مقایسه خصوصیات ژنوتیپی سویه های Pseudomonas syringae pv. syringae از میزبان های مختلف با استفاده از rep-PCR

دو فصلنامه تحقیقات بیماریهای گیاهی

مقاله 1، دوره 2، شماره 2، آذر و دی 1393، صفحه 1-16   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گیلدا نجفی پور^{* 1}؛ سید محسن تقوی²

¹استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جهرم، گروه گیاهپزشکی، جهرم، ایران.

²استاد، بخش گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

تاریخ دریافت: 26 آبان 1393،  تاریخ پذیرش: 26 آبان 1393 

چکیده

 
Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss) با دارا بودن بیش از 180 میزبان، بعنوان یکی از مهمترین بیمارگرهای گیاهی تلقی شده و سالیانه خسارات قابل توجهی را در سراسر دنیا به محصولات مختلف وارد می کند. به منظور بررسی خصوصیات ژنوتیپی باکتری مذکور، 58 جدایه از میزبان های مختلف شامل هسته داران، غلات، دانه داران، برخی علف های هرز و گیاهان زینتی در استان های فارس، کهگیلویه و بویراحمد، چهارمحال و بختیاری و اصفهان با استفاده از آغازگرهای ERIC و REP انتخاب و مورد ارزیابی قرار گرفتند. با استفاده از این آغازگرها قطعاتی با وزن مولکولی bp 250 تا bp1500 تکثیر شد. در آزمون rep-PCR، با استفاده از آغازگر ERIC سویه ها به پنج گروه تقسیم شدند که در این گروه ها ترجیح میزبانی قابل مشاهده نبود. این نتایج نشان می دهد که با استفاده از آغازگر مذکور نمی توان سویه ها را بر اساس میزبان از یکدیگر تفکیک نمود. در آزمون rep-PCR با استفاده از آغازگر REP نیز سویه ها به پنج گروه تقسیم شدند. در این گروه بندی علیرغم پراکندگی سویه های درختان میوه هسته دار در گروه های مختلف، بسیاری از آن ها به همراه سویه های رز، شمعدانی و پنیرک در یک گروه قرار گرفتند. اغلب سویه های غلات و سویه های درختان میوه دانه دار در گروه های جداگانه واقع شدند. این نتایج تا حدودی تأییدی بر وجود مزیت میزبانی در میان سویه های Pss می باشد. در این پژوهش استفاده از آغازگر REP در روش rep-PCR نشان داد که روش مذکور ابزار مولکولی مفیدی به منظور تمایز نسبی سویه های مختلف باکتری Pss می‌باشد. آنالیز خوشه ای روش سه گانه rep-PCR با استفاده از داده های قبلی حاصل از انجام BOX-PCR و داده‌های حاصل از انجام ERIC-PCR و REP-PCR درمطالعه حاضر، نشان داد که آنالیز ترکیبی این سه روش توانایی بیشتری در نمایش ترجیح میزبانی نسبی در میان سویه های مختلف Pss دارد.

کلیدواژه‌ها

ERIC-PCR؛ ترجیح میزبانی؛ P. syringae pv. syringae؛ Rep-PCR

عنوان مقاله [English]

Genotypic comparison of Pseudomonas syringae pv. syringae from different hosts based on rep-PCR in Iran

نویسندگان [English]

G. Najafi Pour¹؛ S.M. Taghavi,²

چکیده [English]

Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss) is one of the most important pathogens, which infects over than 180 hosts and annually causes significant loss in various plants throughout the world. To investigate the genetic features of the bacterium, 58 isolates from different hosts including pome fruits, grains, stone fruits, some weeds and ornamental plants in Fars, Kohgiluyeh and Boyer Ahmad, Char Mahal-o-Bakhtiari and Isfahan provinces, were selected and evaluated, by ERIC and REP primers. Using these primers, 250-1500 bp DNA fragments were amplified. Analysis of ERIC-PCR fingerprint showed that five clusters exist within Pss strains, but any host preferences, were not visible. This result showed that using ERIC-PCR, we cannot differentiate various isolates of Pss from different hosts. In REP-PCR analysis Pss strains used in this study were divided into the five clusters. Although these isolates were distributed in several clusters, some host specialization could be seen in this heterogenous pathovar. Thus it seems that REP primer is a suitable molecular tool for discrimination of Pss strains which are isolated from different hosts. Cluster analysis of rep-PCR demonstrated that this method is reliable for showing host preference within Pss strains.
 

کلیدواژه‌ها [English]

