دانشگاه شهید باهنر کرمان
دانشکده کشاورزی
بخش گیاه پزشکی
پایان نامه تحصیلی جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد بیماری شناسی گیاهی
بررسی خصوصیات بیولوژیکی و مولکولی جدایه های ایرانی ویروس بی بذری گوجه فرنگی (TAV) از گیاهان زینتی
استاد راهنما:
دکتر حسین معصومی
اساتید مشاور:
دکتر جهانگیر حیدرنژاد
دکتر اکبر حسینی پور
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
ویروس بیبذری گوجه فرنگیTAV)) از خانواده بروموویریده و جنس کوکوموویروس بوده که از اکثر نقاط دنیا گزارش گردیده و در میزبانهای متعددی ایجاد بیماری می کند. ژنوم ویروس متشکل از سه قطعه آر.ان.ای تک رشتهای مثبت می باشد که پروتئینهای متفاوتی را کد مینماید. در این تحقیق به منظور شناسایی و معرفی ویروس TAV ازایران، طی سالهای 88 الی90 تعداد 413 نمونه گیاهی از استانهای کرمان، همدان، آذربایجانغربی، آذربایجانشرقی، فارس و یزد جمع آوری و جهت تأئید آلودگی نمونه ها از آزمون DAS-ELISA استفاده گردید. نتایج حاصل از این آزمون بیانگر شناسایی و وجود ویروس بیبذری گوجه فرنگی از روی گیاهان اطلسی و داوودی در کشور بود. با توجه به اینكه ویروس TAV برای نخستین بار در ایران شناسایی میگردد، لذا جدایه اطلسی (Ker.Mah.P) ویروس ردیابی شده از منطقه ماهان استان کرمان به منظور مطالعات مولكولی و تكثیر طول کامل ژنوم و جدایه داوودی (Ker.Ker.Ch.1) نیز جهت تكثیر ژن پروتئین پوششی و به دنبال آن تعیین جایگاه تکاملی آنها و مطالعات بیولوژیکی مورد بررسی قرار گرفتند. جهت تعیین دامنه میزبانی جدایه های ایرانی TAV از 34 گونه گیاهی از7 خانواده استفاده گردید که نتایج حاصل بیانگر دامنه میزبانی گسترده جدایههای ایرانی TAV می باشد. طول کامل ژنوم جدایه ایرانی Ker.Mah.P و ژن CP جدایه Ker.Ker.Ch.1 نیز با بهره گرفتن از آغازگرهای اختصاصی با روش RT-PCR تکثیر و سپس همسانه سازی و تعیین ترادف گردیدند. براساس نتایج بدست آمده طول قطعات RNA-1، RNA-2 و RNA-3 جدایه ایرانی Ker.Mah.P به ترتیب 3351، 3008 و 2192 نوکلئوتید تعیین گردید و در نهایت طول کامل ژنوم این جدایه معادل 8551 نوکلئوتید می باشد. همچنین نتایج حاصل از تجزیه فیلوژنتیکی براساس ناحیه ژنی CP بیانگر آن است که جدایههای TAV در دو گروه اصلی I و II قرار می گیرند. گروه I نیز به دو زیر گروه IIA و IIB تقسیم میگردد که هر دو جدایه ایرانی TAV در زیر گروه IIA به همراه جدایههای گزارش شده از کشورهای مختلف دنیا واقع میگردند. همچنین جدایههای ایرانی دارای میزان مشابهت بالای ترادف نوکلئوتیدی و اسیدهایآمینه مربوط به ژن پروتئین پوششی به میزان بیش از 99 درصد با یکدیگر میباشند. نتایج حاصل از این تحقیق بیانگر آن است که ترادف نوکلئوتیدی جدایههای ایرانی TAV، علی رغم وجود این جدایهها در یک منطقه جغرافیایی جدید و میزبان متفاوت (گیاه اطلسی)، شبیه دیگر جدایههای گزارش شده این ویروس به شدت حفاظت شده میباشند. همچنین گیاه اطلسی برای نخستین بار در دنیا به عنوان میزبان طبیعی ویروس TAV شناسایی و گزارش میگردد.
