شناسايي و توصيف تبارزائي تعدادي از جدايه‌هاي ايرني ويروس موزائيك يونجه مبتني بر ترادف ژن پروتئين حركتي

Molecular characterization of Iranian isolates of Alfalfa mosaic virus based on movement protein gene

هدف: ويروس موزائيك يونجه (AMV) يكي از مهم‌ترين ويروس‌هاي گياهي در ايران و جهان مي‌باشد. هدف از اين تحقيق، مطالعۀ تعدادي از جدايه‌هاي ايراني اين ويروس بر اساس ترادف ژن MP، بررسي موقعيت تبارزائي آن‌ها و مقايسۀ آن با ژن CP مي‌باشد. مواد و روش‌ها: طي سال‌هاي 1393 تا 1396، از مزارع يونجه شش استان كشور (كرمان، هرمزگان، اصفهان، فارس، خوزستان و گلستان) بازديد گرديد و از بوته‌هاي مشكوك (يونجه و علف هرز) نمونه‌گيري شد. جهت بررسي آلودگي نمونه‌ها، از آزمون الايزا و همچنين RT-PCR استفاده گرديد. از بين جدايه‌هاي بررسي شده، 20 جدايه شامل 17 جدايه از گياه يونجه و سه جدايه از علف‌هاي‌هرز نام‌هاي شيرتيغي ( L..Sonchus oleraceus)، سلمه‌تره ( L..Chenopodium amaranticolor) و بارهنگ (Plantago ovate L.)، جهت مطالعه مولكولي انتخاب و به‌دنبال آن موقعيت تاكسونوميكي جدايه‌هاي اين ويروس بر‌اساس ژنوم كامل پروتئين حركتي و همچنين ناحيه‌اي از آن مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج: رسم درخت تبارزايي بر اساس طول كامل ژن پروتئين حركتي ويروس نشان داد كه جدايه‌ها در دو گروه I و II قرار مي‌گيرند كه هر گروه نيز به دو زير گروهA وB تقسيم مي‌شوند. اكثر جدايه‌هاي ايراني به تنهايي در گروه II واقع گرديده و تمامي جدايه‌هاي انتخاب شده از بانك ژن به همراه دو جدايه از ايران با رس شماره‌هاي KX535456 و KX535454در زير‌گروه IA قرار گرفتند. اما زير‌گروه IB نيز منحصر به سه جدايه ايراني (رس شماره هاي KX535462، KX535458 و KX535460) است. در حاليكه براساس درخت تبارزايي بخشي از ژن ياد شده (468 نوكلئوتيد) اكثر جدايه‌هاي ايراني به همراه يك جدايه از اسپانيا (JQ691163) زير گروه جديدي را تشكيل دادند. نتيجه‌گيري: يافته‌هاي حاصل از اين تحقيق نشان داد ترادف ژن پروتئين حركتي براي تعيين روابط تبارزائي جدايه‌هاي AMV موفق عمل نمود. از آنجائيكه گياه يونجه بومي خاور نزديك و آسياي مركزي است احتمالا اين ويروس از تنوع ژنتيكي نسبتا بالائي در ايران برخوردار مي‌باشد.

Objective Alfalfa mosaic virus (AMV) is one of the most important plant viruses that has a wide host range and economically is a destructive virus in the world and Iran. The aim of this research is to study the MP gene of Iranian AMV isolates and its application in the phylogenetical analysis and compare it with the CP gene. Materials and methods During 2014 to 2017, a number of plant samples including alfalfa and weeds were collected from alfalfa fields in six Iranian provinces. ELISA test using polyclonal antibodies and RT-PCR were employed to check the AMV infection of the samples. Among the AMV infected samples, 20 isolates including 17 from alfalfa and three wild species including Sonchus oleraceus L., Chenopodium amaranticolor L. and Plantago ovate L. were chosen for phylogenetical analysis based on the sequence of the MP gene. Results Phylogenetic analysis based on the nucleotide sequence of movement protein (MP) gene of AMV including Iranian (n=20) and GenBank isolates (n=15) showed that all isolates are divided into two group I and II and each group is also divided into two subgroups A and B. The majority of Iranian isolates were placed in group II. All abroad and two Iranian isolates (Accession numbers: KX535454 and KX535456) were placed in subgroup IA, and subgroup IB is limited to three Iranian isolates (Accession numbers: KX535460, KX535458 and KX535462). Whereas based on the part of the nucleotide sequence of the MP gene (468nt), most of Iranian isolates, together with one Spanish isolate (JQ691163) were clustered in a new subgroup (IIB). Conclusions According to the results of this study, it seems that the MP gene can be used to analyze the phylogenetic relationships between AMV isolates. Since the origin of AMV is from Far-East and central Asia and due to the host variability of the virus in these regions, AMV probably has a high genetic diversity in Iran.