شناسایی ریخت‌شناختی و مولکولی Elsinoë punicae، عامل بیماری اسکب انار در استان‌های گلستان و مازندران

نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابغ طبیعی گلستان، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

2 تحقیقات گیاهپزشکی

3 بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابغ طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران

چکیده

در سال­های اخیر، یک بیماری کمتر شناخته شده که موجب ایجاد لکه­های نکروتیک روی اندام های گل و سطح میوه انار می گردد، در برخی مناطق کشت انار در ایران از جمله استان های گلستان و مازندران شیوع پیدا کرده است. تحقیق حاضر با هدف شناسایی عامل بیماری در این دو استان  اجرا گردید. به این منظور در بهار 1396 از باغات انار این دو استان بازدید و نمونه برداری از اندام­های گل و میوه صورت پذیرفت. جداسازی عامل بیماری با استفاده از روش­های رایج در بیماری شناسی گیاهی انجام و کشت­های خالص با استفاده از روش نوک ریسه جهت مطالعات ریخت شناختی و مولکولی ایجاد شدند. پرگنه قارچ روی محیط عصاره مالت آگار کند رشد (3-4 میلیمتر در هفته)، برجسته، مطبق، میسلیوم متراکم در قسمت مرکزی، میسیلیوم در قسمت مرکزی سفید رنگ و در حاشیه متمایل به صورتی بود. ساختارهای اسپورزایی در محیط کشت تشکیل نگردید. در محل لکه ها در سطح میوه های آلوده آسروول هایی مشاهده شدند. آسروول به قطر50 تا200 میکرومتر، کنیدیوفورها متراکم، منفرد و نسبتا کوتاه، سلول های کنیدیوم زا بی­رنگ یا قهوه­ای روشن و فیالیدیک بودند. همچنین ناحیه  ITS-rDNA   توالی یابی شد. قارچ عامل بیماری براساس ویژگی های ریخت شناختی و توالی نوکلئوتیدی ناحیه
ITS-rDNA گونهElsinoë punicae شناسایی گردید. مایه­زنی­میوه­های سالم انار (رقم یزد) با سوسپانسیون مسیلیوم قارچ منجر به ایجاد علایم اسکب روی میوه شد، در حالیکه در نمونه های شاهد علایمی مشاهده نگردید. عامل بیماری از بافت های مایه زنی شده مجدد جداسازی شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Morphological and molecular characterization of Elsinoë punicae, the causal agent of pomegranate scab disease in Golestan and Mazandaran provinces

نویسندگان [English]

  • H. Rabbaninasab 1
  • M. Arzanlou 2
  • A.R. Dalili 3
  • M.A. Aghajaninasab 2
چکیده [English]

In recent years a lesser known disease that causes necrotic spots on flower and fruit surface of pomegranate have been observed in orcahrds of Golestan and Mazandaran provinces, Iran. The present study was aimed to characterize and determine the causal agent of this disease. Towards this aim, during spring 2016 pomegranate orchards were inspected in Golestan and Mazandaran provinces and symptomtic flowers and fruits were collected and transported to the laboratory. Isolation was made using routine plant pathology methods on Potato dextrose Agar supplemented with sulphate streptomycin. Pure cultures were established using hyphal technqiue. Colonies on MEA grew very slowly (attained a diameter of 3-4 mm after 7 days at 25℃), raised, floded, dense aerial mycelium in centre, white in centre and pink in margin. Conidiomata did not develop in culture. Acervuli were observed on lesions in fruit surface, subcuticular, subepidermal, 50-200 µm diam; conidiophores dense, individual, short, and hyaline; conidiogenous cells hyaline to subhyalaine, phialidic.Conidia ellipsoidal, aseptate, hyalaine, 4-8 × 2-3.5 µm. The identity of the species was further investigated by PCR amplification and sequence of ITS-rDNA region. A BLAST serach against sequence data in GenBank, showed 100 percent similarity with somesequences avaibale in GenBank. Based on morphological and molecular data the fungus was identified as Elsinoë punicea. Inoculation of healthy pomegranate fruit (Yazd Cultivar) using mycelial suspension of the fungal isolates, resulted in the disease symptoms resembling those observed in field conditions; while, controls did not develop disease symptoms. The causal agent was re-isolated from inoculated tissues. With identification and determination of the causal agent, it is necessary to study the incidence of this disease in other pomegranate producing areas in country, biology of the causal agent, diseases cycle and finally provide proper management strategies for this disease.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ITS
  • Plant disease
  • Punica
  • new plant disease
 