کلمات کلیدی: ویروس بیبذری گوجه فرنگی، ژنوم کامل، ترادف نوکلئوتیدی، دامنه میزبانی، اطلسی
– معرفی ویروس بی بذزی گوجه فرنگی
ویروس بی بذری گوجه فرنگی[1] ویروسی است از خانواده بروموویریده[2] و جنس کوکوموویروس[3] که برای نخستین بار در سال 1939 توسط Ainsworth از روی گیاه داوودی و در سال 1949 از روی گیاه گوجه فرنگی توسط Blencowe و Caldwell گزارش گردید. ویروس بی بذری گوجه فرنگی گسترش جهانی داشته و در کشتهای داوودی ایجاد آلودگی نموده در حالیکه در کشت های گوجه فرنگی کمتر یافت می گردد (Hollings & Stone, 1970). پیکرههای TAV ایزومتریک به قطر حدودا 30 نانومتر و ژنوم ویروس متشکل از سه قطعه آر.ان.ای تک رشته ای[4] مثبت و چهار قطعه آر.ان.ای زیر ژنومی[5] می باشد (Shi et al., 1997). هر یک از قطعات کد کننده پروتئین های متفاوتیاند. RNA-1 دارای یک ORF[6] بوده که پروتئین 1a راکد می نماید. RNA-2 و RNA-3 هر کدام دارای دو ORF بوده و به ترتیب پروتئین های 2a، 2b، 3a و 3b را کد مینمایند. این ویروس به راحتی توسط تعداد زیادی از گونه های شته خانواده آفیدیده[7] از جمله شته سبز هلو[8] به شیوه ناپایا منتقل میگردد. همچنین این ویروس از طریق مایه زنی، پیوند و بذر هم قابل انتقال میباشد (Raj et al.,2011; Hollings & Stone, 1970).
1-2- بررسی دامنه میزبانهای طبیعی و علائم ویروس بی بذری گوجه فرنگی
ویروس بی بذری گوجه فرنگی دارای دامنه میزبانی گستردهای میباشد و گیاهان بسیاری را آلوده میسازد. گیاهان داوودی و گوجه فرنگی میزبانان اولیه و اصلی TAV محسوب میگردند و این ویروس در گیاهان دیگری از قبیل آهار، سنبل، اختر، سوسن، گلایول، لادن، گل استکانی، لوبیا، فلفل، نعناع و اسفناج ایجاد بیماری مینماید. در این تحقیق نیز گیاه اطلسی برای نخستین بار در دنیا به عنوان میزبان جدید ویروس TAV معرفی میگردد (جدول 1-1).
1-2-1- میز بان های اولیه
1-2-1-1-گل داوودی[9]
داوودی مهمترین گل شاخه بریده[10] دنیا می باشد که به دلیل گلهای زیبا در رنگ، شکل و اندازههای متنوع مورد توجه میباشد. این گیاه از خانواده کمپوزیته[11] و بومی آسیا و کشور چین بوده که بیش از 200 گونه دارد. در بین گونهها ارقام یکساله، چند ساله و درختچههای کوچک و بوته ای وجود دارند. گلهای بریده داوودی، عمر گلدانی بیشتری نسبت به سایر گلهای بریده دارند که دلیل آن را تولید کم اتیلن در طی پیری می دانند. داوودی از طریق قلمه، تقسیم بوته و بذر ازدیاد می گردد که در بین این روش ها متداول ترین روش افزایش از طریق قلمه ها می باشد (قاسمی و کافی، 1384).
گیاه داوودی میزبان اصلی ویروس TAV محسوب میگردد و این ویروس نیز مهمترین عامل خسارتزای این گیاه در دنیا میباشد (Choi et al.,2001). بعد از اولین گزارش در مورد آلودگی گلهای داوودی توسط ویروس TAV (1939) این ویروس از نقاط مختلف کشت های داوودی در دنیا گزارش گردیده است (Hollings & Stone, 1970). مهمترین زیان وارده توسط TAV در این گیاه بدشکلی و نابودی گل و گلبرگ ها میباشد (Raj et al., 2009).
1-2-1-1-1– علائم ویروس ویروس بی بذری گوجه فرنگی بر روی گیاه داوودی
مهمترین علائم ایجاد شده توسط TAV بر روی گیاه داوودی شامل کاهش اندازه و رشد، ظاهر نامنظم یا بدشکل، ابلقی شدن برگ ها، لوله ای شدن و شکستگی رنگ یا رنگ پریدگی گلبرگ ها می باشد. علائم در گل ها متفاوت می باشد و آلودگی در فصل اول تنها بخشی از گل ها را تحت تاثیر قرار داده، اما در فصول بعدی تقریباً تمامی گل ها علائم شدیدتری را نشان می دهند (شکل های 1-1 و 1-2). این ویروس نه تنها بین واریته ها و گیاهان مختلف همان واریته، بلکه بین قلمه های حاصل از یک پایه و گل های روی یک گیاه نیز علائم متفاوتی ایجاد می نماید. بعلاوه اینکه ویروس TAV علائم تولید شده توسط سایر ویروس های داوودی را نیز تشدید می کند (Hollings & Stone, 1970).
