بررسي تنوع ژنتيكي جدايه‌هاي ويروس BYMV جدا شده از مزارع باقلاي ايران و بررسي ساختار شبه‌گونه يك جدايه ويروسي در ميزبان حساس و مقاوم باقلا

دانشگاه ولي عصر(عج) رفسنجان

دكتري

ويروس موزاييك زرد لوبيا (Bean yellow mosaic virus; BYMV) متعلق به جنس پوتي‌ويروس و خانواده پوتي‌ويريده، يكي از مهم‌ترين ويروسهاي رايج در حبوبات مي‌باشد كه پراكندگي جهاني گسترده و دامنه ميزباني وسيعي دارد. اين ويروس ساليانه در ايران به حبوبات مختلف از جمله؛ باقلا، خسارت زيادي وارد مي‌كند. تاكنون از استان‌هاي مختلف ايران گزارش‌هاي پراكنده‌اي مشاهده شده است. در پژوهش حاضر، ابتدا پراكندگي اين ويروس در 13 استان مهم كشت باقلا (استان‌هاي آذربايجان‌شرقي، اردبيل، زنجان، قزوين، همدان، ايلام، لرستان، خوزستان، فارس، هرمزگان، كرمان و سيستان‌وبلوچستان) بررسي گرديد. نتيجه حاصل از اين پژوهش، نشان‌دهنده حضور ويروس در تمام مزارع باقلاي مورد بررسي بود. براساس نتايج آزمون‌هاي سرولوژيكي، 50 تا 70 درصد از كل نمونه‌هاي جمع‌آوري شده، آلوده بودند. در گام بعدي اين پژوهش؛ تنوع ساختار پروتئين‌هاي CP و HC-Pro به‌عنوان نواحي مهم با چندين عملكرد در 13 جدايه‌ي ايراني انتخابي جدا شده از مزارع باقلا استان‌هاي مختلف بررسي شد. براساس نتايج به‌دست آمده، توالي جدايه‌هاي ايرانيBYMV جدا شده از باقلا، سطوح مختلفي از تنوع را در سطح ژن HC-Pro و پروتئين پوششي نشان دادند. همچنين، نتايج حاصل از بررسي‌هاي فيلوژنتيكي نشان داد كه رابطه مستقيم و قابل ملاحظه‌اي بين گروه‌هاي فيلوژنتيكي به‌دست آمده براساس توالي پروتئين پوششي و HC-Pro، ميزبان و منشاء جغرافيايي ويروس وجود ندارد. آزمون‌هاي نوتركيبي، هيچكدام از جدايه‌هاي ايراني جمع‌آوري شده در اين پژوهش را به‌عنوان جدايه نوتركيب تشخيص ندادند. گرچه پژوهش‌هاي گذشته نشان‌دهنده اهميت استفاده از ژنوم كامل اين ويروس براي مطالعات فيلوژنتيكي است، ولي به‌علت هزينه بالاي توالي‌يابي، فقط تعداد اندكي از جدايههايBYMV ثبت شده در GenBank به‌صورت كامل توالي‌يابي شده‌اند. بنابراين، در اين پژوهش، دو روش جهت بررسي معتبر روابط فيلوژنتيكي جدايههاي موجود با طول توالي‌هاي مختلف، پيشنهاد داده شد. در روش اول، به بررسي نشان‌گر ژني براي مطالعات فيلوژنتيكي با استفاده از مقايسه درخت رسم‌شده براساس ژنوم كامل و درخت‌هاي رسم‌شده براساس ژن‌هاي مختلف پرداخته شد. براي مقايسه، فاصله توپولوژي بين درختان رسم‌شده با روش‌هاي مختلف با و بدون در نظر گرفتن طول شاخه و بوت‌استرپ محاسبه گرديد. براساس آزمون‌هاي مختلف همخواني توپولوژي و آزمون همخواني صفات در اين تحقيق، نواحي NIa، NIb و VPg به‌عنوان نشان‌گرهاي تكاملي انتخاب شدند كه مي‌توانند به‌عنوان نمايندگان مناسبي براي جايگزيني ژنوم كامل در مطالعات فيلوژنتيك BYMV استفاده شوند. در روش دوم ارائه شده، از يك سوپرماتريس براي مقايسه تمام جدايه‌هاي BYMV كه به‌طور كامل يا جزئي توالي‌يابي شده بودند، استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه تمام جدايه‌هاي BYMV را مي‌توان به 10 شاخه تك‌نيايي با بوت‌استرپ بالا تقسيم كرد كه به‌علت جلوگيري از سردرگمي‌هاي ناشي از طبقه‌بندي‌هاي قبلي، به‌صورت BYM-1 تا BYM-10 نام‌گذاري شدند. جدايههاي ايراني مورد بررسي در اين پژوهش در دو گروه BYM-3 و BYM-8 جاي گرفتند. بررسي درخت فيلوژني رسم شده و ارتباط آن با ميزبان و مناطق جغرافيايي منشاء ويروس در گروه‌هاي مختلف نشان داد كه بين گروه‌هاي فيلوژنتيكي و منشاء ميزباني و جغرافيايي رابطه مستقيمي وجود ندارد. بر خلاف بسياري از موجودات، ژنوم ويروسي به‌صورت يك ساختار اصطلاحاً شبه‌گونه كه داراي مجموعه‌اي از ژنوم‌هاي مختلف است، مي‌باشد. تاكنون، هيچ مطالعهاي در زمينه بررسي اين ساختار در جدايههاي BYMV انجام نشده است. به‌همين منظور، در قسمت انتهاي اين پژوهش، ساختار شبه‌گونه در اين ويروس پس از انتقال افقي به دو رقم باقلا دانه‌درشت (رقم حساس) و باقلا دانه‌ريز (رقم نيمه حساس) با روش‌هاي نسل جديد توالي‌يابي، در راستاي درك بهتر مكانيسم‌هاي ايجاد تنوع و توسعه‌ي استراتژي‌هاي كنترل ويروس پرداخته شد. در اين مطالعه، براي بررسي داده‌هاي توالي‌يابي شده با روش نسل جديد، يك پلت فرم جديد معرفي گرديد. نتايج نشان داد كه تعداد هاپلوتايپ‌هاي ويروسي و SNPهاي شناسايي شده در رقم دانه‌درشت بيش‌تر از رقم دانه‌ريز است. بنابراين، ارتباط مستقيمي بين تعداد SNPهاي ويروس، هاپلوتايپ‌ها و ميزان حساسيت ارقام باقلا مشاهده گرديد.

180052

دانشگاه وليعصر رفسنجان

ثمين حسيني -كلاديورتي

گياهپزشكي

احمد حسيني