تجزیه توالی چند لوکوسی جدایه های Candidatus liberibacter asiaticus در ایران

کد مقاله : 1949-24IPPC (R2)
نویسندگان
1گروه گیاهپزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
2استاد دانشکده علوم زراعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری-پروکاریوت های بیماریزای گیاهی
3عضو هیئت علمی-مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی فارس
4بخش تحقیقات گیاهپزشکی، مرکز تحقیقات و آمـوزش کـشاورزی و منـابع طبیعـی هرمزگـان، سـازمان تحقیقـات، آمـوزش و تـرویج کشاورزی، بندرعباس، ایران
5عضو هیات علمی گروه گیاهپزشکی دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری. ساری / ایران
6بخش گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز
چکیده
بیماری میوه‌سبز مرکبات (Citrus Greening Disease) که امروزه هوانگ‌لونگ‌بینگ Huanglongbing (HLB))) نامیده می‌شود، یکی از مخرب‌ترین بیماری‌های مرکبات در دنیا می‌باشد. برای تکثیر بخشی از ژن‌های خانه داری، شش جفت‌آغازگر بر اساس جدایه Psy62 که به طور کامل ژنوم آن تعیین توالی شده است، با استفاده از نرم افزار Vector NTI 9.2 و پایگاه اینترنتی 4.1.0 Primer3 طراحی و برای سنتز به شرکت متابیون (©Metabion، آلمان) ارسال شد. ژن های rpoB، dnaG، rplA، mutS، fumC وnusG در تعداد 27 جدایه مورد بررسی با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) تکثیر شدند. قطعات تکثیر شده ژن‌های مختلف جدایه‌های مختلف CLas به طور مستقیم برای تعیین ترادف به شرکت کدون ژنتیک ارسال شدند. ترادف‌ها با استفاده از نرم ‏افزار 2020.1.2 Geneious Prime ویرایش‏ و در پایگاه مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی (NCBI) ثبت شدند. روابط فیلوژنتیکی جدایه‌ها بر اساس تشابه توالی‌های تجمیعی ژن‌هایdnaG ،fumC ،mutS ،nusG ، rplA وrpoB (4305 جفت باز) بررسی شد. همترازی نوکلئوتیدی توالی‌ها با استفاده از ابزار ClustalW انجام شد. به منظور تعیین جایگاه فیلوژنتیکی جدایه‌ها از الگوریتم‌های بیشینه تشابه، بیشینه صرفه‌جویی و اتصال-همسایگی استفاده شد. مدل فیلوژنی بیشینه تشابه توسط jModeltest بر اساس کمترین BIC، مدل TVMef با برآورد توزیع گاما انتخاب و دندروگرام بیشینه تشابه به وسیله RAxML 8 با 1000 تکرار Bootstrap ترسیم شد. روش اتصال-همسایگی با استفاده از مدل p-distance و با 1000 Bootstrap با نرم افزار MEGAX انجام شد. تجزیه داده‌ها و ترسیم درخت بیشینه صرفه‌جویی با جستجوی ابتکاری به روش TBR branch swapping، و افزودن تصادفی ترادف جدایه‌ها با 1000 تکرار (bootstraps) با استفاده از نرم افزار PAUP 4.0a (ورژن بتا) انجام شد. دندروگرام ترکیبی با افزودن میزان تکرارپذیری روش‌های اتصال-همسایگی و بیشینه صرفه‌جویی به درخت بیشینه تشابه ترسیم شد. در درخت تباری تجمیعی ژن‌های خانه داری، جدایه‌های ایرانی CLas و جدایه‌های CLas موجود در بانک ژن در گروه‌های مجزا در کنار هم قرار گرفتند. همچنین برخی از جنس‌های تیپیک مربوط به خانواده Rhizobiaceae از راسته Hyphomicrobiales شاملAgrobacterium fabrum str. C58 و Rhizobium etli CFN42 و گونه‌ی Bartonella bacilliformis KC583 از خانواده Bartonellaceae و راسته Hyphomicrobiales در گروه‌های جداگانه قرار گرفتند. همچنین گونه مرجع Escherichia coli str Sakai از گروه Gammaproteobacteria نیز در گروه مجزا قرار گرفت.
کلیدواژه ها
 
Title
Multi locus sequence analysis of Candidatus liberibacter asiaticus isolates in Iran
Authors
Siavash Samavi, Heshmatollah Rahimian, MohammadMehdi Faghihi, Abdoolnabi Bagheri, Valiollah Babaeizad, Omid Shenavar, Mohsen Amiri Mazraei
Abstract
Citrus Huanglongbing (HLB), Huanglongbing (HLB), is one of the most destructive citrus diseases in the world. To amplify partial CLas housekeeping genes, six primer pairs based on the Psy62 isolate were designed using Vector NTI 9.2 software and Primer3 4.1.0 and synthesized by Metabion (Metabion©, Germany). The rpoB, dnaG, rplA, mutS, fumC and nusG genes were amplified in 27 isolates using polymerase chain reaction (PCR). The amplified fragments of different genes of different CLas isolates were sent directly to the genetic codon company (Codon Genetic Group©, Iran) for sequencing. Sequences were edited using Geneious Prime 2020.1.2 software and deposited in the national center for biotechnology information (NCBI) GenBank. Phylogenetic relationship of the isolates based on the concatenated partial gene sequences of dnaG, fumC, mutS, nusG, rplA and rpoB (4305 bp) was investigated. Nucleotide alignment of the sequences was performed using the ClustalW software. In order to determine the phylogenetic position of the isolates, maximum similarity, maxiumum parsimony and neighbour-joining algorithms were used. The neighbour-joining model was selected by jModeltest based on the lowest BIC, the TVMef model was selected by estimating the gamma distribution, and the maximum similarity dendrogram was plotted by RAxML 8 with 1000 Bootstrap replications. The neighbour-joining method was performed using the p-distance model with 1000 Bootstrap with MEGAX software. The maxiumum parsimony analysis was run with heuristic searches with TBR branch swapping, and random addition of taxa and 1000 bootstraps replicates using PAUP* 4.0a. The mixed dendrogram was plotted by adding the reproducibility of the Neighbour-joining methods and the maxiumum parsimony to the maximum similarity tree. In the cumulative lineage tree of housekeeping genes, Iranian CLas isolates and CLas isolates in the gene bank were grouped together in separate groups. Also, some typical genera of the Rhizobiaceae family of the order Hyphomicrobiales include Agrobacterium fabrum str. C58 and Rhizobium etli CFN42 and Bartonella bacilliformis KC583 from Bartonellaceae family and Hyphomicrobiales were bunched in the separate groups. The reference species Escherichia coli str Sakai from Gammaproteobacteria group was also placed in a separate group.
Keywords
Greening, Housekeeping gene, huanglongbing