ويژگي هاي ژنومي و آناليز فيلوژنتيك سويه ايراني با دامنه ميزباني محدود زانتوموناس سيتري زيرگونه سيتري NIGEB-88

Genomic characterization and phylogenetic analysis of a narrow host-range Iranian strain of Xanthmonas citri sub. citri, NIGEB-88

سابقه و هدف: باكتري زانتوموناس سيتري زيرگونه سيتري (Xcc) عامل بيماري شانكر در مركبات است. نتايج به دست آمده از آزمون هاي تشخيصي اوليه، نشان دهنده وجود سويه هايي با دامنه ميزباني گسترده (فرم بيماري زاي A) و محدود (فرم هاي بيماري زاي A* و Aw) در ايران است. با اين حال، آناليزهاي تفكيكي جديد انجام شده در سال 2014 بر مبناي نتايج MLVA-14 وMLVA-31 نشان مي دهد كه اين سويه ها از نظر ژنتيكي تنها به فرم بيماري زاي A* تعلق دارند. اين مطالعه با هدف بررسي ويژگي هاي ژنومي و آناليز فيلوژنتيك سويه XccA* NIGEB-88 باكتري زانتوموناس سيتري زيرگونه سيتري با دامنه ميزباني محدود انجام شد. مواد و روش ها: در اين مطالعه به منظور به دست آوردن اطلاعات بيشتر درباره ويژگي هاي ژنتيكي و روابط فيلوژنتيك سويه هاي ايراني باكتري زانتوموناس سيتري، با استفاده از روش Illumina ژنوم سويه ايراني NIGEB-88 به طور كامل تعيين توالي و به وسيله نرم افزارهاي مختلف بررسي شد. يافته ها: مشخصات كلي ژنوم مانند اندازه، تعداد پلاسميدها، ميانگين محتواي GC، تعداد مناطق كد كننده پروتئيني و ساختار RNA سويه ايراني مورد مطالعه، مشابه با سويه هاي فرم هاي بيماري زاي ديگر باكتري Xcc بود. همچنين مطالعه عوامل بيماري زاي بالقوه و عوامل شركت كننده در تعيين دامنه ميزباني، مانند افكتورهاي سيستم ترشحي تايپ 3، اجزاي سيستم ترشحي تايپ 4 و ليپوپلي ساكاريدهاي سطحي نشان داد كه شباهت زيادي با سويه هاي دو فرم بيماري زاي A و Aw وجود دارد. نتيجه گيري: نتايج آناليزهاي فيلوژنتيكي و بررسي ژن هاي بيماري زايي و تعيين دامنه ميزباني نشان داد كه سويه ايراني XccA*NIGEB-88 ، شباهت زيادي به سويه ايراني XccA*NIGEB-386 و سويه هاي فرم بيماري زاي A* با دامنه ميزباني محدود دارد.

Background & Objectives: Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) is the causal agent of citrus bacterial canker. In Iran, for the first time, Alizadeh and Rahimian reported the presence of Xcc on Mexican lime (C. aurantifolia), in 1990. Early characterization data suggested the presence of both wide (pathotype A) and narrow (pathotype A* and Aw) host range Xcc strains in Iran. However, more recently a discriminant analysis of MLVA-31 and MLVA-14 data in 2014 showed that Iranian strains of Xcc have genetically belonged to the host-restricted pathotype A* but not to the pathotype A. This study was aimed for genomic characterization and phylogenetic analysis of a narrow-host-rang Iranian strain of X. citri sub. citri, NIGEB-88. Materials & Methods: To determine genetic characteristics and phylogenetic relationships of Iranian strains, Illumina sequencing method was used to obtain a draft genome sequence of Xcc strain NIGEB-88. Results: General features of Iranian strain such as genome size, number of plasmids, average genomic GC content, number of CDS and structural RNA were similar to those of other Xcc pathotypes. Furthermore, studies of various potential virulence and host range determinants factors such as type III secretion system effectors, type IV secretion system and surface Lipopolysaccharides revealed that this pathogen is very close to XccA and XccAw strains. Conclusion: Phylogenetic and assessment of genes related to virulence and host specificity showed that XccA*NIGEB-88 is more closely related to other Iranian strain, XccA*NIGEB-386, and narrow-host-rang pathotype A*.