تعیین برخی ویژگی‌های ملکولی و بیولوژیکی توسپوویروس‌های مختلف از استان مرکزی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس.

2 تهران، بلوار کشاورز، بین کارگر و جمالزاده، نرسیده به جمالزاده، پلاک ٣٤٦، طبقه ٥ واحد ١٩، شرکت بازرسی تاک.

3 دانشیار، گروه بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس.

چکیده

اعضای جنس Orthotospovirus عوامل مهم خسارت­زا به انواع محصولات زراعی، سبزیجات و گیاهان زینتی در سراسر جهان هستند. به منظور ردیابی گونه­های مختلف توسپوویروس­ها در استان مرکزی، از مزارع و گلخانه­های مختلف کشت گیاهان زراعی و زینتی نمونه­برداری شد. از مجموع حدود 160 نمونه مشکوک با علایم شبه‌ویروسی جمع­آوری‌شده، 106 نمونه در آزمون DAS-ELISA، با آنتی­بادی­های چند همسانه­ای ویروس­های حلقه زرد گوجه فرنگی (Tomato yellow ring virus, TYRV)، لکه زرد زنبق (Iris yellow spot virus, IYSV) و بافت مردگی جوانه بادام زمینی (Groundnut bud necrosis virus, GBNV) واکنش مثبت نشان دادند. بر اساس توالی­های قطعات به دست آمده با استفاده از آغازگرهای عمومی گروه آسیایی و یوراسیایی توسپوویروس­ها و اختصاصی ژن رمز کننده نوکلئوکپسید در آزمون RT-PCR، وقوع TYRV در گیاهان آلسترومریا، توتون، لادن و گوجه فرنگی، IYSV در گیاهان پیاز و تره و همچنین ویروس سبزرد فلفل (Capsicum chlorosis virus, CaCV) در کوکب کوهی Rudbeckia sp)) تایید شد. بررسی جدایه­های منتخب با استفاده از سه گونه گیاه آزمون Nicotiana benthamiana، Vigna ungoiculata و Capsicum annuum نشان داد که جدایه­های TYRV از نظر بیولوژیکی از یکدیگر متمایز هستند. همچنین ارزیابی­های فیلوژنتیکی بر اساس توالی آمینواسیدی پروتئین نوکلئوکپسید نشان داد که جدایه­های TYRV جمع­آوری شده به زیر گروه TYRV-t تعلق داشت و جدایه­های IYSV در زیر گروه IYSV-Eurasia گروه­بندی شدند. جدایه CaCV کوکب کوهی در گروه یک آسیایی (Watermelon silver mottle virus, WsMoV) قرار گرفت و بیشترین قرابت را با جدایه­­ای از ایالات متحده نشان داد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Partial biological and molecular characterization of various tospoviruses from Markazi province

نویسندگان [English]

  • H. Bayat 1
  • A. Hassani-Mehraban 2
  • N. Safaie 3
  • M. Shamsbakhsh 3
چکیده [English]

Members of the genus Orthotospovirus cause serious diseases in a variety of economically important crops, including ornamentals and vegetables, worldwide. To detect the orthotospoviruses infecting different crops and ornamental plants in Markazi province, Iran, about 160 suspected samples with viral-like symptoms were collected. Totally 106 of the specimens showed positive reaction in DAS-LEISA test using polyclonal antibodies raised against N proteins of Tomato yellow ring virus (TYRV), Iris yellow spot virus (IYSV) and Groundnut bud necrosis virus (GBNV). Sequence analysis of the obtained fragments from RT-PCR using generic primers of Asian and Eurasian clades of tospoviruses and nucleocapsid gene specific primers confirmed the occurrence of TYRV on alstroemeria, tobacco, tomato and nasturtium; IYSV on onion and leek and Capsicum chlorosis virus (CaCV) on black-eyed susan (Rudbeckia sp.). Biological analysis of selected isolates of orthotospoviruses on Nicotiana benthamiana, Capsicum annuum and Vigna unguiculata showed that TYRV isolates were differentiated from each other. Phylogenetic analysis based on amino acid sequences of nucleocapsid protein indicated that TYRV isolates belong to TYRV-t strain and IYSV isolates belong to Eurasia-IYSV cluster. In addition, CaCV isolates were grouped into Watermelon silver mottle virus (WSMoV) clade with close relationship with the United State CaCV isolate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Tomato yellow ring virus
  • Iris yellow spot virus
  • Capsicum chlorosis virus
  • Tospoviridae
  • Orthotospovirus

