جداسازي و شناسايي مولكولي باكتري شانكر پوستي گردو و بررسي بيماري‌زايي باكتري روي نهال و ميوه نارس گردو در استان لرستان

Isolation and molecular identification of bacterial bark canker in walnut and evaluation of bacteria pathogenicity on the seedling and immature walnuts fruits in Lorestan province

چكيده سابقه و هدف: بيماري شانكر پوستي گردو توسط باكتري برنريا نيگري فلوينس ايجاد مي گردد. اين بيماري در سال‌هاي اخير افزايش داشته است و در شرايط مناسب تهديد جدي براي درختان گردو محسوب مي‌شود. اين مطالعه با هدف جداسازي و شناسايي مولكولي باكتري شانكر پوستي گردو در استان لرستان و بررسي بيماري‌زايي باكتري روي ميوه نارس گردو انجام شد. مواد و روش ها: اين پژوهش به‌صورت مقطعي-توصيفي بر روي تنه و شاخه هاي 105 درخت گردو داراي علايم شانكر پوستي در استان لرستان انجام شد. پس از خالص سازي و جداسازي، خصوصيات فنوتيپي جدايه‏ها مورد بررسي قرار گرفت. سپس نتايج اين خصوصيات توسط نرم‌افزار Ntsys-pc version 2.02 آناليز شد. به منظور شناسايي دقيق تر سويه باكتريايي، از روش واكنش زنجيره اي پلي مراز استفاده گرديد. همچنين 5 جدايه باكتري به عنوان نماينده انتخاب و بيماري‌زايي آن‎ها بر روي ميوه نارس و نهال گردو بررسي شد. يافته‌ها: بر اساس خصوصيات فنوتيپي جدايه‎ها به عنوان برنريا نيگري فلوينس تشخيص داده شدند. همچنين آناليز عددي خصوصيات فنوتيپي در سطح تشابه 94 درصد، جدايه‌ها را به چهار گروه تقسيم نمود. در واكنش PCR، قطعه 255 جفت بازي در تمامي جدايه ها تكثير گرديد. در آزمون بيماري‌زايي، علايم به ‌صورت نقاط سياه‌ رنگ همراه با ترشح شيرابه روي ميوه ظاهر شدند. نتيجه گيري: آزمون‌هاي فنوتيپي افتراقي، آزمون بيماري‌زايي بر روي ميوه نارس گردو و استفاده از آغازگرهاي اختصاصي، سريع‎ترين و مطمين‎ترين روش براي تشخيص عامل بيماري است. مطالعه حاضر اولين گزارش وقوع اين بيماري در استان لرستان و از اثبات بيماري‌زايي باكتري برنريا نيگري فلوينس روي ميوه گردو در ايران مي‎باشد.

Abstract Background & Objectives: Bacterial canker in walnut is caused by Brenneria nigrifluens. The prevalence of this disease has been increasing in recent years and it is a serious threat to walnut tree in the appropriate conditions. The aim of this study was to isolate and identify the prevalence bacterial walnut canker in Lorestan and to determine their pathogenesis in the raw walnut. Materials & Methods: This cross-sectional study was carried out on 105 branches and trunk bark walnut trees suffering of the symptoms of shallow bark canker. After purification and isolation of the disease agents, the bacteria were identified based on phenotypic characteristics. Next, the results were analyze by Ntsys-pc version 2.02 software. The PCR reactions were performed for more accurate identification of the isolates. Overall, five bacterial isolates were selected to study their pathogenesis on the walnut fruits and trunks. Results: According to the results of phenotypic characteristics of isolates, these strains were classified as B. nigrifluens. Furthermore, based on numerical analysis of the strains with 94% similarity, these isolates were classified into four groups. All isolates produced an expected 255 bp band in the PCR reaction. These strains caused necrotic area on fruit with reddish brown ooze. Conclusion: The differential phenotypic tests, the pathogenicity test on the raw fruits and specific primers are reliable methods for diagnosis of the etiology of this disease. In our knowledge, the present study is the first report regarding the occurrence of this disease in Lorestan province and also first report of the pathogenicity of B. nigrifluens on fruit in Iran.