مطالعه تنوع گونه هاي اندوفيتيك و بيماري زاي Agrobacterium spp. در گياهان رز شاخه بريده

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

كشاورزي

كارشناسي ارشد

چكيده بيماري گال طوقه يكي از بيماري هاي مهم و اقتصادي در گلخانه هاي گل رز مي باشد كه توسط گونه هاي داراي پلاسميد بيماريزاي باكتري Agrobacterium spp. از خانواده Rhizobiaceae ايجاد مي شود. عامل بيماري به مدت طولاني در خاك باقي مي ماند و پس از ورود به گياه ميزبان، از طريق ادغام ژنتيكي بخشي از پلاسميد بيماريزاي خود تحت نام T-DNA ، با اختلال در تقسيم سلولي گياه موجب بروزگال در ناحيه ريشه، طوقه و شاخه ها مي گردد. با توسعه گال و ايجاد فشار به سيستم آوندي گياه، انتقال آب و مواد غذايي به قسمت هاي هوايي گياه مختل شده و گياهان مبتلا به گال ضعيف شده و يا از بين مي روند. مشخص شده است كه بعضي از اگروباكتريوم هاي فاقد پلاسميد بيماريزا نيز در شيره نباتي گياهاني مانند رز، مو و داوودي، بصورت سيستميك وجود دارند كه باعث ايجاد بيماري نمي شوند. به دليل امكان انتقال پلاسميد بين گونه هاي مختلف اگروباكتريوم، احتمال انتقال ژن بين اين باكتريها و ظهور نوتركيب هاي جديد وجود دارد. چنين فرايندي مي- تواند به افزايش تنوع ژنتيكي گونه ها و يا ظهور بيوتيپ هاي جديد Agrobacterium spp. كمك نمايد. به اين لحاظ، آگاهي از حضور انواع اگروباكتريوم هاي بيماريزا و غير بيماريزا در گال و نيز شيره گياهي ميزبان، ضمن كمك به تشخيص عامل بيماري و آگاهي از فراواني نسبي گونه هاي بيماريزا در ميزبان، اطلاعات مناسبي نيز از رفتارهاي اكولوژيكي گونه- هاي مختلف اگروباكتريومي بدست مي دهد.بنابراين، تشخيص دقيق باكتري بيمارگر گال طوقه رز، بررسي تنوع ژنتيكي و آگاهي از بيماريزا يا غير بيماريزا بودن جدايه هاي اگروباكتريومي بدست آمده در قلمه ها و پايه هاي رز وارداتي به كشور و بررسي مطابقت گونه ها يا ژنوم وارهاي عامل گال طوقه رز درگال و شيره نباتي هر نمونه، از اهداف پژوهش حاضر تعيين شد. به اين منظور، طي سال هاي 1402-1400 نمونه هايي از رزهاي مبتلا به گال از گلخانه هاي استان اصفهان و در موارد معدودي استان تهران جمع آوري شد. پس از جداسازي باكتري از گال نمونه ها و همچنين شيره نباتي تعدادي از آنها، تمام جدايه ها تحت واكنش PCR با جفت آغازگر عمومي RGF/RGR قرار گرفتند و جدايه هايي كه در آنها تك باند اختصاصي bp517 تكثير گرديد، به عنوان جدايه هاي متعلق به جنس اگروباكتريوم انتخاب شدند. انگشت نگاري ژنتيكي اين جدايه ها با آغازگرهاي BOX1R و ERIC1/ERIC2 (rep-PCR) نشان داد كه تنوع ژنتيكي زيادي بين 64 جدايه مورد بررسي در اين پژوهش وجود دارد كه در پنج گروه متفاوت دسته بندي شدند. با مقايسه الگوي باندي جدايه هاي گال و شيره آوندي مربوط به همان نمونه گال با استفاده از آزمون ERIC-PCR مشخص شد كه به غير از دو جدايه Ag133 (گال) و Ag133s (شيره آوندي)، ساير جدايه هاي استخراج شده از گال و شيره آوندي مربوط به همان نمونه، الگوي انگشت نگاري ژنتيكي مشابهي ندارند. در آزمون بيماريزايي جدايه ها روي ديسك هاي هويج و تعدادي جدايه منتخب در ساقه گياهان فلفل، شمعداني و گوجه فرنگي، همه آنها به جز سه جدايه Ag108، Ag118 و Ag130 در ميزبان هاي خود توليد گال كردند. با استفاده از آزمون هاي بيوشيميايي، تعلق اكثر جدايه هاي اين پژوهش به A.tumefaciens biovar 1 تاييد شد، هرچند نتايج اين آزمون ها با گروه بندي جدايه ها برمبناي rep-PCR مطابقت نداشت. طي واكنش هاي PCR با جفت آغازگرهاي طراحي شده براساس توالي نواحي ژن هاي پلاسميدي دخيل در بيماريزايي مانند VCF/VCR، VirD2A/VirD2C′ و tms2A/tms2B ، تك باندهاي نوكلئوتيدي با اندازه هاي مورد انتظار در جدايه ها تكثير شد، ولي جدايه Ag130 باند اختصاصي bp 224 (VirD2A/VirD2C′) را تكثير نكرد. طي آزمون PCR با جفت آغازگرهاي اختصاصي توليد اپين، جدايه هاي مورد بررسي در اين پژوهش، استرين هاي توليدكننده نوپالين تشخيص داده شدند. اگرچه استفاده از روش هاي بيوشيمايي و rep-PCR كمكي به شناسايي گونه جدايه هاي مورد بررسي نكرد، ولي با ترسيم درخت فيلوژني براساس جفت آغازگرهاي مبتني بر ژن هاي housekeeping معلوم شد كه جدايه Ag101 به A.rubi ، جدايه هاي همگروه با Ag104 به ژنوم وار نزديك G19 و جدايه هاي همگروه با Ag166 به ژنوم وار G7 شبيه هستند. شباهت زياد جدايه هاي غير بيماريزاي Ag108 و Ag130 به جنس Brucella از يافته هاي جالب توجه اين پژوهش بود، چرا كه باكتريهاي spp. Brucella از جمله پاتوژن هاي جانوري محسوب مي شوند و گزارشي از بيمارگري آنها روي گياهان وجود ندارد. با در نظرگرفتن مجموع نتايج آزمونهاي بيوشيميايي و روش هاي مولكولي و نيز تجزيه و تحليل توالي هاي چند لوكوسي(MLSA)، به نظر مي رسد كه جدايه هاي باكتريايي عامل بيماري گال رز در اين پژوهش از تنوع بالايي برخوردار هستند و شناسايي دقيق ژنوم وارهاي آنها به زمان بيشتري نياز دارد.

225888

بيماري شناسي گياهي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان