تنوع ژنتیکی درون گونه‌ای جمعیت‌های مختلف نماتد Meloidogyne javanica در مزارع گوجه‌فرنگی استان خراسان شمالی با استفاده از نشانگر RAPD-PCR

نویسندگان

چکیده

به منظور شناسایی نماتدهای ریشه گرهی گوجه‌فرنگی در استان خراسان شمالی، طی سال‌های 1388 و 1389 تعداد 21 جمعیت از نماتدهای ریشه گرهی از ریشه گوجه‌فرنگی در مناطق مختلف استان خراسان شمالی جمع‌آوری و شبکه کوتیکولی انتهای بدن ماده‌های بالغ و خصوصیات مرفولوژیکی لاروهای سن دو از لحاظ خصوصیات مرفولوژیکی مطالعه و تنوع قابل ملاحظه‌ای بین جمعیت‌های مختلف این گونه مشخص نگردید. به منظور مطالعات مولکولی و بررسی تنوع ژنتیکی درون گونه‌ای Meloidogyne javanica، گونه مذکور در گلخانه تکثیر شد. پس از خالص‌سازی و تکثیر نماتد بر روی رقم حساس گوجه‌فرنگی (Red colud) در گلخانه، تخم‌ها و لاروهای سن دوم هر ریشه جدا و به عنوان یک جمعیت در نظر گرفته شد. پس از استخراج DNA ژنومی نتایج بررسی‌های مرفولوژیکی توسط آغازگرهای اختصاصی گونه M. javanica ارزیابی و برای بررسی میزان تنوع ژنتیکی در جمعیت‌های مختلف این گونه از روش RAPD استفاده شد. فرآورده‌های حاصل از واکنش PCR بر روی ژل آگارز 7/1 درصد الکتروفورز و چند شکلی‌های به وجود آمده از DNA هر جمعیت در این تکنیک، بر اساس وجود یا عدم وجود باند به صورت داده‌های صفر و یک ثبت گردید و سپس ماتریس تشابه بر مبنای ضریب شباهت Dice محاسبه شد. جهت بررسی تنوع ژنتیکی بین جمعیت‌ها، ماتریس  فاصله ژنتیکی تشکیل و تجزیه خوشه‌ای به روش UPGMA در نرم‌افزار NTSYS انجام شد. دندروگرام حاصل از داده‌های RAPD در سطح تشابه 73٪ به پنج گروه اصلی تقسیم شد. با توجه به نتایج کلی، نشانگر RAPD توانست 73٪ تشابه و 27٪ تفاوت بین جمعیت‌های مختلف گونه مورد مطالعه را نشان دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Intra-species genetic diversity between different populations of Meloidogyne javanica on tomato in North Khorasan province useing RAPD -PCR

نویسندگان [English]

  • Ghasem Fadavi Khalajlo
  • Esmat Mahdikhani Moghadam
  • Hamid Rouhani
چکیده [English]

In order to identify of root-knot nematodes in tomato of North Khorasan province, during 2009-2010, 21 populations of M. javanica collected from roots of tomato plants. Morphological studies on perineal patterns of adult females and morphometrical characters of J2s did not revealed conspectus polymorphism between different populations of M. javanica. In order to investigating genetic diversity of M. javanica, purification and multiplication of each population were done on susceptible tomato (Red colud cultivar). Eggs and second stage juveniles were isolated from each root and supposed one population. Genomic DNA extracted Morphological studies were assessed by species specific primers. The genetic diversity of populations were studied by Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) with ten 10 mer primers. After amplification, PCR-products were separated by electrophoresis on 1.7℅ gel. DNA bands were scored as 1(presence band) or 0(absence band) in excel and NTSYS software by UPGMA method and dendrograms were constructed based on cluster analysis. The clustering at the 73℅ disagreement level revealed five groups. Based on the global result, RAPD marker could show 73 percent similarity and 27 percent difference between populations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • genetic diversity
  • Meloidogyne javanica
  • RAPD-PCR
  • Tomato
  • North Khorasan
Adam, M. A. M., Phillips, M. A., and Blok, V. C. 2005. Identification of Meloidogyne spp. from North East Libya and comparison of their inter and intra-specific genetic variation using RAPDs. Nematology, 7(4): 599-609.

Ahmadi, A. R., Tanha Maafi, Z. 2012. Distribution and infection severity of the root-knot nematodes in vegetable fields of Khuzestan province. Proc. 20th Iran. Plant Protec. Cong., Shiraz, Iran, 653. (Abst). (In Persian).

Askarian, H., Olia, M., Sharifnabi, B. and Mahdikhani Moghadam, E. 2006. Species identification and genetic diversity of Meloidogyne javanica on pistachio in Kerman province, Iran. Japanese Journal of Nematology, 36(2): 112 (Abst).

Askarian, H., Sharifnabi, B., Olia, M., Mahdikhani Moghadam, E. and Akhavan, A. 2009. Identification of Meloidogyne javanica using morphological and morphometrical characteristics and species specific primers in Kerman province. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 48: 279-290. (In Persian).

