ساخت سازه عفونت‌زای جدایه مشهد ویروس سوختگی سیاه برگ چغندرقند (Beet black scorch virus) و بررسی واکنش برخی ارقام چغندرقند نسبت به آن در شرایط گلخانه

نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بیماری شناسی گیاهی، گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد و مربی پژوهشی، بخش تحقیقات چغندرقند، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

2 دانشیار،گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

3 دانشیار، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه بذر چغندرقند، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

4 استادیار، بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد، ایران

چکیده

ویروس سوختگی سیاه برگ چغندرقند (Beet black scorch virus, BBSV) یک ویروس­ جدید خاک زاد چغندرقند می­باشد. به‌منظور ساخت سازه عفونت­­زای این ویروس و بررسی واکنش برخی ارقام چغندرقند به آن، نمونه­های علائم ریشه ریشی در ریشه، از مزرعه­ای در مشهد جمع‌آوری شد. در این نمونه با استفاده از آزمون زنجیره‌ای پلیمراز با ترانویسی معکـوس دو ویروس BBSV و Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) ردیابی گردید. پس از خالص‌سازی و تکثیر ژنوم کامل BBSV، همسانه عفونت­زای آن در ناقل pDrive ساخته شد. آران­ای سنتز شده از همسانه عفونت­زا توسط فاژ T7، برای آلوده­سازی مکانیکی گیاه محک سلمه تره استفاده شد. به‌منظور آلوده­سازی مکانیکی برگ­ گیاهچه­های چغندرقند، از برگ­های دارای علائم کلروتیک گیاه محک، به‌عنوان مایه تلقیح اولیه استفاده شد. در این تحقیق از ارقام چغندرقند داخلی شامل: شریف، آریا و شکوفا و ارقام خارجی شامل: Izabella، Pauletta و Dorothea، با تنوع ژنتیکی متفاوت کشت‌شده در شرایط گلخانه، استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد که BBSV می­تواند سه هفته پس از مایه­زنی، علائمی به‌صورت نقاط نکروتیک ریز روی برگ گیاهچه همه ارقام ایجاد نماید؛ بنابراین سازه عفونت­زای ساخته‌شده می­تواند به‌عنوان یک ابزار مطمئن برای غربال مقدماتی ژرم­پلاسم­های چغندرقند (قبل از شروع برنامه­های بهنژادی جهت تهیه ارقام مقاوم به این ویروس) تحت شرایط گلخانه، مورد استفاده قرار گیرد. از آنجا که تاکنون هیچ ژن یا ژن‌های مقاومی در چغندرقند نسبت به BBSV گزارش نشده است، می‌توان با استفاده از این روش سعی در یافتن منابع مقاومت به این ویروس در چغندرهای وحشی و زراعی نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Construction of infectious clone of Mashhad isolate Beet black scorch virus and studying the reaction of some sugar beet cultivars to it under greenhouse conditions

نویسندگان [English]

  • J. Soltani Idliki 1
  • M. Mehrvar 2
  • S.B. Mahmoudi 3
  • M. Zakiaghl 2
  • M. Salati 4
Bag, M.K., Gautam, N.K., Prasad, T.V., Pandey, S., Dutta, M. and Roy, A. 2014. Evaluation of an Indian collection of black gram germplasm and identification of resistance sources to Mungbean yellow mosaic virus. Crop Protection 61:92–101.

Brewer, H.C., Hird, D.L., Bailey, A.M., Seal, S.E. and Foster, G.D. 2018. A guide to the contained use of plant virus infectious clones. Plant biotechnology journal, 16(4), pp.832-843.

Cao, Y., Cai, Z., Ding, Q., Li, D., Han, C., Yu, J. and Liu, Y. 2002. The complete nucleotide sequence of Beet black scorch virus (BBSV), a new member of the genus Necrovirus. Archives of virology, 147(12), pp.2431-2435

González-Vázquez, M., Ayala, J., García-Arenal, F. and Fraile, A. 2009. Occurrence of Beet black scorch virus infecting sugar beet in Europe. Plant disease, 93(1), pp.21-24.

