مقایسه ترادف نوکلئوتیدی و اسید آمینه‌ای ژن پروتئین پوششی ویروس موزاییک پیسک سبز خیار از استان خراسان با سایر جدایه‌های دنیا

نویسندگان

چکیده

ویروس موزاییک پیسک سبز خیار (CGMMV) گونه های زیادی از گیاهان کدوییان را در دنیا آلوده می­کند و سبب علائمی از قبیل پیسکی و موزاییک سیستمیک روی برگهای گیاهان کدوییان می شود. در  طی یک بررسی ، از 198 نمونه کدوییان مشکوک به آلودگی این ویروس که از مزارع مختلف کدوئیان و گلخانه های خیار استانهای خراسان رضوی و شمالی جمع آوری گردید، آلودگی 95 نمونه با استفاده از آنتی بادی اختصاصی CGMMV در آزمون DAS-ELISA تایید شد (میزان آلودگی 19.7 درصد بود). واکنش RT-PCR با استفاده از یک جفت آغازگر اختصاصی از ناحیه پروتئین پوششی ((cp منجر به تکثیر  قطعه­ای در حدود bp486 شد. محصول PCR پس از   همسانه­سازی در پلازمید p- drive توالی­یابی شد و ترادف بدست آمده پس از هم‌ردیف­سازی چندگانه با برخی از توالی های موجود در بانک ژن مقایسه گردید. آنالیز فیلوژنتیکی 486 جفت باز از ناحیه ژن پروتئین پوششی این جدایه­ (با نام کلات) و  سایر جدایه های تعیین ترادف شده موجود در بانک ژن نشان داد که همه جدایه های ویروس پیسک سبز خیار می­توانند در دو گروه قرار بگیرند: گروه 1 و 2. گروه یک خود به 2 زیرگروه تقسیم شده و جدایه ایرانی (کلات) در زیرگروه IA قرار می­گیرد و حداکثر شباهت نوکلئوتیدی را با سایر جدایه های این گروه دارد (بیشترین شباهت نوکلئوتیدی تا 97.9 درصد می رسد). همچنین درخت فیلوژنتیکی بر اساس توالی اسیدهای آمینه ای نیز ترسیم شد که بر اساس آن بیشترین شباهت اسید آمینه­ای جدایه 98.1 درصد بود. نتایج این بررسی اولین گزارش از تعیین ترادف نوکلئوتیدی، تعیین جایگاه تکاملی و مقایسه ترادف نوکلئوتیدی و اسید آمینه ای جدایه ایرانی CGMMV با سایر جدایه های دنیا می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Phylogenetic comparison of Coat Protein nucleotide and amino acid sequence of Cucumber green mottle mosaic virus from Khorasan province with other isolates of the world

نویسندگان [English]

  • Zohreh Moradi
  • Behrooz Jafarpour
چکیده [English]

Cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV) infects many cucurbit species in the world and causing mottle and systemic mosaic symptoms on cucurbitaceous plant leaves. During a survey, Out of 198 samples of cucurbit plants that were collected from the different fields and cucumber greenhouses in khorasan province, 39 samples were infected by CGMMV in DAS-ELISA using specific polyclonal antibody (The rate of infection was 19.7%). Using specific primers which were designed based on the CGMMV coat protein (CP) gene sequence; a fragment with 486bp length was amplified by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). The CP gene was cloned, sequenced and compared with the sequence of homologous gene of other CGMMV isolates recorded in GeneBank. Phylogenetic analysis using 486 nucleotide long sequences of coat protein gene showed that all CGMMV sequences can be placed into two groups: I and II. Members of group I were divided into two subgroups: A, B. Iranian isolate (kalat) was classified in the group IA. The result showed it had high homology with the other isolates (the highest homology could reach 97.9% in nucleic acid level).  As well, phylogenetic tree based on CP amino acid sequences was established and the highest amino acid homology was 98.1%.  This is the first report of CP sequence of CGMMV Iranian isolate, determination of its phylogenetic relationship and comparison of its nucleotide and amino acid sequences with those of the other isolates of CGMMV obtained from GenBank.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cucumber green mottle mosaic virus
  • cloning
  • coat protein sequence
  • phylogeny
Ainsworth, G.C., 1935 Mosaic disease of cucumber. Annales of  Applied Biol 22:55-67.

Antignus, Y., Wang, Y., Pearlsman, M., Lachman, O., Lavi, N. & Gal-On, A., 2001. Biological and molecular characterization of a new cucurbit-infecting tobamovirus. Phytopathology 91:565-571.

Budzanivska, I.G., Rudneva, T.O., Shevchenko, T.P., Boubriak, I., & Polischuk, V.P., 2006. Investigation of Ukrainian isolates of Cucumber green mottle mosaic virus. Archives of  Phytopathology and Plant Protection. 40(5): 376–380.

Clark, M.F., & Adams, A.N., 1977. Characteristics of the micro plate method of enzyme-linked immunosorbant assay for the detection of plant viruses. Journal of General Virology 34:475-483.