Alvarez E., Mejia J. F., and Valle, T. L. 2003. Molecular and pathogenicity characterization of Sphaceloma manihoticola isolates from south-central Brazil. Plant Disease 87:1322-1328.
Archana B.C. and Jamadar M.M.2014. Management of leaf spot and fruit spot/rot of pomegranate (Punica granatum L.) caused by Alternaria alternata (Fr.) Keissler. Karnataka Journal of Agricultural Science 27 (2): 247-249.
Bakhshi M., Arzanlou M., Babai-Ahari A., Groenewald J.Z and Crous P.W. 2014. Multi-gene analysis of Pseudocercospora spp. from Iran.Phytotaxa 184 (5): 245–264.
Biale J.B. 1981. Respiration and ripening in fruits- retrospect and prospect. In J. Friend and M.J. Rhodes (Eds.), Recent advances in the biochemistry of fruits and vegetables. London: Academic Press, pp: 1-39.
Bitancourt A.A. and Jenkins A.E.1940. New discoveries of Myriangiales in the Americas.
Carstens E., Shaun D. L, Romain P., Wilhelm L., Jakobus J. S., Carolien M. B., Elrita V., Paul H. F., Vaughan H., Lizel M. 2018. Elsinoë punicae causing scab of pomegranates in South Africa does not cause disease on citrus. Australian Plant Pathology. Volume 47, pp 405-411
Chupp C. 1954. A monograph of the fungus genus Cercospora. Ithaca, New York, 667 pp.
Deighton F.C.1976. Studies on Cercospora and allied genera. VI. Pseudocercospora Speg., Pantospora Cif. And Cercoseptoria Petr. Mycological Papers140: 1–168.
Faedda R., Granata G., Massimino Cocuzza G. E., Lo Giudice V., Audoly G., Pane A., and Cacciola S.O. 2015. First Report of Heart Rot of Pomegranate (Punica granatum) Caused by Alternaria alternata in Italy. Plant Disease 99(10): 1446.
Fan X.L.,Barreto R.W., Groenewald J.Z., Bezerra J.D.P.,  Pereira O.L.,  Cheewangkoon R.,  Mostert L., Tian C.M. and Crous P.W. 2017. Phylogeny and taxonomy of the scab and spot anthracnose fungus Elsinoë (MyriangialesDothideomycetes). Studies in Mycology 87: 1-41.
Harde H., Schumacher W., Firbas F. and Deffer D. 1970.  Strasburg’s Textbook of Botany.  Chaucer, London.
Hou X., Huang F., Zhang T., Xu J., Hyde D.K., Ll H. 2014. Pathotypes and genetic diversity of Chinese collections of Elsinoë fawcettii causing citrus scab. Journal of Integrated Agriculture 13:1293–1302.
Hyun J.W., Timmer L.W., Lee S.C., Yun S.H., Ko S.W., Kim K.S. 2001. Pathological characterization and molecular analysis of Elsinoë isolates causing scab diseases ofcitrus in Jeju Island in Korea. Plant Disease. 85:1013–1017
Hyun J.W., Yi S.H., Mackenzie S.J.,Timmer L.W., Kim K.S., Kang S.K., Kwon H.M., Lim H.C. 2009. Pathotypes and genetic relationship of worldwide collections of Elsinoë spp. causing scab diseases of citrus. Phytopathology 99:721–728
Jamadar M.M., Sataraddi A.R., Patil P.V. 2011. Status of pomegranate diseases of Northern Karnataka in India. Acta Horticulturae 890: 501–507.
Jamadar M.M. and Patil D.R. 2007. Bio–efficacy of new formulations against leaf /fruit spot on pomegranate. Karnataka Journal of Agricultural Sciences 20: 865–866.
Miles A.K., Tan Y.P., Shivas R.G. and Drenth A. Novel Pathotypes of Elsinoë australis Associated with Citrus australasica and Simmondsia chinensis in Australia. Tropical Plant Pathology 40: 26-34.
Moller E.M., Bahnweg G., Sandermann H., and Geiger H.H. 1992. A simple and efficient protocol for isolation of high molecular weight DNA from filamentous fungi, fruit bodies, and infected plant tissues. Nucleic Acids Research. Volume 20(22).
Morton J.F. 1981. Atlas of Medicinal Plants of Middle America. Library of Congress cataloging in Publication Data. Thomas books. 1420 p.
Munhuweyi K., Lennox C.L. Meitz-Hopkins J.C.  Caleb O. J.  and Opara U.L. 2016. Major diseases of pomegranate (Punica granatum L.), their causes and management, review. Scientia Horticulturae  211: 126-139
Palou L., Taberner V., Guardado A., Del Río M. Á., and Montesinosherrero, C. 2013. Incidence and etiology of postharvest fungal diseases of pomegranate (Punica granatum cv. Mollar de Elche) in Spain. Phytopathologia Mediterranea 52(3): 478−489.
Petersen Y., Mansvelt E.L., Venter E. and Langenhoven W.E. 2010. Detection of Xanthomonas axonopodis pv.punicae causing bacterial blight on pomegranate in South Africa. Australasian Plant Pathology 39(6) 544-546.
Phengsintham P, Chukeatirote E, McKenzie E.H.C, Hyde K.D. and Braun U. 2011. Tropical phythopathogens 1: Pseudocercospora punicae. Plant Pathology and Quarantine 1(1), 1–6.
Rossman A.Y., Crous P.W., Hyde K.D. 2015. Recommended names for pleomorphic genera in Dothideomycetes. IMA Fungus 6: 507–523.
Swart L. Crous P.W. Kang J.C. 2001. Differentiation of species of Elsinoë associated with scab disease of Proteaceae based on morphology symptomatology and ITS sequence phylogeny. Mycologia 93:366–379.
Tziros G. T. Lagopodi A. L. and Tzavella-Klonari K.2008 .Alternaria alternata fruit rot of pomegranate (Punica granatum) in Greece.Plant Pathology. 57(2):  379.
Vicent A., Mira J. L., Bartual J., Beltrán V., Taberner V. and Palou L. 2016. First Report of Black Heart of Pomegranate Caused by Alternaria alternata in Spain. Plant disease 100(9):1952.
 Wang L., Liao H., Bau H., Chung K. 2009 Characterization of pathogenic variants of Elsinoë fawcettii of citrus implies the presence of new pathotypes and cryptic species in Florida. Canadian Jornal of Plant Pathology 31:28–37.
Xiao-Hui Z., Yan-Yu Y., Biao X. 2004. Pathogen of pomegranate Sphaceloma scab. Journal of Yunnan Agricultural University. 19: 498–499 (translated from Manderin).