تنوع ژنتیکی جدایه‌های Candidatus liberibacter asiaticus در ایران با استفاده از نشانگرهای SSR
کد مقاله : 1952-24IPPC (R3)
نویسندگان
سیاوش سماوی 1 ، حشمت الله رحیمیان2 ، محمد مهدی فقیهی3 ، عبدالنبی باقری4 ، ولی اله بابایی زاد5 ، حامد حسن زاده خانکهدانی6 ، عبدالحمید حاجبی7 ، محسن امیری مزرائی8
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
6محقق بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی هرمزگان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بندرعباس، ایران
7استادیار پژوهشی و ریس مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی هرمزگان، سازمان تحقیقات و آموزش و ترویج کشاورزی، بندرعباس، ایران
8بخش گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز
چکیده
بیماری هوانگ‌لونگ‌بینگ مرکبات (HLB) ناشی از هر یک از سه گونه‌ی باکتری Candidatus Liberibacter asiaticus، Ca L. africanus و Ca. L. americanus یکی از مهم‌ترین بیماری‌های مرکبات در بسیاری از مناطق مرکبات خیز دنیا است. در این پژوهش تنوع ژنتیکی 36 جدایه باکتری CLas جمع آوری شده از جنوب ایران با استفاده از هشت جفت آغازگر توالی‌های تکراری ساده یا ریزماهواره‌ها (Simple-sequence repeats (SSRs)) بررسی شد. جدایه‌های CLas شامل چهار جمعیت 16 جدایه از هرمزگان، شش جدایه از سیستان و بلوچستان، شش جدایه از کرمان و هشت جدایه از فارس بود. جمعیت‌های استان هرمزگان شامل جمعیت‌های سیاهو، حاجی‌آباد، میناب، رودان؛ جمعیت‌های استان سیستان و بلوچستان شامل سرباز و نیکشهر؛ جمعیت‌های استان کرمان شامل جیرفت و وکیل‌آباد و استان فارس شامل جمعیت‌های داراب و جهرم بود. چندشکلی حاصل از نشانگرهای SSR در هر جایگاه با استفاده از ژل آگارز 3 درصد در دستگاه الکتروفورز مشخص شد. برای تجزیه‌ی داده‌ها، ماتریس تشابه صفر و یک تشکیل و تجزیه خوشه‌ای جدایه‌ها بر اساس ضریب تشابه جاکارد و روش جفت گروه بدون وزن با میانگین حسابی (UPGMA) با استفاده از نرم‌افزارNTsys 2.02 انجام شد. محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) هر آغازگر میکروستلایتی با استفاده از فرمول PIC = محاسبه شد. در مجموع با 8 جفت آغازگر به کار برده شده، 26 آلل شناسایی شد. تعداد آلل برای هر جایگاه ژنی از یک تا پنج آلل متغیر بود و میانگین آن برای نشانگرها (کل جایگاه‌ها) 25/3 بود. بالاترین محتوای اطلاعات چندشکلی (به میزان 7/0) مربوط به جفت آغازگر LasSSR-C-f/r و کمترین آن مربوط به جفت آغازگر LasSSR-077-f/r (به میزان 17/0) بود. میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی در هشت آغازگر 51/0 بود. آنالیز خوشه‌ای بر اساس تشابه ژنتیکی با استفاده از ضرایب تشابه جاکارد، دایس و تشابه ساده انجام و ضریب تشابه جاکارد با ضریب کوفنتیک 6989/0 برای آنالیز خوشه‌ای انتخاب شد. تجزیه‌ی خوشه‌ای جدایه‌های CLas بر اساس ضریب تشابه جاکارد و الگوریتم UPGMA در نرم‌افزار NTsys 2.02 نشان داد که جدایه‌های CLas در 16 گروه مشخص (A1-A16) قرار گرفتند. دو جدایه سرباز و نیک شهر (SS15, SN26) از استان سیستان و بلوچستان در یک گروه جداگانه قرار گرفتند. اغلب جدایه‌های استان‌های کرمان و فارس گروه‌های جداگانه‌ای به صورت انفرادی یا مجتمع تشکیل دادند. دو جدایه SS18, SS22 از شهر سرباز هر کدام در یک گروه جداگانه قرار گرفتند. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه‌ی خوشه‌ای UPGMA، می‌توان گفت که جدایه‌های مورد مطالعه تا اندازه‌ای بر اساس موقعیت جغرافیایی و منشاء قابل تفکیک بودند.
کلیدواژه ها
Title
Genetic diversity of ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’ in Iran based on SSR markers
Authors
Siavash Samavi, Heshmatollah Rahimian, MohammadMehdi Faghihi, Abdoolnabi Bagheri, Valiollah Babaeizad, Hamed Hassanzadeh Khankahdani, Abdolhamid Hajebi, Mohsen Amiri Mazraei
Abstract
Citrus huanglongbing (HLB), caused by Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas), Ca L. africanus (CLaf), and Ca. L. americanus (CLam) is the most devastating disease affecting the citrus industry worldwide. In this study, the genetic diversity of 36 CLas isolates collected from south of Iran was investigated using eight pairs of simple-sequence repeats (SSRs) primers. CLas isolates consisted of 16 isolates from Hormozgan province in four main populations (Siahoo, HajiAbad, Minab, Rudan), six isolates from Sistan and Baluchestan in two main poulations (Sarbaz and Nikshahr), six isolates from Kerman in two main populations (Jiroft and VakilAbad) and eight isolates from Fars in two main populations (Darab and Jahrom). Polymorphisms of SSR markers were determined using 3% agarose gel electrophoresis. A matrix similarity based on zero and one were prapared and the cluster analysis was performed based on Jaccard similarity coefficient and unweighted pair group method with arithmetic mean (UPGMA) using NTsys 2.02 software. Totally, 26 alleles were identified with 8 primer pairs. The number of alleles for each locus ranged from one to five alleles and the mean for all markers (total loci) was 3.25. The highest polymorphism information content (0.7) was related to LasSSR-C-f / r primer pair and the lowest was observed in LasSSR-077-f / r primer pair (0.17). The mean content of polymorphism information in eight primers was 0.51. Cluster analysis based on genetic similarity was performed using Jaccard, Dice and simple similarity coefficients and Jaccard similarity coefficient with coefficient of 0.6989 was selected for cluster analysis. Cluster analysis of CLas isolates based on Jaccard similarity coefficient and UPGMA algorithm in NTsys 2.02 software showed that CLas isolates were divided into 16 distinct groups (A1-A16). Sarbaz and Nikshahr (SS15, SN26) from Sistan and Baluchestan province were located in a separate group. Most isolates in Kerman and Fars provinces formed separate groups individually or with together. To our knowledge, based on the results of UPGMA cluster analysis, studied isolates were somewhat separable based on geographical location and origin.
Keywords
Greening, Simple-sequence repeats, SSR, huanglongbing