تعیین ترادف کامل ناحیه CP-UTR ، فیلوژنی و شناسایی انواع موتیف در ژنوم ویروس موزائیک معمولی لوبیا
پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1251-25IPPC (R1)
نویسندگان
1دانشیار گروه گیاه پزشکی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
2گروه گیاه پزشکی، دانشکده تولیدات گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده
بهمنظور تعیین ترادف کامل ناحیه CP-UTR ، تبارزایی و انواع موتیف در ژنوم ویروس موزائیک معمولی لوبیا (BCMV) (Bean common mosaic virus) از مزارع حبوبات حومه گرگان که علائم بیماری مانند موزائیک، زردی و بدشکلی داشتند نمونه ها جمعآوری شدند. از نمونهها RNA ویروس استخراج و RT-PCR شدند. برای تکثیر ژنوم پروتئین پوششی(CP) و ناحیه ترجمه نشدنی(UTR) ژنوم با استفاده از آغازگرهای دژنره Oligo1n(F) و Oligo2n (R) ویروس طراحی شده از سایر جدایههای BCMV موجود در بانک ژن در واکنش زنجیرهای پلی مراز (PCR) مورد استفاده قرار گرفت. محصولات PCR تعیین ترادف گردید. پس از تعیین ترادف محصول PCR ترادفها با اطلاعات موجود در GenBank در پایگاه اطلاعاتی NCBI و برنامه BLAST مقایسه شدند و صحت ویروسی بودن قطعات و شباهت آنها به ترادفهای BCMV موجود در GenBank تایید شد. نتایج تعیین توالی، بیانگر تکثیر ناحیه CP-UTR به طول 1122 جفت باز شامل 861 نوکلئوتید از ناحیه CP و 261 نوکلئوتید از ناحیه UTR حاصل از ژنوم ویروس که مطابق با اندازه قطعه مورد انتظار بود، بدست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد که در پروتئین پوششی ویروس در ناحیه آمینی موتیف کاملا حفاظت شده DAG که در همه پوتی ویروس ها برای انتقال با شته وجود دارد در BCMV-IRAN نیز مشاهده شد، ولی در جدایه AF083559از امریکا موتیف DAS و در جدایه U37075 از روسیه موتیف SAG دیده شد. همچنین موتیف MVWCIENG در ناحیه مرکزی CP در جدایه ایران و در سایر BCMV های بررسی شده وجود داشت اما در جدایه AF045066 از امریکا در موقعیت E امینواسید D قرار داشت. همچنین نتایج رسم درخت تبارزایی نشان داد که کلیه جدایههای آنالیز شده در پنج گروه قرار گرفتهاندگروه یک با بیشترین تعداد، طیف وسیعی از جدایههای اروپا، آمریکا و ایران را در برگرفته است. آنالیز ترادف ناحیه CP جدایههای BCMV نشاندهنده درصد تشابه نوکلئوتیدی 2/99 درصدی جدایه ایران با جدایهای از روسیه بود که این مطلب نیز موید ارتباط نزدیک BCMV ایران با جدایه در نقاط مختلف دنیا میتواند در پیدا کردن منشا اصلی تکامل جدایه ایران نقش بسزایی داشته باشد. همچنین کمتر از یک بودن نسبت dn/ds نشان دهنده نقش موثر انتخاب منفی در تنوع و تکامل این ویروس است که نشان میدهد مکانیزم اصلی تکامل و تنوع این ویروس در ایران انتخاب منفی بوده است.
کلیدواژه ها
Title
Full Sequencing CP-UTR, phylogeny, and motif types in the genome of Common bean mosaic virus
Authors
saeed Nasrollahnejad, Mohammadreza Zarhoon
Abstract
To determine the complete sequence of the CP-UTR region, phylogeny, and motif types in the genome of the Bean common mosaic virus (BCMV) from bean fields around Gorgan showing symptoms such as mosaic, yellowing, and malformation, samples were collected. Viral RNA was extracted from the samples and subjected to RT-PCR. To amplify the coat protein (CP) genome and untranslated region (UTR) of the genome, degenerate primers Oligo1n(F) and Oligo2n(R), designed from other BCMV isolates available in GenBank, were used in the polymerase chain reaction (PCR). The PCR products were sequenced. After sequencing the PCR products, the sequences were compared with existing information in the GenBank database using the NCBI BLAST program, confirming the viral nature of the fragments and their similarity to the BCMV sequences in GenBank. The sequencing results indicated the amplification of a 1122 base pair CP-UTR region, comprising 861 nucleotides from the CP region and 261 nucleotides from the UTR region, consistent with the expected fragment size. The results of this study showed that the highly conserved DAG motif, present in all potyviruses for aphid transmission, was also observed in BCMV-IRAN in the amino region of the coat protein. However, the DAS motif was seen in isolate AF083559 from the USA, and the SAG motif in isolate U37075 from Russia. Additionally, the MVWCIENG motif was present in the central CP region of the Iranian isolate and other studied BCMVs, whereas in the AF045066 isolate from the USA, the D amino acid was in the E position. Furthermore, the phylogenetic tree analysis revealed that all analyzed isolates were classified into five groups. Group one, with the highest number, included a wide range of isolates from Europe, America, and Iran. The CP sequence analysis of BCMV isolates indicated a 99.2% nucleotide similarity between the Iranian isolate and an isolate from Russia, suggesting a close relationship between BCMV in Iran and isolates from different parts of the world. This information could play a significant role in identifying the primary source of evolution for the Iranian isolate. Moreover, a dn/ds ratio of less than one indicated the significant role of negative selection in the diversity and evolution of this virus, suggesting that the main mechanism of BCMV evolution and diversity in Iran has been negative selection.
Keywords
BCMV, PCR, Phylogenetic tree, Common bean mosaic virus, Potyvirus