مراجع

 
Adams M. J., Lefkowitz E. J., King A. M. Q., Harrach B. z., Harrison R. L., Knowles N. J., Kropinski A. M., Krupovic M., Kuhn J. H., Mushegian A. R., Nibert M., Sabanadzovic S., Sanfac¸on H. l. n., Siddell S. G., Simmonds P., Varsani A., Zerbini F. M., Gorbalenya A. E. and Daviso A. J. 2017. Changes to taxonomy and the International Code of Virus Classification and Nomenclature ratified by the International Committee on Taxonomy of Viruses (2017). Archives of Virology 162:2505-2538.
Alimousavi S. A., Hassandokht M. R. and Moharramipour S. 2007. Evaluation of Iranian onion germplasms for resistance to thrips. International Journal of Agricalture and Biology 9:897-900.
Anonymous 2016. http://amar.maj.ir/Portal/Home/Default.aspx?CategoryID=117564e0-507c-4565-9659-fbabfb4acb9b.
Bag S., Schwartz H. F., Cramer C. S., Havey M. J. and Pappu H. R. 2015. Iris yellow spot virus (Tospovirus: Bunyaviridae): from obscurity to research priority. Molecular Plant Pathology 16:224-237.
Bald-Blume N., Bergervoet J. H. and Maiss E. 2017. Development of a molecular assay for the general detection of tospoviruses and the distinction between tospoviral species. Archives of Virology 162:1519-1528.
Bananej K., Shahraeen N., Ahoonmanesh A., Lesemann D. and Shahriary D. 1998. Identification of tomato spotted wilt virus from tomato fields in Varamin area. Iranian Journal of Plant Pathology 32:30-36.
Beikzadeh N., Jafarpour B., Rouhani H., Peters D. and Hassani-Mehraban A. 2012. Molecular diagnosis of Iris yellow spot virus (IYSV) on onion in Iran. Journal of Agricultural Science and Technology 14:1149-1158.
Beikzadeh N., Jafarpour B., Rouhani H., Peters D. and Hassani Mehraban A. 2011. Molecular Diagnosis of Tomato yellow ring virus (TYRV) on Alstroemeria in Khorasan Razavi Province, Iran. Journal of Plant Protection 25:314-324.
Birithia R., Subramanian S., Villinger J., Muthomi J. W., Narla R. D. and Pappu H. R. 2012. First Report of Tomato yellow ring virus (Tospovirus, Bunyaviridae) Infecting Tomato in Kenya. Plant Disease 96:138.
Chen T. C., Li J. T., Lin Y. P., Yeh Y. C., Kang Y. C., Huang L. H. and Yeh S. D. 2012. Genomic characterization of Calla lily chlorotic spot virus and design of broad-spectrum primers for detection of tospoviruses. Plant Pathology 61:183-194.
Chen Y.-H., Dong J., Chien W.-C., Zheng K., Wu K., Yeh S.-D., Sun J.-H., Wang Y.-C. and Chen T.-C. 2016. Monoclonal antibodies for differentiating infections of three serological-related tospoviruses prevalent in Southwestern China. Virology journal https://doi.org/10.1186/s12985-016-0525-3.
Chiemsombat P., Gajanandana O., Warin N., Hongprayoon R., Bhunchoth A. and Pongsapich P. 2008. Biological and molecular characterization of tospoviruses in Thailand. Archives of Virology 153:571-577.
Chu F.-H., Chao C.-H., Chung M.-H., Chen C.-C. and Yeh S.-D. 2001. Completion of the genome sequence of Watermelon silver mottle virus and utilization of degenerate primers for detecting tospoviruses in five serogroups. Phytopathology 91:361-368.
Clark M. F. and Adams A. 1977. Characteristics of the microplate method of enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of plant viruses. Journal of General Virology 34:475-483.
Gent D. H., du Toit L. J., Fichtner S. F., Mohan S. K., Pappu H. R. and Schwartz H. F. 2006. Iris yellow spot virus: an emerging threat to onion bulb and seed production. Plant Disease 90:1468-1480.
Ghotbi T., Shahraeen N. and Winter S. 2005. Occurrence of tospoviruses in ornamental and weed species in Markazi and Tehran provinces in Iran. Plant Disease 89:425-429.
Golnaraghi A., Pourrahim R., Shahraeen N. and Farzadfar S. 2002. First report of Groundnut bud necrosis virus in Iran. Plant Disease 86:561.
Golnaraghi A. R., Hamedi A., Yazdani-Khameneh S. and Khosroshahi T. S. 2013. First report of a natural occurrence of Tomato yellow fruit ring virus on pepper in Iran. Plant Disease 97:1259.
