ردﻳﺎﺑﻲ ﺳﺮوﻟﻮژﻳﻜﻲ و مولکولی وﻳﺮوس S ﺳﻴﺐ‌زﻣﻴﻨﻲ (PVS) در ارقام رایج سیب‎زمینی در استان اردبیل

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته‌ کارشناسی‎ارشد بیماری‎شناسی گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 استادیار گروه گیاهپزشکی دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 عضو هیات علمی بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اردبیل (مغان)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اردبیل، ایران

4 دانشجوی دکتری بیماری‌شناسی گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

ویروس S سیب‌زمینی (PVS) متعلق به جنس Carlavirus از تیره Betaflexiviridae یکی از ویروس‌های مهم خسارت‌زا در سیب‌زمینی می‌باشد. به منظور ردیابی ویروس S سیب‌زمینی، نمونه‌برداری از مزارع سیب‌زمینی استان اردبیل، طی تابستان سال‌های 95-1394، صورت گرفت. گیاهان محک در گلخانه، به منظور بررسی بیولوژیکی نمونه‌های برگی مشکوک به آلودگی، مایه زنی شدند. نمونه‌ها با آزمون الیزا از نظر آلودگی به ویروس PVS مورد بررسی قرار گرفتند. جهت ردیابی مولکولی، از روش RT-PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی مربوط به ناحیه پروتئین پوششی ویروس PVS استفاده شد. توالی نوکلئوتیدی ژن پروتئین پوششی مربوط به دو جدایه از ویروس (با رس‌‍شمار MH159207 و MH159208) جدا شده از ارقام آگریا و اوشینا تعیین شد. توالی پروتئین پوششی دو جدایه با یکدیگر و با 29 جدایه دیگر قابل دسترسی در بانک ژن مقایسه شد. درخت تبارزایی رسم شده نشان داد که جدایه‌ها به دو گروه اصلی I (زیرگروه‌های IA وIB ) و II تقسیم ‌شدند. دو جدایه Ag-9-PVS-F و Os-11-PVS-F در زیرگروه IB همراه با جدایه‌های آذربایجان، کرمان، همدان و اصفهان و جدایه‌هایی از مجارستان، اوکراین، اسکاتلند و هند قرارگرفتند. هم‌ردیفی توالی اسید‌آمینه فرضی پروتئین پوششی دو جدایه مورد بررسی با شش جدایه ایرانی و پنج جدایه خارجی این ویروس بیانگر اختلاف در هشت و 25 اسیدآمینه به-ترتیب برای جدایه‌های Ag-9-PVS-F و Os-11-PVS-F بود. نتایج نشان‌دهنده وجود جدایه‌های متنوع ویروس PVS در کشور بوده و تفاوت در توالی اسید نوکلئوتیدی و اسید آمینه‌ای می‌تواند حاکی از تفاوت در منشا جفرافیایی و به تبع آن نحوه و زمان ورود جدایه‌های ویروس به منطقه باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Serological and molecular detection of Potato virus S (PVS) from common potato cultivars in Ardabil province

نویسندگان [English]

  • Nasim Ehteshm Rasi 1
  • Ahmad Rouhibakhsh 2
  • Bita Soheili Moghadam 3
  • Nahid Masoudi 4
1 M.Sc. of Plant Protection, Department of Plant Protection, Faculty of Agricultural Science, Guilan University, Rasht, Iran
2 Assistant Professor, Department of Plant Protection, Faculty of Agricultural Science, University of Guilan, Rasht, Iran.
3 Scientific member of Plant Protection Research Department, Ardabil Agricultural and Natural Resources Research and Education Centre (AREEO), Ardabil, Iran
4 Ph. D. candidate, Department of Plant Protection, Faculty of Agricultural Science, University of Guilan, Rasht, Iran
چکیده [English]

Potato virus S (PVS) of the genus Carlavirus belongs to the Betaflexiviridae family is one of the important potato infectious viruses. To detect PVS, the suspected leaf samples were collected from potato fields in Ardabil province during summer in 2015 and 2016. To assess the biological properties, symptomatic leaves inoculated to indicator plants in the greenhouse condition. The samples were tested for PVS infection using DAS-ELISA. RT-PCR for molecular detection was done using specific primers related to the coat protein area of Potato virus S. The coat protein gene nucleotide sequences of two isolates of Potato virus S called Ag-9 and Os-11 obtained from Agria and Oceana cultivars were determined. The CP sequences of two isolates were compared with each other and with 29 other isolates of the virus. The reconstructed phylogenetic tree clustered the isolates in two main groups I (subgroups IA and IB) and II. Two Ag-9-PVS-F and Os-11-PVS-F isolates were clustered in IB subgroup along with isolates from Azarbaijan, Hamedan, Kerman and Esfahan as well as isolates from Hungary, Ukraine, Scotland and India. The putative coat protein amino acid sequence alignment of this two isolates with 6 Iranian and 5 foreigner isolates showed difference in 8 and 25 amino acids for Ag-9-PVS-F and Os-11-PVS-F isolates respectively. The results indicate that there are various PVS isolates in the country, and the difference in nucleotide and amino acid sequences may indicate differences in the geographic origin and hence the type and timing of entry of virus isolates into the region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carlavirus
  • ELISA
  • Phylogenetic tree
  • Potato virus S
  • RT-PCR
Adams MJ, Candresse T, Hammond J, Kreuze JF, Martelli GP, Namba S, Pearson MN, Ryu KH, Saldarelli P, Yoshikawa N (2011) Family Betaflexiviridae. Pages 920-941 in: Virus taxonomy: Ninth report of the international committee on taxonomy of viruses. King AMQ Adams MJ, Carstens EB, Lefkowitz EJ, eds. Elsevier, Academic Press, San Diego, CA.