Anonymous. 2011. Agricultural Statistics. Publications of the Ministry of Agriculture.

Barooti, S. 1997. Plant soil nematodes of East Azarbaijan, Ardabil and Moghan. Iranian Applied Entomology and Phytopathology. 66(1,2): 79-98. (In Persian).

Cenis, J. L. 1993. Identification of four major Meloidogyne spp. By Random Amplified Polymorphic DNA(RAPD-PCR). Phytopathology, 83: 76-78.

Davarian, T., Pourjam, A. 2008. Identification of plant parasitic nematodes vegetable fields in Golestan province. Proc. 18th Iran. Plant Protec. Cong., Hamadan, Iran, 560. (Abst). (In Persian).

Devran, Z. 2003. The screening of F2 plants for root-knot nematode resistance gene, Mi by PCR in tomato. Turk  J Agric 28: 253-257.

Dong, K., Dean, R. A., Fortnum, B. A., Lewis, S. A. 2001. Development of PCR primer to identify species of root knot nematodes: Meloidogyne arenaria, M. hapla, M. incognita and M. javanica. Nematropica 31:273-282.

Fargette M., Mcnicol J.W., Philips M.S. and Blok V.C. 1997. Genetic variation in tropical Meloidogyne spp. as shown by RAPD. Fundamental and Applied Nematology, 20(2): 127-133.

Fourie, H., Zijlstra, C. and McDonald, A. 2001. Identification of root-knot nematode species occurring in South Africa using the SCAR-PCR technique. Nematology 3(7): 675-680.

Hewlett. T. E. and Tarjan, A. C. 1983. Monographs-Monografias synopsis of genus Meloidogyne Goeldi.  Nematropica, 13(1): 79-102.

Jepson, S, B., 1987. Identification of Root Knot Nematodes (Meloidogyne species), Wallingford, UK, CAB international, 256pp.

Karkhaneh, R., Hojat jalali, A. A., Sheikholeslami, M., and Asadi sardari, A. 2012. Study on contamination of cucumber and tomato greenhouses of Kermanshah province to root- knot nematodes (Meloidogyne spp). Proc. 20th Iran. Plant Protec. Cong., Shiraz, Iran, 635. (Abst). (In Persian).

Mahdikhani Moghadam, E., Kheiri, A., Mohammadi, M., Eshtiaghi, H., and Okhovat, M. 2003. Introduced three new species of the genus Meloidogyne for Iran. Iranian Journal of Plant Pathology. 39(3,4): 189-212 (In Persian).

Mahdikhani Moghadam, E., Kheiri, A., and Mohammadi, M. 2006. Molecular comparison of populations of Meloidogyne javanica and Meloidogyne incognita in PCR-RFLP method. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 10(4): 405-410 (In Persian).

Noori, A. 1995. Identification of plant parasitic nematodes (Tylenchida) vegetable fields in Karaj area. M.SC. Thesis. College of Agriculture, Tehran University, Tehran, Iran.

Pakniat, M. 2006. The root knot nematode species in a number of fields and greenhouses in the Fars province. Proc. 17th Iran. Plant Protec. Cong., Karaj, Iran, 485. (Abst). (In Persian).

Powers, T,O.[ and Harris. T. S. 1993. A polymerase chain reaction method for identification of five major Meloidogyne species. Nematology, 25(1): 1-6.

Rafiei, H. R., Mahdikhani Moghadam, E. and Najafinia, M. 2010. Meloidogyne cruciani species isolated from cucumber greenhouses of Jiroft and intraspecific genetic diversity using RAPD-PCR. Journal of plant protection, 24( 1 ): 43-52. (In Persian).

Salahi Ardakani, A. 2010. Distribution and identification of root-knot nematodes (Meloidogyne spp) in the greenhouses and cultivated fields of tomatoes in Kohgilouyeh va Boyer Ahmad province. Proc. 19th Iran. Plant Protec. Cong., Tehran, Iran, 586. (Abst). (In Persian).

Seinhorst, J. W. 1959. A rapid method for the transfer of nematodes from fixative to anhydrous glycerin. Nematologica, 4: 67-69.

Sikora, R. A., and Fernandez, E. 2005. Nematode parasites of vegetables. In: Plant parasitic Nematodes in Subtropical and Tropical Agriculture. Luc M, Sikora R. A, Bridge J (Editors) 2nd Edition, CABI Wallingford, UK. PP 319-392. 

Sirca S., Urek G. and Karssen G. 2000. The incidence of the root-knot nematode Meloidogyne incognita and Meloidogyne hapla in slovene. Acta agriculturerae slovenica, 83(1): 15-22.

Tesarova B., Zouhar M. and Rysanek P. 2003. Development of PCR for specific determination of root-knot nematode Meloidogyne incognita. Plant Protection Science, 39(1): 23-28.

Zijlstra, C., Donkers-Venne, D.T.H.M. and Fargette, M. 2000. Identification of Meloidogyne incognita, M. javanica and M. arenaria using sequence characterized amplified region (SCAR) based PCR assays. Nematology 2: 847-853.