1-2-1-1-2– دیگر ویروس های داوودی
تا کنون به جز TAV پانزده ویروس دیگر نیز به عنوان ویروس های آلوده کننده گیاه داوودی معرفی گردیده اند که از آن جمله می توان به ویروس های Chrysanthemum B carlavirus (CVB) (Wilson and Moran, 1983)، Potato virus X (PVX) (Navalinskiene & Samuitiene, 1996)،Tomato ringspot virus (TRSV)، Tomato spotted wilt virus (TSWV) (Verhoeven et al., 1996)، Chrysanthemum stem necrosis virus (CSNV)، Cucumber mosaic virus (CMV)، Chrysanthemum vein chlorosis rhabdovirus (CVCV)، Impatiens necrotic spot tospovirus (INSV)، اشاره نمود.
1-2-1-2- گیاه گوجه فرنگی[12]
گوجه فرنگى ابتدا به عنوان گیاه زینتى در باغچه ها مورد استفاده قرار گرفت و به نام سیب طلایى معروف گردید. این گیاه عضو خانواده سولاناسه[13] بوده و بومی آمریکای جنوبی می باشد. گوجه فرنگی به علّت دارا بودن ویتامین‌هایA ، B، C،K و مواد معدنی مانند کلسیم، فسفر و آهن در تأمین انرژی و تقویت بدن نقش موثری ایفاء می کند (پیوست، 1388). از جمله روش های تکثیر گوجه فرنگی استفاده از بذر بوده (پیوست، 1388) که ویروس TAV به دلیل ایجاد بی بذری و کاهش تولید میوه در این گیاه مورد توجه می باشد (Hollings & Stone, 1970)
1-2-1-2-1– علائم ویروس بی بذری گوجه فرنگی بر روی گیاه گوجه فرنگی
ویروس TAV در سال 1949 با علائم کاهش رشد، کوتولگی و ایجاد میوه های بدون بذر از روی گیاه گوجه فرنگی توصیف گردیده است (Blencowe & Caldwell, 1949). در گوجه فرنگی علائم به شکل های متفاوتی از جمله بد شکلی، عدم تقارن، پیچیدگی برگ ها،کوتولگی گیاه و ممانعت از رشد انتهایی که منجر به بوته ای شدن (جارویی شدن) غیر طبیعی می گردد را شامل می شود. گل ها اغلب تعداد اندکی میوه تولید نموده که بدون بذر می باشند (Hollings & Stone, 1970).
1-2-1-2-2- دیگر ویروس های گوجه فرنگی
از دیگر ویروس های آلوده کننده ی گوجه فرنگی می توان به ویروس های Potato virus Y (PVY) (Aramburu et al., 2006) ، Cucumber mosaic virus (CMV) (Garcia-Arenal et al., 2000)، Tomato mosaic virus (ToMV) (Zitter & Tasi, 1981)، Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) (Polston et al., 1999)، Tomato spotted wilt virus (TSWV) (Williams et al., 2001)، اشاره نمود.
1-2-2- میزبان های ثانویه ویروس بیبذری گوجه فرنگی
1-2-2-1- خانواده Compositae
1-2-2-1-1- گل آهار[14]
گیاه آهار به عنوان میزبان ثانویه ویروس TAV از کشورهای انگلستان و ژاپن معرفی گردیده است (Hollings, 1955; Kameya-Iwaki et al., 1996). موطن اصلی این گیاه مکزیک
می باشد. گل آهار یکساله با برگ های نسبتا پهن، دراز و نوک تیز، دارای انواع گل های کم پر و پر پر، گل های درشت و گل های ریز با رنگ های متنوع می باشد. ویروس TAV شبیه به ویروس موزائیک توتون و ویروس موزائیک شلغم باعث ایجاد لکه های کلروتیک و موزائیک بر روی برگ های گل آهار می گردد (Kameya-Iwaki et al., 1996).