Choi, J.K., Kim, H.J., Yoon, J.Y., Park, S.J., Kim, D.W. & Lee, S.Y., 1998. Detection of virus in fruit and seeds of vegetables using RT-PCR. Korean Journal of Plant Pathology., 14: 630-635.

Choi, G.S., Kim, J.H., Ryu, K.H., & Choi, J.K., et al., 2002. First report of tobacco mild green mosaic virus infecting pepper in Korea. Plant Pathology Journal., 18: 323-327

Ghorbani, S., 1986. Isolation of Cucumber green mottle mosaic virus in Markazi province.: (Proceeding of 8th Iranian Plant Protection congress, Faculty of Agricultural, Isfahan, Iran, p. 121).

Henson, J., & French, R., 1993. The polymerase chain reaction and plant disease diagnosis. Annual Review of Phytopathology. 31, 81–109.

Hull, R., 2002. Matthews Plant Virology. Fourth ed. Academic Press, San Diego, USA.

Kim, D.H. & Lee, J.M., 2000. Seed treatment for Cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV) in gourd (Lagenaria siceraria). Journal of Korean Society of Horticultural Sciences, 41:1- 6.  

Kim, S.M., Lee, J.M., Yim, K.O., Oh, M.H., Park, J.W. & Kim, K.H., 2003. Nucleotide sequences of two Korean isolates of cucumber green mottle mosaic virus. Molleculs and Cells, 16:407–412.

Lewandowski, D.J., 2000. Genus Tobamovirus, pp 889–894: Van Regenmortel, M.H.V., C.M. Fauquet D.H.L. Bishop, E.B. Carstens and M.H. Estes et al. (Eds.). Virus Taxonomy, 7th Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. San Diego, CA, USA, Academic Press,

Lee, K.Y., 1996. Current occurrence and control of CGMMV Konjak disease. Plant Disease and Agriculture., 2:38–39.

Liu, Y., Wang, X. & Zhou, G., 2009. Molecular characterization and distribution of Cucumber green mottle mosaic virus in China. Journal of  Phytopathology., 157: 393-399.

Lovisolo, O., 1980. Virus and viroid disease of cucurbits. Acta Horticulture., 88: 33-82.

Massumi, H., Samei, A., Hosseini Pour, A., Shaabanian, M. & Rahimian, H., 2007. Occurrence, distribution and relative incidence of seven viruses infecting greenhouse-grown cucurbits in Iran. Plant Disease. 91:159-163.

Safaeezadeh, M., 2008. Comparative Biological and Molecular Variability of Zucchini yellow mosaic virus in Iran. Asain Journal of Plant Pathology 2 (1): 30-39.

Shabanian, M., Masomi, H., Hoseinipour, A., Heidarnejad, J., & Azami, Z. 2007. Identification and distribution of cucumber-infecting viruses in the jiroft greenhouses and partial characterization of Zucchini yellow mosaic virus collected from this region. Journal of science and Technology of Agriculture and Natural Resources. 11: 393 – 406.

Shim, C.K., Han, K.S., Lee, J.H., Bae, D.W., Kim, D.K., & Kim, H.K., 2005. Isolation and characterization of watermelon isolate of Cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV-HY1) from watermelon plants with severe mottle mosaic symptoms. Plant Pathology Journal., 21: 167-171.

Slavokhotova, A.A., Andreeva, E.N., Shiian, A.N., Odintsova, T.I. & Pukhalskii, V.A., 2007. Specifics of the coat protein gene in Russian strains of the Cucumber green mottle mosaic virus. Genetika, 43: 1461-1467.

Tan, S.H., Nishiguchi, M., Murata, M. & Motoyoshi, F., 2000. The genome structure of Kyuri green mottle mosaic tobamovirus and its comparison with that of Cucumber green mottle mosaic virus. Archius of Virology., 45:1067-1079.

Ugaki, M., Tomiyama, M. & Kakutani, T., Hidaka, S. & Kiguchi, T., 1991. The complete nucleotide sequence of Cucumber green mottle mosaic virus (SH Strain) genomic RNA. Journal of General Virology., 72: 1487-1495.

Varveri, C., Vassilakos, N., & Bem, F., 2002. Characterization and detection of Cucumber green mottle mosaic virus in Greece. Phytoparasitica, 30: 493–501.

Yoon, J.Y., Choi, G.S., Choi, S.K., Hong, J.S. & Choi, J.K. et al., 2008. Molecular and biological diversities of Cucumber green mottle mosaic virus from cucurbitaceous crops in Korea. Journal of  Phytopathology., 156: 408–412

Zhang, Z.C., Lei, C.Y., Zhang, L.F., Yang, X.X., Chen, R., &  Zhang, DS., 2008. The complete nucleotide sequence of a novel Tobamovirus, Rehmannia mosaic virus. Archives of  Virology., 153:595–599.