شناسایی، خصوصیات مورفوفیزیولوژیک و تفاوت های ژنتیکی گونه قارچی عامل بیماری سرخشکیدگی شاخه درختان پسته استان کرمان بر اساس توالی یابی rDNA-ITS
الموضوعات : Plant Microbiologyروزبه روشن پور 1 , علی رضا نیازمند 2
1 - کارشناس ارشد، گروه بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، جهرم، ایران.
2 - استادیار، گروه بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، جهرم، ایران.
الکلمات المفتاحية: بیماری سرخشکیدگی, واکنش زنجیره ای پلی مراز, ITS1, ITS4, درخت فیلوژنتیک.,
ملخص المقالة :
سابقه و هدف: بیماری سرخشکیدگی شاخه یکی از بیماری های مهم درختان پسته استان کرمان است که توسط قارچ های مختلفی ازجمله P. variotii بوجود می آید. هدف از انجام این تحقیق شناسایی قارچ عامل این بیماری در استان کرمان بر اساس خصوصیات مرفولوژیکی و توالی یابی ناحیه rDNA-ITS بود. امکان وجود تفاوت های ژنتیکی در این ناحیه و وجود ارتباطاتی بین تفاوت های ژنتیکی با تفاوت های مرفولوژیکی و سرعت رشد قارچ در شرایط آزمایشگاهی بررسی شد.
مواد و روش ها: در طی سال زراعی 1400، نمونه برداری از شاخه های بیمار ارقام مختلف پسته باغات استان کرمان انجام گرفت. مراحل جداسازی، کشت، خالص سازی و شناسایی گونه قارچ عامل بیماری بر اساس خصوصیات مرفولوژیک انجام شد. تکثیر و توالی یابی ناحیه ITS با استفاده از آغازگرهای ITS1 و ITS4 انجام شد. سرعت رشد جدایه های قارچ روی محیط کشت ثبت و میانگین رشد آن ها محاسبه و مقایسه گردید. با بکارگیری نرم افزار مگا10، درخت فیلوژنتیکی ترسیم شد.
یافته ها: بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی و توالی یابی ITS، تمامی جدایه ها، گونه P. variotii شناسایی شدند. درخت فیلوژنتیکی، وجود تفاوت ژنتیکی در ناحیه ITS جدایه ها را نشان داد. ارتباط معنی داری بین گروه بندی فیلوژنتیکی جدایه ها با تفاوت های مورفولوژیک و میانگین سرعت رشد مشاهده نشد.
نتیجه گیری: تفاوت هایی در توالی های ناحیه ITS در سطح درون گونه ای وجود دارد. توالی یابی ITS، پشتیبان ارزشمندی برای تأیید مشاهدات مورفولوژیکی در جهت شناسایی P. voraitii است. ارتباط مستقیمی بین گروه بندی فیلوژنتیکی با تفاوت های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی جدایه ها وجود نداشت.
1. F A O. FAO Regional Statistical Yearbooks. 2021.
2. Aminaee MM, Ershad D. Die–back of young shoots of pistachio trees in Kerman province. Proceeding 11th Plant Prot Congr, Iran. 28 Aug-2 September1987;28:216. [In Persian]
3. Ashkan M, Abuu Saeedi D. Investigating of twig dieback disease of pistachio in Kerman province. Res Reports Pist Res Institute, Agric Res Educ Ext Organ. 1994;1–2. [In Persian]
4. Alizadeh A, Alaee H, Ershad D. Etiological studies on die-back disease of pistachio trees in Rafsanjan. Modarres Agric Sci. 2000;1(2):53–63.
5. Samih MA, Alizadeh A, Saberi Riseh R. Pistachio pests and diseases in Iran and their IPM. Organ Jihad-e-University, Tehran. 2005;301. [In Persian]
6. Bolkan HA. Shoot blight of pistachio caused by Botrytis cinerea. Plant Dis. 1984;68:163–5.
7. Farr DF, Bills GF, Chamuris GP, Rossman AY. Fungi on plants and plant products in the United States. APS press; 1989.
8. Michailides TJ, Morgan DP, Doster MA. Diseases of pistachio in California and their significance. Acta Hortic [Internet]. 1995 Dec;(419):337–44. Available from: https://www.actahort.org/books/419/419_56.htm
9. Edwards M, Taylor C. Dieback and canker in Australian pistachios. Acta Hortic. 1998 Aug;(470):596–603.
10. Aminaee MM. Twig dieback and death disease of pistachio trees due to fungal attack of Paecilomyces variotii in Pistachio orchards of Kerman province. Res Reports Pist Res Institute, Agric Res Educ Ext Organ. 1985;114–8.
11. Mozaffari V, Malakouti MJ, Kholdebarin B, Bybordi M. Investigation of some Causes of Die-back Disorder of Pistachio Trees and its Control through Balanced Fertilization in Southern Iran. Iran J Soil Res. 2006;19(2):151–61. [In Persian]
12. Aminaee MM, Ershad D. First report of Seimatosporium fusisporum from Iran. Rostaniha. 2008;9(1). [In Persian]
13. Baradaran GR, Ghasemi A. Introducing Bacillus licheniformis as the causal agent of pistachio dieback in Iran. Arch Phytopathol Plant Prot. 2010;43(6):597–601.
