رديابي ژن سنتز كننده توكسين نيوالنول در بذور روناس آلوده به قارچ هاي فوزاريوم با استفاده از PCR

Detection of nivalenol synthesis gene in madder seeds infected by Fusarium species by PCR

مقدمه:روناس يكي از محصولات زراعي مهم مي باشد كه مصارف دارويي و صنعتي دارد. اين محصول ممكن است توسط قارچ هاي گوناگوني از جمله قارچ هاي فوزاريوم كه پتانسيل توليد مايكوتوكسين هاي مهلكي را دارند، آلوده شود. هدف از اين تحقيق شناسايي توكسين هاي تريكوتسين توليدي توسط قارچ هاي فوزاريوم همراه بذور روناس با استفاده از روش هاي مولكولي و بيوشيميايي بود. روش بررسي: از بذور روناس در مناطق مهم كشت روناس استان يزد از جمله اردكان و بافق نمونه برداري به عمل آمد. پس از كشت و خالص سازي گونه هاي قارچي فوزاريوم در محيط هاي كشت اختصاصي، رديابي قارچ هاي داراي پتانسيل توليد مايكوتوكسين تريكوتسين از جمله نيوالنول (NIV) از طريق آغازگرهاي اختصاصي ژن Tri13 با استفاده از روش واكنش زنجيره اي پلي مراز (PCR) انجام شد. جهت تاييد پتانسيل توليد مايكوتوكسين NIV در گونه هاي فوزاريوم از كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا (HPLC) استفاده شد. يافته ها: در اين بررسي پنج گونه فوزاريوم شامل solani.F، F.oxysporum ،poae .F، semitectum.F و F.eqiuesti از بذور روناس جداسازي و شناسايي شدند. از بين گونه هاي فوزاريوم جدا شده از بذور روناس گونه هاي poae F. و equisetiF. توانايي توليد مايكوتوكسين نيوالنول (NIV) را دارا بودند. وجود ژن Tri13 (موثر در توليد نيوالنول) در دو گونه F.poae و .equisetiF رديابي گرديد كه اين گونه ها بعنوان تيپ هاي توليدكننده NIV شناخته شدند. نتايج حاصل از HPLC نيز نشان داد كه دو گونه فوزاريوم مورد بررسي، پتانسيل توليد مايكوتوكسين NIV را دارند. نتيجه گيري: بر اساس نتايج بدست آمده، ژن Tri13 در دو گونه .poaeF و F. equiseti نقش موثري در توليد تريكوتسين نيوالنول دارد. لذا با استفاده از روش PCR مي توان قارچ هاي داراي پتانسيل توليد مايكوتوكسين را در محصولات مختلف سريعتر رديابي و شناسايي كرد. با توجه به اينكه اين اولين گزارش از وجود تريكوتسين نيوالنول در بذور روناس در استان يزد مي باشد، لذا بايد اقدامات لازم جهت كنترل اين عوامل قارچي و توكسين هاي توليدي در اين محصولات صورت گيرد.

Introduction:The madder (Rubia tinctorum) is one of the most important crops for medical and industrial applications. This product maybe infected by Fusarium species that produces potentially fatal mycotoxins. The purpose of this current research is to identify toxins produced by madder seeds-associated Fusarium fungi using molecular and biochemical methods. Methods:From major areas of cultivation of madder seeds in Yazd province including، Ardekan and Bafgh، sampling was done. Culture and purification of Fusarium isolates were taken place in specific media. Detection of fungi with the ability to produce trichothecenes mycotoxins such as nivalenol (NIV) through gene-specific primers for Tri13 by the polymerase chain reaction method (PCR) was performed. To confirm the NIV production potential، high performance liquid chromatography (HPLC) was applied. Results:In this study، five Fusarium species including F.solani، F.oxysporum، F. poae، F. semitectum، and F. eqiuesti were identified from madder seeds. The results showed that among Fusarium species isolated from madder seeds، F. poae and F. equiseti have the ability to produce NIV. The gene involved in NIV synthesis، Tri13، was detected in two species so that all these isolates were identified as NIV producing type. The HPLC performance showed that all studied Fusarium species، have the potential to produce NIV mycotoxin. Conclusion:Based on results، Tri13 gene has a crucial role in trichothecene produce. Thus، the PCR method can be used in various products for faster detection of fungi have the potential mycotoxin production. Given that this is the first report of NIV trichothecene in seeds of madder in Yazd، a proscriptive measure should be taken to control and reduce the fungal and toxin production in these products.