Jiang, J., Zhang, J., Che, S., Yang, D., Yu, J., Cai, Z. and Liu, Y. 1999. Transmission of Beet black scorch virus by Olpidium brassicae. Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis, 21(4), pp. 525-528.

Koenig, R. and Valizadeh J. 2008. Molecular and serological characterization of an Iranian isolate of Beet black scorch virus. Archivesof Virology 153(7):1397–1400.

Liu, J. and Xian H. 1995. Preliminary report on Beet black scorch virus. China sugar beet 3:30–31.

Mehrvar, M., Valizadeh, J., Koenig, R. and Bragard, C.G. 2009. Iranian Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV): pronounced diversity of the p25 coding region in A-type BNYVV and identification of P-type BNYVV lacking a fifth RNA species. Archives of virology, 154(3), pp.501-506.

Meunier, A., Schmit, J.F., Stas, A., Kutluk, N. and Bragard, C. 2003.Multiplex reverse transcription-PCR for simultaneous detection of Beet necrotic yellow vein virus, Beet soilborne virus, and Beet virus Q and their vector Polymyxa betae Keskin on sugar beet. Appl. Environ. Microbiol., 69(4), pp.2356-2360.

Petty, I.T.D., Hunter, B.G., Wei, N. and Jackson, A.O. 1989. Infectious Barley stripe mosaic virus RNA transcribed in vitro from full-length genomic cDNA clones. Virology, 171(2), pp. 342-349.

Shen, R. and Miller, W.A. 2007. Structures required for poly (A) tail-independent translation overlap with, but are distinct from, cap-independent translation and RNA replication signals at the 3′ end of Tobacco necrosis virus RNA. Virology, 358(2), pp.448-458.

Sudha, M., Karthikeyan, A., Nagarajan, P., Raveendran, M., Senthil, N., Pandiyan, M., Angappan, K., Ramalingam, J., Bharathi, M., Rabindran, R. and Veluthambi, K. 2013. Screening of mungbean (Vigna radiata) germplasm for resistance to Mungbean yellow mosaic virus using agroinoculation. Canadian journal of plant pathology, 35(3), pp. 424-430.

Tamada, T. and Michael J. C. A. 2016. Ecology and Epidemiology. Pp. 155–71 in Rhizomania. Cham: Springer International Publishing.

Wang, X., Zhang, Y., Xu, J., Shi, L., Fan, H., Han, C., Li, D. and Yu, J. 2012. The R-rich motif of Beet black scorch virus P7a movement protein is important for the nuclear localization, nucleolar targeting and viral infectivity. Virus research, 167(2), pp.207-218.

Weiland, J.J., Van Winkle, D., Edwards, M.C., Larson, R.L., Shelver, W.L., Freeman, T.P. and Liu, H.Y. 2007. Characterization of a U.S. isolate of Beet black scorch virus. Phytopathology 97(10):1245–54.

 Xu, J., Liu, D., Zhang, Y., Wang, Y., Han, C., Li, D., Yu, J.L. and Wang, X.B. 2016. Improved pathogenicity of a Beet black scorch virus variant by low temperature and co-infection with its satellite RNA. Frontiers in microbiology 7:1771.

 Zhang, Y., Zhang, X., Niu, S., Han, C., Yu, J. and Li, D. 2011. Nuclear localization of Beet black scorch virus capsid protein and its interaction with importin α. Virus research, 155(1), pp.307-315.

Zhang, X., Zhao, X., Zhang, Y., Niu, S., Qu, F., Zhang, Y., Han, C., Yu, J. and Li, D.2013. N-terminal basic amino acid residues of Beet black scorch virus capsid protein play a critical role in virion assembly and systemic movement. Virologyjournal, 10(1), p.200.