ERIC-PCR, host preference, P. syringae pv. syringae, Rep-PCR

مراجع

1. Ashorpour M, Niknejad Kazempour M and Ramezanie M. 2008. Occurrence of Pseudomonas syringae pv. syringae the causal agent of bacterial canker on olives(Olea europaea) in Iran. Science Asia 34: 323–326.
2. Balestra GM and Varvaro L. 1997. Pseudomonas syringae pv. syringae causal agent of disease on floral buds of Actinidia deliciosa in Italy. Phytopathology 145: 375–378.
3. Buonaurio R and Scortichini M. 1994. Pseudomonas syringae pv. syringae on pepper seedlings in Italy. Plant Pathology 43: 216–219.
4. Canfield ML, Baca S and Moore LW. 1986. Isolation of Pseudomonas syringae from 40 cultivars of diseased woody plants with tip dieback in Pacific Northwest nurseries. Plant Disease 70: 647–650.
5. Cirvilleri G, Bonaccorsi A, Scuderi G and Scortichini M. 2005. Potential biological control activity and genetic diversity of Pseudomonas syringae pv. syringae strains. Phytopathology 153: 633–750.
6. Fahy PC and Persly GJ. 1983. Plant Bacterial Disease: A Diagnostic Guide. New York: Academic Press. 389 p.
7. Gardan L, Shafik H, Belouin S, Broch R, Grimont F and Grimont PAD. 1999. DNA relatedness among the pathovars of Pseudomonas syringae and description of Pseudomonas tremae sp. nov. and Pseudomonas cannabina sp. nov. International Journal of Systematic Bacteriology 49: 469–478.
8. Ghabakhloo A, Shahryari D and Rahimian H. 1998. Tomato syringae spot outbreak in Varamin. Paper presented at: 13^th Plant Protection Congress; 23-27 August; Karaj, Iran.   
9. Halloway GJ, Gilling MR and Fahy PC. 1997. Use fatty acid profiles and REP-PCR to assess the genetic diversity of Pseudomonas syringae pv. pisi isolated from Australia. Australian Plant Pathology 26: 98–108.
10. Hirano SS, Rouse DI, Clayton MK and Upper CD. 1995. Pseudomonas syringae pv. syringae and bacterial brown spot of snap bean: A study of epiphytic phytopathogenic bacteria and associated disease. Plant Disease 79: 1085–1093.
11. Jones AL. 1971. Bacterial canker of sweet cherry in Michigan. Plant Disease Reporter 55: 961–965.
12. Little EL, Bostock RM and Kirkpatric BC. 1998. Genetic characterization of Pseudomonas syringae pv. syringae strains from stone fruits in California. Applied Environmental Microbiology 64: 3818–3823.
13. Louws FJ, Fulbright DW, Stephenes CT and de Bruijn FJ. 1995. Differentiation of genomic structure by rep-PCR fingerprinting to rapidly classify Xanthomonas campestris pv. vesicatoria. Phytopathology 85: 528–536.
14. Louws FJ, Rademaker JL and de Bruijn FJ. 1999. The three Ds of PCR-based genomic analysis of phytobacteria: diversity, detection and diagnosis. Annual Review of Phytopathology 37: 81–125.
15. Marques ASA, Marchaison A, Gardan L and Samson S. 2008. BOX-PCR-based identification of bacterial species belonging to Pseudomonas syringae - P. viridiflava group. Genetic and Molecular Biology 31: 106–115.
16. Mazarei M and Mostofipour P. 1994. First report of bacterial canker of kiwifruit in Iran. Plant Pathology 43: 1055–1056.
17. Mosivand M, Rahimian H and Shams-Bakhsh M. 2009. Phenotypic and genotypic relatedness among Pseudomonas syringae pv. syringae strains isolates from sugarcane, stone fruit  and wheat. Iranian Journal of Plant Pathology 45: 75–85.
18. Najafi Pour G and Taghavi SM. 2011. Comparison of P. syringae pv. syringae from different hosts based on pathogenicity and BOX-PCR in Iran. Journal of Agriculture and Science Technology 13: 431–442.
19. Rademaker JLW and De Bruijn FJ. 1998. Characterization and classification of microbes by REP-PCR genomic fingerprinting. pp 1–26 In ADL Akkermans, JD Van Elsas and FJ de Bruijn (eds). Molecular Microbial Manual. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers.
20. Rahimian H. 1995. The occurrence of bacterial red streak of sugarcane caused by Pseudomonas syringae pv. syringae in Iran. Journal of Phytopathology 143: 321–324.
21. Rohlf FJ. 2000. NTSYSpc, Numerical taxonomy and multivariate analysis system. Version 2.1 Exeter software. New York:Applied Biostatistics INC.
22. Saunier M, Malandrin L and Samson R. 1996. Distribution of Pseudomonas syringae pathovars in 23 O-serogroups. Applied Environmental Microbiology 62: 2360–2374.
23. Schaad NW, Jones JB and Chun W. 2001. Laboratory Guide for Identification of Plant Pathogenic Bacteria, 3nd edition. St. Paul: APS Press. 373 p.
24. Sellam MA and Wilcoxson D. 1976. Bacterial leaf blight of wheat in Minnesota. Plant Disease Reporter 50: 242–245.
25. Shams-Bakhsh M and Rahimian H. 1997. Comparative study of citrus blast agent and bacterial canker of stone fruit agent in Mazandaran. Iranian Journal of Plant Pathology 33: 132–143.
26. Spotts RA and Cervantes LA. 1995. Copper, oxytetracycline and stereptomycin resistance of Pseudomonas syringae pv. syringae strains from pear orchards in Oregon and Washington. Plant Disease 79: 1132–1135.
27. Suzuki A, Togava M and Ohta K. 2003. Occurrence of white tip of pea caused by a new strain of Pseudomonas syringae pv. pisi. Plant Disease 87: 1404–1410.
28. Versalovic J, Koeuth T and Lupski JR. 1991. Distribution or repetitive DNA–sequences in eubacteria and application of fingerprinting of bacterial genomes. Nucleic Acids Research 19: 6823–6831.
29. Versalovic J, Schneider M, De Bruijn FJ and Lupski JR. 1994. Genomic fingerprinting of bacteria using repetitive sequence-baced polymerase chain reaction. Methods in Molecular Cell Biology 5: 25–40.
30. Weingart H and Volkcsh B. 1997. Genetic fingerprinting of Pseudomonas syringae pathovars using ERIC-, REP-, and IS50-PCR. Phytopathology145: 339–345.
31. Whitesides SK and Spotts RA. 1991. Induction of pear blossom blast by Pseudomonas syringae pv. syringae. Plant Pathology 40: 118–127.
32. Wise MW. 1977. Compendium of Wheat Disease. St. Paul: APS Press. 112 pp.
33. Yaish MWF. 2006. Genetic mapping of quantitative resistance to race 5 of Pseudomonas syringae pv. phaseolicola in common bean. Euphytica 152: 397–404.