بررسی تبارزایی، نوترکیبی و ساختاری پروتئین پوششی جدایه های ویروس لکه حلقوی سبزرد ختمی
کد مقاله : 1893-24IPPC (R2)
نویسندگان
1گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران
2گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز
3گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
چکیده
ویروس لکه حلقوی سبزرد ختمی، از جنس Betacarmovirus و تیره Tombusviridae، یک عامل رایج بیماری زای گیاهان ختمی در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری است. در طی سال های 1398-1399، نمونه های برگ گیاه ختمی چینی (Hibiscus rosa-sinensis L.) دارای علایم پیسک و لکه حلقوی سبزرد از شهرستان های اهواز و ملاثانی، استان خوزستان، جمع آوری شد. به منظور تعیین توالی ژن پروتئین پوششی (p38) ویروس لکه حلقوی سبزرد ختمی، واکنش زنجیره ای پلی مراز با ترانویسی معکوس با استفاده از آران ایِ کل استخراج شده از نمونه های دارای علایم، انجام پذیرفت. دو توالی کامل و ناقص از ژن p38 به ترتیب به طول 1038 و 932 جفت باز از نمونه ها به دست آمد و در بانک ژن به ثبت رسید. نتایج به دست آمده از توالی های پروتئین پوششی با دیگر جدایه های شناخته شده با استفاده از برنامه nBLAST و مطالعه تبارزایی مقایسه شد. درخت تبارزایی بر اساس توالی های p38 اجداد متفاوتی را برای جدایه های ایرانی ویروس لکه حلقوی سبزرد ختمی نشان داد. علاوه بر این، جدایه های مورد مطالعه بدون توجه به پراکندگی جغرافیایی در شاخه های تبارزایی دسته بندی شدندکه نشان دهنده عدم تمایز جمعیتی بر اساس موقعیت جغرافیایی و ارتباط جمعیت های این گونه با یکدیگر است. آنالیز نوترکیبی براساس توالی های p38 حداقل دو جدایه نوترکیب قابل قبول شامل جدایه های اهواز و اسرائیل را پیش بینی کرد. بررسی in silico در خصوص پیش بینی ساختار پروتئین پوششی جدایه های درگیر در وقایع نوترکیبی، نشان داد که شباهت کمی بین ساختار پروتئین پوششی جدایه های ویروس لکه حلقوی سبزرد ختمی وجود دارد. در این مطالعه، علاوه بر گزارش جدایه های جدید ویروس لکه حلقوی سبزرد ختمی چینی از ایران، نتایج به دست آمده امکان تغییرات ژنتیکی بالایی را برای این ویروس از طریق نوترکیبی نشان داد. این نتایج پیشنهاد داد که معیارهای طبقه بندی اعضای جنس Betacarmovirus می تواند از تشابه توالی نوکلئوتیدی پایینی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرد به درصدی بالاتر افزایش یابد و همچنین مطالعه ساختاری پروتئین های این گروه مورد استفاده قرار بگیرد.
کلیدواژه ها
Title
Phylogenetic, recombination and structural analysis of the coat protein of hibiscus chlorotic ringspot virus isolates
Authors
saeid tabein, mehdi mehrabi koushki, sayed ali hemmati
Abstract
Hibiscus chlorotic ringspot virus (HCRSV), the genus Betacarmivirus, the family Tombusviridae, is a common infectious agent for hibiscus plants in tropical and subtropical regions. During 2019-2020, leaf samples of Hibiscus rosa-sinensis L. (Chinese hibiscus) plants showing mottling and chlorotic ring spot symptoms were collected from Ahvaz and Molasani, Khuzestan province, southwest of Iran. Total extracted RNAs from symptomatic samples were subjected to RT-PCR analysis to amplify the coat protein (CP) gene (p38) sequence of HCRSV. Complete (1038 bp) and partial (932 bp) p38 sequences were determined and deposited in the GenBank database. The obtained consensus of CP sequences was compared to those of known isolates by nBLAST program and phylogenetic analysis. The phylogenetic tree generated based on the p38 sequences revealed different ancestors for Iranian isolates of HCRSV. Furthermore, it was found that the studied isolates were grouped into clades, regardless of their geographic distribution, indicating there was no population differentiation based on location and that the populations were connected. Recombination analysis based on p38 sequences predicted at least two acceptable recombinant isolates, Ahvaz (Iran) and Israel. In silico prediction of CP structures of isolates involved in recombination events showed low sequence to structure identity between HCRSV isolates. In addition to reporting two new isolates of HCRSV from Iran, our work revealed a high possibility of genetic variation for HCRSV through recombination, and suggested that classification criteria could be changed from low nucleotide sequence identity to more value, along with using structural analysis of betacarmovirus proteins.
Keywords
HCRSV, Coat protein, recombination, Tertiary structure