1-2-2-2- خانواده Solanaceae
1-2-2-2-1-گیاه فلفل[15]
فلفل بومی مکزیک، جنوب پرو و بولیوی می باشد و در سراسر جهان تحت شرایط محیطی و آب و هوایی مختلف رشد می کند (پیوست، 1388). TAV از جمله ویروس های آلوده کننده ی فلفل می باشد که ازکشور های مختلف دنیا ازجمله ژاپن، مجارستان، هلند و نیوزیلند گزارش گردیده است.علائم ویروس TAV بر روی فلفل شامل ابلقی، کلروز، موزائیک، تاولی و بد شکلی در برگ ها و تولید گل ها و میوه های بدون بذر می باشد. همچنین از دیگر علائم ویروس بر روی فلفل می توان به علائم موسوم به Calico (ابلقی زرد) در برگ ها اشاره نمود .(Salamon et al., 1976; Procter 1975)
1-2-2-3- خانواده Iridaceae
1-2-2-3-1- گل گلایول[16]
گلایول بومی آفریقا، نواحی مدیترانه ای و اروپا بوده و یکی از مهمترین گل های زینتی در دنیا می باشد (قاسمی و کافی، 1384). هند به عنوان یکی از مهمترین کشورهای تولید کننده این گل مطرح می باشد و در موسسه ی ملی تحقیقات گیاهی این کشور 125 رقم گلایول نگهداری می گردد (Raj et al. 2002). تاکنون ویروس های متعددی به عنوان ویروس آلوده کننده ی گلایول از کشور هند معرفی گردیده اند که از جمله می توان به ویروس های، Tomato spotted wilt virus (Stein, 1995)، Tomato black ring spot virus، Arabis mosaic virus، Tobacco streak virus، Tobacco ring spot virus (Katoch et al., 2004)، Bean yellow mosaic virus (Srivastava et al., 1983) و Cucumber mosaic virus (Raj et al., 2002) اشاره نمود. در سال 2011 گل گلایول به عنوان میزبان جدید ویروس TAV از کشور هند گزارش گردید که با وجود آلودگی پائین ویروس شدت علائم بالا بوده است. علائم TAV به صورت موزائیک شدید و ایجاد لکه های نکروتیک در امتداد رگبرگ ها می باشدکه در انتهای فصل سبب کوچکی و شکستگی رنگ گل در گلایول می گردد (شکل 1-3) (Raj et al. 2011).
1-2-2-3-2- گل سنبل[17]
سنبل از جمله گیاهان زینتی می باشد که توسط ویروس TAV آلوده می گردد (Shu Xui-zhen et al., 1986). سنبل بومی مناطق مدیترا نه ای بوده و Hyacinthus orientalis مهمترین گونه آن می باشد. این گونه دائمی و سوخ دار بوده که سوخ ها چندین سال دوام داشته و هر ساله رشد و نمو می نماید. گلکاران ایران سنبل را از نظر گل آذین به دو دسته پارسی و هندی تقسیم می نمایند. در سنبل پارسی گل های گل آذین کمتر و فاصله ی آن ها زیاد بوده در حالیکه در سنبل هلندی گل ها به صورت متراکم بر روی سا قه قرار دارند (قاسمی و کافی، 1384). آلودگی گیاهان سنبل به ویروس TAV از کشور چین گزارش گردیده است. ویروس TAV باعث ایجاد علائم موزائیک در برگ ها و لکه های نکروتیک سیاه رنگ بر روی سوخ های[18] گیاه می گردد (Shu Xui-zhen et al., 1986).
1-2-2-4- خانواده Tropaeolaceae
1-2-2-4-1- گل لادن[19]
مبداء این گیاه آمریکای جنوبی و مرکزی می باشد. این گیاه دارای انواع مختلف بالارونده، پیچنده، پاکوتاه و پا بلند با گل های کم پر یا پر پر می باشد. در مناطق جنوبی ایران که زمستان معتدل می باشد به عنوان گل زمستانه یا بهاره در باغچه منازل کشت می گردد (قاسمی و کافی، 1384). Tropaelum majus معروفترین گونه ی این گیاه می باشد که به آن Golden nast یا لادن طلایی می گویند. ویروس TAV برای نخستین بار از روی این گونه از کشور مجارستان با علائم نقش زردی بین رگبرگ ها[20] گزارش گردید است (Besada et al., 1980). از دیگر ویروس های لادن می توان به Broad bean willt virus (BBWV)، Turnip mosaic virus (TuMV) و Cucumber mosaic virus (CMV) اشاره نمود (Salamon et al., 1980).
