جداسازی و بررسی تنوع فنوتیپی و ژنوتیپی عامل لکه نواری باکتریایی گندم در استان چهارمحال و بختیاری

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1412-25IPPC
نویسندگان
گروه گیاهپزشکی دانشگاه شهرکرد
چکیده
یکی از بیماریهای خسارت‌زای گندم، لکه نواری باکتریایی با عامل Xanthomonas translucens است. در سال‌های اخیر علائم مشکوک به این بیماری در مزارع گندم استان چهارمحال و بختیاری دیده شده است. تحقیق حاضر به منظور جداسازی و شناسایی عامل لکه نواری گندم در مزارع مذکور و بررسی تنوع فنوتیپی و ژنتیکی جدایه‌ها انجام گرفت. بدین منظور در سالهای 1400 و 1401 در ماههای فروردین تا اوایل خرداد از مزارع گندم این نواحی بازدید به عمل آمد و نمونه‌های دارای علائم مشکوک به لکه باکتریایی جمع‌آوری شد. جداسازی و خالص‌سازی باکتری بر طبق روشهای معمول انجام شد و آزمون‌های فنوتیپی جدایه‌ها انجام شد. آزمون بیماری‌زایی، به روش محلول پاشی و به روش تزریق سوسپانسیون باکتری با جذب نوری 25/0 در 600 نانومتر، در بوته‌های گندم پنج تا شش برگی انجام شد. بوته‌ها در شرایط دارای رطوبت نسبی بالا و به مدت دو روز در زیر پوشش پلاستیکی نگهداری شدند و به مدت دو هفته از نظر بروز علائم بررسی شدند. از بوته‌هایی که علائم بیماری را نشان دادند، جداسازی مجدد باکتری انجام گرفت. تنوع ژنتیکی جدایه‌ها به روش rep-PCR با استفاده از آغازگرهای ERIC و BOX بررسی شد. در تمام آزمون‌ها جدایه X. translucense از همدان جهت مقایسه استفاده شد. بر اساس نتایج، از مناطق مورد نمونه‌برداری، ۱۹ جدایه باکتری X. translucens با موفقیت جداسازی شد. این جدایه‌ها گرم منفی، هوازی اجباری،کاتالاز مثبت و اکسیداز منفی بودند. روی محیط کشت YDC (عصاره مخمر-دکستروز- کربنات کلسیم) رنگدانه زرد ایجاد نمودند. قادر به رشد در دمای °C 40 و تحمل نمک ۵٪ بودند. تمام جدایه‌ها در آزمون‌های لهاندن ورقه‌های سیب زمینی، تولید ایندول، تولید اسید از مانیتول واکنش منفی داشتند. واکنش جدایه‌ها در بعضی از آزمونها مانند تولید اسید از مالتوز و سوربیتول، مصرف سیترات، هیدرولیز زلاتین و نشاسته، فوق‌حساسیت و لستیناز با یکدیگر متفاوت بود. بررسی تنوع ‌ژنتیکی جدایه‌ها با rep-PCR. بیانگر تشابه جدایه‌های چهارمحال وبختیاری و جدایه همدان بود که می‌تواند به منشا یکسان آنها مربوط باشد. به طور کلی تنوع ژنتیکی زیادی بین جدایه‌ها مشاهده نشد. با تلفیق داده‌های حاصل از PCR-BOX و ERIC-PCR جدایه‌ها در سطح تشابه 70 درصد در دو گروه قرار گرفتند و هر گروه به زیرگروههایی تقسیم شد. گروه‌بندی جدایه‌ها تطابق خاصی با منشا جغرافیایی جدایه‌ها نداشت. نتایج تحقیق حاضر حضور باکتری X. translucens به عنوان عامل لکه نواری باکتریایی گندم در استان چهارمحال و بخنیاری را تایید نمود.
کلیدواژه ها
 
Title
Isolation and investigation of Phenotypic and Genotypic Diversity of the causal agent of Wheat Bacterial Leaf Streak in Chaharmahal-o-Bakhtiari Province
Authors
Fatemeh Yousefi Kopaei, Samira Esfandiary
Abstract
One of the destructive diseases of wheat is bacterial leaf streak (BLS) caused by Xanthomonas translucens. In recent years, symptoms similar to the BLS disease have been observed in the wheat fields of some districts in Chaharmahal-o-Bakhtiari province. So, the present study was conducted for isolation and identification of the leaf streak agent in these fields. The phenotypic traits and genetic variation of the isolates were also investigated. In 2021 and 2022, from April to June, the field were visited and the samples with suspected symptoms of BLS were collected. ‌Isolation and purification of bacteria were performed according to the usual methods. The isolates were subjected to phenotypic tests. The pathogenicity test was done by foliar spraying and leaf injection of bacterial suspension (OD600=0.25) in five or six-leaf stage wheat plants. The plants were kept under plastic cover for two days and at a relatively high humidity. They were checked for symptoms appearance for two weeks. Bacterial re-isolation was successfully accomplished from infected plants. The genetic diversity of isolates was investigated by rep-PCR method using ERIC and BOX primers. In all tests, X. translucens isolate from Hamedan was also used. Based on the results, 19 isolates of X. translucens were successfully isolated from the sampled areas. The isolates were gram negative, aerobic, catalase positive and oxidase negative. They produced yellow pigment on YDC (Yeast extract-dextrose-CaCO3) medium. They showed positive reaction in 5% NaCl tolerance and growth at 40°C tests and negative reaction in Indole production, acid production from mannitol and potato soft rot tests. The isolates were different in some phenotypic characters such as gelatin and starch hydrolysis, acid production from maltose and sorbitol, hypersensitive reaction (HR) and lecithinase. rep-PCR showed the similarity of Chaharmahal-o-Bakhtiari isolates and Hamadan isolate, which may indicate their same origin. In general, not much genetic diversity was observed between the isolates. By combination the data obtained from BOX-PCR and ERIC-PCR, the isolates were divided into two main groups at the similarity of 70% and each group was divided into subgroups. The clusters did not have a particular match with the geographical origin of the isolates. The results of the present research confirmed the presence of X. translucens as the causal agent of wheat leaf streak in Chaharmahal-o-Bakhniari province.
Keywords
: Xanthomonas translucens، rep-PCR, Pathogenicity test