Ahmadi K, Gholizadeh H, Ebadzadeh H, Hatami F, Hossein Pour R, Kazemi Fard R, Abdshah H (1394) Agricultural statistics of the year of 2014-2015, Vol. 1: Crop products. Ministry of Agriculture Press-ICT Center, First Edition, 163 pp.

Andreeva L, Jarvekulg L, Rabenstein F, Torrance L, Harrison BD, Saarma, M (1994) Antigenic analysis of potato virus A particles and coat protein. Ann. Appl. Biol. 125: 337-348.

Clark MF, Adam AN (1977) Characteristics of the microplate method of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for the detection of plant viruses, J. Gen. Virol. 34: 475.

Danesh D, Soleimanian S, Philosoph F Dehghan M, (1992) The frequency of four potato viruses in experimental field of Friedan of Isfahan, Plant disease, 28: 1-9.

De Bokx J A (1970) Reactions of various plant species to inoculation with Potato virus S, Neth. J. Plant Path. 76: 70-78.

De Bokx, JA Van der Want JPH (1987) Viruses of potato and seed-potato production, 2nd Ed. Center for Agricultural Publishing and Documentation, Pudoc., Wageningen, Netherlands, 259 pp.‏

De Bruyn Ouboter MP (1952) A new potato virus. In: Proc. Conf. on Potato Virus Diseases. Wageningen-Lisse, The Netherlands, pp. 83-84.

Hassan Panah D, Nick Shad KH, Hassni M (2008) Seed potato production, Ardabil Province Agricultural Jihad Organization, 193 pp.

Hosseini F, Pourrahim R, Maleki M, Farzadfar Sh (2013) Incidence, biological properties and phylogenetic status of Potato virus A Isolates in Khorasan-e-Razavi and Markazi provinces based on coat protein gene. Crop Biotech. 4: 131-139.

Hull R (2014) Plant virology (5th Ed.), Academic Press, New York, 1104 pp.

Khakvar R, Pourrahim R, Shamsbakhsh M (2000) Study on six potato viruses in Khuzestan provience, in Proceedings of the 14th Iranian Plant Protection Congress, Tehran, Iran, 312 pp.

Kerlan C (2008) Potato viruses. In: Mahy BWJ Regenmortel MHV (Eds). (2010) Desk enciclopedia of plant and fungal virology. San Diego, California, USA pp 458- 470.

Kumar S, Stecher G, Tamura K (2016) Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 7.0 for bigger datasets. Mol. Biol. and Evol. 33:1870-1874

Lambert SJ, Scott JB, Pethybridge SJ, Hay FS (2012) Strain characterization of Potato virus S isolates from Tasmania, Australia, Plant Dis. 96: 813-819.

Lin YH, Druffel K L, Whitworth J, Pavek M J, Pappu HR (2009) Molecular characterization of two potato virus S isolates from late-blight-resistant genotypes of potato (Solanum tuberosum), Arch. Virol. 154: 1861-1863.

Loebenstein G, Berger PH, Brunt A, Lawson RH (2001) Virus and Virus Like Diseases of Potatoes and Production of Seed Potatoes, Kluwer Academic Publishers, 460 pp.

Matoušek J, Schubert J, Dědič P, Ptáček J (2000) A broad variability of potato virus S (PVS) revealed by analysis of virus sequences amplified by reverse transcriptase-polymerase chain reaction, Can. J. Plant Pathol. 22: 29-37.

Matousek J, Schubert J, Ptacek J, Kozlova P, Dedic P (2005) Complete nucleotide sequence and molecular probing of potato virus S genome, Acta Virol. 49: 195–205.

Mossahebi GHM (1996) In Proceedings of the 1st Iranian Horticultural Congress, Iran, p. 79.

Mulholland V (2005) Immunocapture-polymerase chain reaction in immunochemical protocols, 3rd edition, Human press, Totowa, USA, pp: 281-290.

Nyalugwe EP, Wilson CR, Coutts BA, Jones RAC (2012) Biological properties of Potato virus X in potato: effects of mixed infection with Potato virus S and resistance phenotypes in cultivars from three continents, Plant Dis. 96: 43-54.

Pourrahim R, Farzadfar Sh, Golnaraghi AR, Ahoonmanesh A (2007) Incidence and important of viral pathogens in some Iranian potato fields, Plant Dis. 91: 609-615.

Rohani H, Taleb-Zadeh F (1974) In Proceedings of the 15th Plant Medical Congress, Tabriz, Iran, p. 64.

Salari KH, Massumi H, Shabanian M, Heydarnejad J, Hosseini Pour A (2006) In Proceedings of the 16th Iranian Plant Protection Congress, Tehran, Iran, p. 320.

Salari KH, Massumi H, Heydarnejad J, Hosseini Pour A, Varsani A (2011) Analysis of Iranian Potato virus S isolates, Virus Genes, 43: 281-288.

Thompson JD, Higgins DG, Gibson TJ (1994) CLUSTAL W: Improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties, and weight matrix choice. Nucleic Acids Res. 22: 4073-4080.

Wale S, Platt HW, Cattlin N (2008) Diseases, Pests and Disorders of Potatoes, a Colour Handbook. Manson Publishing Ltd. UK. 176 pp.