیم برشی غیرپالیندرومی Mnl I در فزونه‌ی جدایه‌های P. erythroseptica منحصر به فرد است و از آن می‌توان برای تمایز این گونه از P. cryptogea استفاده کرد. نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از واکنش زنجیره‌ای تودرتو برای ردیابی این گونه‌ها حداقل 100 برابر حساس‌تر از روش سنتی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Species-specific PCR identification and detection of Phytophthora drechsleri, P. cryptogea and P. erythroseptica

نویسندگان [English]

  • R. Mostowfizadeh-Ghalamfarsa 1
  • Z. Banihashemi 2
چکیده [English]

Phytophthora drechsleri, P. cryptogeaand P. erythroseptica are phylogenetically closely related Oomyceteous plant pathogens which are morphologically similar. In order to discriminate these taxa from each other and from species with convergent morphological characteristics a simple as well as a nested-PCR based method was developed. A collection of isolates of each species from different hosts representing world-wide diversity of species were examined for unique regions of nuclear as well as mitochondrial genes. Six candidate PCR primers were designed and calibrated for species-specific amplification of P. drechsleri based on the DNA sequences of rDNA internal transcribed spacer regions and the cytochrome c oxidase subunit I, and also three candidate PCR primers specific for P. cryptogeaand P. erythroseptica were designed and calibrated based on cytochrome c oxidase subunit I. Studies showed that the best primer set for identification of P. drechsleri was the combination of ITS-DF2 and ITS-DR2, which amplified a 567 bp band. The combination of COX-CF1 and COX-CR2 was the best set for discrimination of P. cryptogea/P. erythroseptica from other species which amplified a 415 bp product from both species. A restriction map analysis of P. cryptogea/P. erythroseptica indicated that the non-palindromic Mnl I enzyme restriction site was unique to amplicons of P. erythroseptica isolates and could be employed to distinguish this species from P. cryptogea. Based on this study, nested-PCR was at least 100 times more sensitive than conventional PCR for detection of these species.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Phytophthora drechsleri
  • Phytophthora cryptogea
  • Phytophthora erythroseptica
  • Oomycota
  • Internal transcribed spacer
  • cytochrome c oxidase subunit I
  • identification
  • Detection