ارزيابي فنوتيپي و ژنوتيپي برخي جدايه‌هاي باكتري عامل بيماري خوشه صمغي گندم و جو در ايران

Evaluation of the phenotypic and genotypic diversity of the bacterial species causing gummy spike blight of wheat and barley

بيماري خوشه صمغي از بيماري‌هاي گندم در مناطق متعددي از كشت اين محصول در ايران مي‌باشد. گونه Rathayibacter iranicus به عنوان عامل اين بيماري بر روي گندم و جو تاكنون فقط از ايران گزارش شده است. به منظور ارزيابي تنوع احتمالي جدايه‌هاي گونه‌ي R. iranicus و نيز مشخص‌تر نمودن موقعيت تاكسونوميكي جدايه‌هاي عامل بيماري در جو نمونه‌هايي از استان‌هاي آذربايجان شرقي، ايلام، اصفهان، فارس و خوزستان جمع آوري و كشت شد. بر اساس نتايج آزمون‌هاي بيوشيميايي و نقوش الكتروفورزي پروتيين‌هاي سلولي، پانزده جدايه به عنوان نماينده براي بررسي‌هاي ژنوتيپي انتخاب شدند. براي تعيين ميزان تنوع و ارتباط ژنتيكي جدايه‌ها، DNA ژنومي نماينده‌ها با آغازگرهاي ريز ماهواره‌اي M13 و 5(GTG) تكثير شد. قطعه‌ ژن‌هاي خانه دار شامل 16S rDNA، recA و gyrB و همچنين ناحيه ITS تعدادي از جدايه‌ها تكثير و توالي يابي شد. نتايج تعدادي از آزمون‌هاي افتراقي فنوتيپي با آنچه در منابع قبلي ذكر شده بود مطابقت نداشت. نتايج حاصل از بررسي تنوع ژنتيكي به وسيله‌ي ريز ماهواره‌ها حاكي از وجود تنوع در بين جدايه‌ها بود. مقايسه‌ي تركيبي نقوش حاصل از اين آغازگرها شباهت بالايي را بين جدايه‌ها و جدايه‌ي مرجع R. iranicus نشان داد. جدايه‌هاي جو نيز در شاخه‌اي مجزا ولي نزديك به گروه جدايه‌ي R. iranicus و در فاصله‌اي دور از دو گونه‌ي R. tritici و R. rathayi قرار گرفتند. مقايسه توالي‌هاي به دست آمده از ژن‌هاي ITS، 16SrDNA، gyrB و recA با توالي‌هاي موجود در ژن بانك نشانگر بيشترين شباهت جدايه‌هاي گندم و جو به R. iranicus بود.

Gummy spike blight is a disease of wheat (Triticum aestivum) in several cereal growing areas of Iran. Rathayibacter iranicus, as the causative agent of the disease of wheat and barley ,appears to be confined to Iran. To evaluate possible phenotypic and genotypic diversity of strains infecting wheat and barley, infected spikes were collected from East Azarbaijan , Ilam, Isfahan, Fars and Khuzestan provinces and the associated bacteria were isolated from the spikelets and characterized. Fifteen strains were selected as representatives of groups displaying one or a few differences in phenotypic features or total protein electrophoretic patterns and were used in genotypic comprisons. DNA was extracted from these isolates and from the type strains of Rathayibacter spp. To evaluate the genetic diversity of the studied strains, minisatellite marker, with primers M13 and (GTG)5, was used. Fragments of the genes for 16S rDNA, ITS, gyrase (gyrB) and recombinase (recA) were amplified and sequenced. Combined PCR fingerprints obtained with the minisatellite primers indicated identity of the strains isolated from wheat with R. iranicus. Strains isolated from barley formed a distinct branch closer to that of R. iranicus and furthest from those of the other Rathayibacter species including R. tritici and R. rathayi. R. toxicus and other Rathayibacter species formed a distinctly different branch. Comparison of the sequences of the ITS, 16S rDNA, gyrB and recA genes with those deposited in GenBank, verified, further, the identity of the strains isolated from wheat and barley as R. iranicus.