14. Sohrabi M, Mohammadi H, León M, Armengol J, Banihashemi Z. Fungal pathogens associated with branch and trunk cankers of nut crops in Iran. Eur J Plant Pathol [Internet]. 2020;157. Available from: https://doi.org/10.1007/s10658-020-01996-w
15. Zamorano A, Zuñiga T, Córdova P, Higuera G, Bertaccini A, Fiore N. Pantoea agglomerans-Induced Dieback in Pistachio in Chile. Horticulturae [Internet]. 2022;8. Available from: https://doi.org/10.3390/horticulturae8111052
16. Aeini M, Parizipour MHG, Nasab MO, Heidari M, Fazliarab A. Pistachio (Pistacia vera L.) canker caused by Pantoea agglomerans. Eur J Plant Pathol [Internet]. 2023; Available from: https://doi.org/10.1007/s10658-023-02751-7
17. Ören E, Palacioğlu G, Bayraktar H. First report of pistachio dieback and canker caused by Fusarium proliferatum in Turkey. J Plant Pathol [Internet]. 2023; Available from: https://doi.org/10.1007/s42161-023-01320-5
18. Kurt S, Uysal A, Kara M, Soylu S. First record of Neoscytalidium novaehollandiae associated with pistachio dieback in the Southeastern Anatolia region of Turkey. Mycol Iran. 2019;6(1):55–7.
19. López-Moral A, del Carmen Raya M, Ruiz-Blancas C, Medialdea I, Lovera M, Arquero O, et al. Aetiology of branch dieback, panicle and shoot blight of pistachio associated with fungal trunk pathogens in southern Spain. Plant Pathol. 2020;69(7):1237–69.
20. Gusella G, Lawrence DP, Aiello D, Luo Y, Polizzi G, Michailides TJ. Etiology of Botryosphaeria panicle and shoot blight of pistachio (Pistacia vera) caused by Botryosphaeriaceae in Italy. Plant Dis [Internet]. 2022;106. Available from: https://doi.org/10.1094/PDIS-08-21-1672-RE
21. Pettersson E, Lundeberg J, Ahmadian A. Generations of sequencing technologies. Genomics. 2009;93(2):105–11.
22. White T. Analysis of phylogenetic relationships by amplification and direct sequencing of ribosomal RNA genes. PCR Protoc a Guid to methods Appl. 1990;315–22.
23. Brasileiro BTRV, Coimbra MRM, Morais Jr MA de, Oliveira NT de. Genetic variability within Fusarium solani specie as revealed by PCR-fingerprinting based on PCR markers. Brazilian J Microbiol. 2004;35:205–10.
24. Takamatsu S, Hirata T, Sato Y, Nomura Y. Phylogenetic relationships of Microsphaera and Erysiphe section Erysiphe (powdery mildews) inferred from the rDNA ITS sequences. Mycoscience. 1999;40(3):259–68.
25. Luangsa-Ard JJ, Hywel-Jones NL, Samson RA. The polyphyletic nature of Paecilomyces sensu lato based on 18S-generated rDNA phylogeny. Mycologia. 2004;96(4):773–80.
26. Samson RA, Houbraken J, Varga J, Frisvad JC. Polyphasic taxonomy of the heat resistant ascomycete genus Byssochlamys and its Paecilomyces anamorphs. Persoonia-Molecular Phylogeny Evol Fungi. 2009;22(1):14–27.
27. Houbraken J, Verweij PE, Rijs AJMM, Borman AM, Samson RA. Identification of Paecilomyces variotii in clinical samples and settings. J Clin Microbiol. 2010;48(8):2754–61.
28. Rahimi Lengi M, Niazmanda A, Kianoushb M. Genetic differences in Alternaria alternata isolates associated with brown spot in tangerine cultivars. Sci Asia. 2014;40:263–7.
29. Elad Y, Chet I, Henis Y. A selective medium for improving quantitative isolation of Trichoderma spp. from soil. Phytoparasitica. 1981;9:59–67.
30. Samson RA. Paecilomyces and Some Allied Hyphomycetes. Trans Br Mycol Soc [Internet]. 1975 Feb;64(1):174. Available from: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0007153675800982
31. Doyle JJ, Doyle JL. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochem Bull. 1987;19(1):11–5.
32. Ghelichi M, Mohammadi A, Haghdel M, Eskandari A. Distribution of pistachio dieback in Khorasan- Razavi Province and application of some fungicides for the disease control. Int J Nuts Relat Sci. 2012;3(1):23–8.
33. Ershad D. Fungi of Iran. 3rd ed. Fungi of Iran. 2009.
34. Heidarian R, Fotouhifar, Kh–B Mohammadi A, Javan-Nikkhah M, Debets A, Aanen D. Study on mating type idiomorphs and sexual reproduction possibility in Paecilomyces formosus in vitro. In: Proceedings of the 2nd Iranian Mycological Congress Karaj. 2015. p. 206.
35. Peay KG, Kennedy PG, Bruns TD. Fungal community ecology: a hybrid beast with a molecular master. Bioscience. 2008;58(9):799–810.
36. Sabbagh SK, Khosravi Moghaddam F. Genetic variability of Paecilomyces variotii isolates, the causal agent of die–back disease in pistachio, using ITS–RFLP analysis. Mycol Iran. 2016;3(2):111–20.
37. Fargues J, Bon MC, Manguin S, Couteaudier Y. Genetic variability among Paecilomyces fumosoroseus isolates from various geographical and host insect origins based on the rDNA-ITS regions. Mycol Res. 2002;106(9):1066–74.
38. Heidarian R, Fotouhifar KB, Debets AJM, Aanen DK. Phylogeny of Paecilomyces, the causal agent of pistachio and some other trees dieback disease in Iran. PLoS One. 2018;13(7):e0200794.