1-2-2-5- خانواده Cannaceae
1-2-2-5-1- گل اختر[21]
جنس Canna spp. دارای ده گونه بوده که بومی مناطق گرمسیری آمریکا می باشد (قاسمی و کافی، 1384). بیماری های ویروسی این گیاه (به دلیل تکثیر غیر جنسی گیاه از طریق ریزوم) به احتمال زیاد از کشور هلند (به عنوان بزرگترین صادر کننده در گل دنیا) به دیگر نقاط دنیا گسترش یافته اند (Monger et al., 2007). تاکنون پنج ویروس(CaYMV) Canna yellow mottle virus، Bean yellow mosaic virus (BYMV)، Canna yellow streak viru (CaYSV)، Cucumber mosaic virus (CMV) و Tomato aspermy virus (TAV) از این گیاه شناسایی گردیده اند (Yamashita et al., 1985; Hollings & Stone, 1970; Monger et al., 2007). علا ئم ویروسی ایجاد شده بر روی گیاه اختر شامل رگه رگه ای شدن برگ ها و موزائیک به شکل خطوط سبز روشن در امتداد رگبرگ ها می باشد. در اواخر تمامی برگ های آلوده بدشکل، پیچیده و در برخی از گل ها شکستگی رنگ مشاهده میگردد (Monger et al., 2007).
1-2-2-6- خانواده Liliaceae
1-2-2-6-1- گل سوسن[22]
سوسن عضو خانواده ی لیلیاسه بوده که دارای 294 جنس و 4500 گونه گیاهی می باشد. سوسن جزء ده گل درآمد زای صنعت گل در دنیا می باشد (قاسمی و کافی، 1384). این گیاه نیز شبیه دیگر گل ها و گیا هانی که به روش غیر جنسی تکثیر می گردند در معرض آلودگی بیماری های ویروسی می باشد (Pearson et al., 2009). ویروس TAV از جمله ویروس های آلوده کننده ی گل سوسن بوده که سبب ایجاد موزائیک بر روی برگ ها می گردد (Hollings & Stone, 1970). از دیگر ویروس های آلوده کننده ی ای گیاه می توان به Lily mottle virus (LMoV)، Lily symptomless virus (LSV) و Cucumber mosaic virus (CMV) اشاره نمود،که سبب ایجاد لکه های کلروتیک، شکستگی رنگ گل ها و برگ ها، ایجاد نقاط قهوه ای بر روی غده و به طور کلی کاهش رشد و اندازه در گیاه می گردند (Pearson et al., 2009).
1-2-2-7- خانواده Lamiaceae
1-2-2-7-1- گیاه نعناع[23]
نعناع برای هزاران سال به دلیل رایحه منحصر به فرد و تولید اسانس های فرار آن کشت شده است. جنس Mentha spp. بیش از 45 گونه را شامل می گردد. کشورهای عمده تولید کننده ی نعناع شامل هند، ایالات متحده، چین و برزیل بوده که کشور هند با بیش از 150 هزار هکتار و تولید بیش از 15 میلیون کیلوگرم اسانس، تولید کننده ی بیش از 80 درصد منتول (اسانس نعناع) جهان می باشد (Tzanetakis et al., 2010 ویروس TAV در سال 1990 از مزارع نعناع شهر شانگهای کشور چین با علائم بدشکلی برگ ها به عنوان یک ویروس جدید آلوده کننده ی نعناع گزارش گردید. این تنهاگزارش از آلودگی گیاه نعناع توسط ویروس TAV می باشد (Zhou et al., 1990).
1-2-2-8- خانواده Leguminosae
1-2-2-8-1- گیاه لوبیا[24]
لوبیا بیش از چهار سده است که در سراسر جهان مصرف می‌شود. این گیاه درسال ۱۵۳۳ میلادی از آمریکا به اروپا منتقل و از آنجا به سایر نقاط جهان راه یافت. لوبیا با نام انگلیسی Common Bean از خانواده بقولات می باشد. جنس Phaseolus spp. از این خانواده بیش از پنجاه گونه گیاهی را شامل می شود که این گونهها از نظر شكل بوته، طول، غلاف، تعداد دانه در غلاف و اندازه دانه با هم متفاوت میباشند (پیوست، 1388). ویروس TAV از جمله ویروس های آلوده کننده ی لوبیا می باشد که از مزارع کشور چین گزارش گردیده است. علائم TAV بر روی گیاه لوبیا شامل موزائیک همراه با ایجاد لکه های کلروتیک، روشن و رنگ پریدگی، کوتولگی و بدشکلی در برگ ها می باشد (شکل 1-4)(Shu Xui-zhen et al., 1986) .
تعداد صفحه :95
قیمت :14700 تومان