Golnaraghi A. R., Shahraeen N., Pourrahim R., Ghorbani S. and Farzadfar S. 2001. First report of Tomato spotted wilt virus on soybean in Iran. Plant Disease 85:1290-1290.
Hassani-Mehraban A., Saaijer J., Peters D., Goldbach R. and Kormelink R. 2005. A new tomato-infecting tospovirus from Iran. Phytopathology 95:852-858.
Hassani-Mehraban A., Saaijer J., Peters D., Goldbach R. and Kormelink R. 2007. Molecular and biological comparison of two Tomato yellow ring virus (TYRV) isolates: challenging the Tospovirus species concept. Archives of Virology 152:85-96.
Hassani-Mehraban A., Westenberg M., Verhoeven J., van de Vossenberg B., Kormelink R. and Roenhorst J. 2016. Generic RT-PCR tests for detection and identification of tospoviruses. Journal of Virological Methods 233:89-96.
Kunkalikar S. R., Sudarsana P., Rajagopalan P., Zehr U. B. and Ravi K. S. 2010. Biological and molecular characterization of Capsicum chlorosis virus infecting chilli and tomato in India. Archives of Virology 155:1047-1057.
Masoomi-Aladizgeh F., Jabbari L., Khayam Nekouei R. and Aalami A. 2016. A simple and rapid system for DNA and RNA isolation from diverse plants using handmade kit. http://dx.doi.org/10.1038/protex.2016.015.
Moini A. A. and Izadpanah K. 2001. Report of impatiens necrotic spot virus infection of tobacco in Iran. Iranian Journal of Plant Pathology 37:93.
Oliver J. and Whitfield A. 2016. The Genus Tospovirus. Annual Review of Virology 3:101-124.
Pappu H., Jones R. and Jain R. 2009. Global status of tospovirus epidemics in diverse cropping systems: Successes achieved and challenges ahead. Virus Research 141:219-236.
Plyusnin A., Beaty B., Elliott R., Goldbach R., Kormelink R., Lundkvist A., Schmaljohn C. and Tesh R. 2012. Family Bunyaviridae, pp. 725-741. In: King, A. M., Adams, M. J., Lefkowitz, E. J. and Carstens, E. B. (Eds). Virus Taxonomy. Ninth report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier Academic Press. San Diego, CA
Pourrahim R., Farzadfar S. H., Moini A. A., Shahraeen N. and Ahoonmanesh A. 2001. First report of Tomato spotted wilt virus on potatoes in Iran. Plant Disease 85:442-442.
Pourrahim R., Golnaraghi A. R., Farzadfar S. H. and Ohshima K. 2012. Partial biological and molecular characterization of Tomato yellow fruit ring virus isolates from potato. The Plant Pathology Journal 28:390-400.
Pozzer L., Bezerra I. C., Kormelink R., Prins M., Peters D., Resende R. d. O. and De Avila A. C. 1999. Characterization of a tospovirus isolate of iris yellow spot virus associated with a disease in onion fields in Brazil. Plant Disease 83:345-350.
Raikhy G., Hallan V., Kulshrestha S., Lal Sharma M., Ram R. and Zaidi A. 2003. Molecular characterization of a Carnation etched ring virus isolate from India. Acta Virologica 47:105-112.
Rasoulpour R. and Izadpanah K. 2007. Characterisation of cineraria strain of Tomato yellow ring virus from Iran. Australasian Plant Pathology 36:286-294.
Riley D. G., Joseph S. V., Srinivasan R. and Diffie S. 2011. Thrips vectors of tospoviruses. Journal of Integrated Pest Management 2:I1-I10.
Rotenberg D., Jacobson A. L., Schneweis D. J. and Whitfield A. E. 2015. Thrips transmission of tospoviruses. Current Opinion in Virology 15:80-89.
Rybicki E. P. 2015. A Top ten list for economically important plant viruses. Archives of Virology 160:17-20.
Shahraeen N., Ghotbi T. and Mehraban A. H. 2002. Occurrence of Impatiens necrotic spot virus in ornamentals in Mahallat and Tehran provinces in Iran. Plant Disease 86:694-694.
Tamura K., Stecher G., Peterson D., Filipski A. and Kumar S. 2013. MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology and Evolution 30:2725-2729.
Zarzyńska-Nowak A., Rymelska N., Borodynko N. and Hasiów-Jaroszewska B. 2015. The occurrence of Tomato yellow ring virus on tomato in Poland. Plant Disease 100:234.
بیماریهای گیاهی
دوره 53، شماره 4
دی 1396
صفحه 431-447

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار