بهینه‌سازی استخراج آران‌ای دو رشته‌ای ویروسیاز برخی گونه‌های Fusarium

الموضوعات :

داود کولیوند ¹ ()
مهدی داوری ² ()
نعمت سخندان بشیر ³ ()
مهدی ارزنلو ⁴ ()

تاريخ الإرسال : 05 الإثنين , رمضان, 1436 تاريخ التأكيد : 13 الأربعاء , صفر, 1437 تاريخ الإصدار : 21 السبت , شعبان, 1437

الکلمات المفتاحية: Biological control, کنترل بیولوژیک, استخراج, Hypersensitive, Fusarium head blight, dsRNA Extraction, کم‌آزاری, سوختگی فوزاریومی سنبله گندم, dsRNA,

ملخص المقالة :

اغلب ویروس های آلوده کننده ی قارچ های بیمارگر گیاهی که تا کنون گزارش شده اند، دارای ژنوم آران ای دو رشته ای (Double Strand RNA,dsRNA) می باشند. این نوع ویروس ها با توجه به خاصیت کم آزاری به عنوان یکی از عوامل کنترل بیولوژیکی قارچ ها مطرح هستند. در این تحقیق، هشت جدایه متعلق به پنج گونه Fusarium شامل F. graminearum s. str. (lin. 7)، F. culmorum، F. tricinctum، F. proloferatum و F. incarnatum برای وجود dsRNA مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به وجود پروتکل های متفاوت برای استخراج dsRNA که اغلب دارای مراحل پیچیده و استفاده از مواد خطرناک و سرطان زا می باشند، در روش مذکور از فنول و کلروفورم استفاده نشد و ضمن استفاده از میزان بافت کمتر، مدت زمان استخراج آران ای دورشته ای نسبت به سایر روش ها کاهش پیدا کرد. نهایتاً در چهار جدایه Fusarium پس از استخراج و الکتروفورز، وجود آران ای دو رشته ای مشخص شد و نتایج حاصله نشان داد روش مذکور یک روش مناسب و کارآمد برای استخراج dsRNA از بافت قارچی می باشد. همچنین در این تحقیق وجود آر.ان.ای دو رشته ای در گونه F. incarnatum (F. semitectum) برای اولین بار گزارش می شود.

المصادر:

Aminian, P., Alizadeh, A., Saidi A. & Safaei N. 2011. Effect of double-stranded RNAs on virulence and deoxynivalenol production of Fusarium graminearum isolates. Journal of Plant Protection Research, 51: 29-37

Balijja, A. Kvarnheden, A. & Turchetti, T. 2008. A non-phenol-chloroform of double-stranded RNA from plant and fungal tissues. Journal of Virological Methods, 152: 32-37 

Bottalico, A. & Perrone, G., 2002. Toxigenic Fusarium speces and mycotoxins associated with head blight in small-grain cereals in Europe. European Journal of Plant Pathology, 108: 611-624

Chu, Y. M., Jeon, J. J., Yea, S. J., Kim, Y. H., Yun, S. H., Lee, Y. W. & Kim, K. H. 2002. Double-stranded RNA mycovirus from Fusarium graminearum. Applied and Environmental Microbiology, 68: 2529-2534.

Chu, Y. M., Lim, W. S., Yea, S. J., Cho, J. D., Lee, Y. W., & Kim, K. H. 2004. Complexity of dsRNA mycovirus isolated from Fusarium graminearum. Virus Genes, 28: 135-143.

Compel, P., Papp, I., Bibo, M., Fekete, C. & Hornok, L. 1999. Genetic interrelationships and genome organization of double-stranded RNA elements of Fusarium poae. Virus Genes, 18: 49-56.

Davari, M., Wei, S. H., Babai-Ahari, A. Arzanlou, M., Waalwijk, C, van der Lee, T. A. J., Zare, R., Gerrits van den Ende, A. H. G., de Hoog, S. G. & van Diepeningen, A. D. 2012. Geographic differences in trichothecene chemotypes of Fusarium graminearum in the Northwest and North of Iran. World Mycotoxin Journal, 6(2): 137-150.

Davari, M., Babai-Ahari, A., Arzanlou, M., Zare, R., de Hoog, G. S. and van Diepeningen, A. D., 2014. Morphological and molecular characterization of three new Fusarium species associated with inflorescence of wild grasses for Iran. Rostaniha, 14(2): 124-134.

De´lye, C. & Corio-Costet, M. F. 1998. Origin of primary infections of grape by Uncinula necator: RAPD analysis discriminates two biotypes. Mycological Research, 102: 283–288

Fekete, C., Giczey, G., Papp, I., Szabo, L., & Hornok. L. 1995. High-frequency occurrence of virus-like particles with double-stranded RNA genome in Fusarium poae. FEMS Microbiology Letters, 131: 295-299.

Gorscak, J. J., Ayres, B. D., Bhagat, N., Hammersmith, K. M., Rapuano, C.J., Cohen, E. J., Burday, M., Mirani, N., Jungkind, D. & Chu, D. S. 2007. An outbreak of Fusarium keratitis associated with contact lens use in the Northeastern United States. Cornea, 26: 1187–1194.

Gupta S. 1991. Newer evidence to demonstrate mycovirus of  Fusarium moniliform var .subglutinans as causal agent of mango shoot malformation. Journal of the Entomological Research Society, 15 (3): 222–228

Hashemi, M., Mozafari J., Ali Zadeh, A. & Shamsbakhsh, M. 2004. dsRNAs associated with Fusarium graminearum isolates in iran. Iranian Journal of Plant Pathology, 40:313-326. 

Heaton, L. A. & Leslie, J. F. 2004. Double-stranded RNAs associated with Fusarium proliferatum mitochondria. Mycological Progress, 3: 193-198

Kilic, O. & Griffin, G. J. 1998. Effect of dsRNA-containing and dsRNA-free hypovirulent isolates of Fusarium oxysporum on severity of Fusarium seedling disease of soybean in naturally infested soil. Plant and Soil,  201:125-135

Kwon, S. J. 1., Lim, W. S., Park, S. H., Park, M. R. & Kim, K. H. 2007. Molecular characterization of a dsRNA mycovirus, Fusarium graminearum virus-DK21, which is phylogenetically related to hypoviruses but has a genome organization and gene expression strategy resembling those of plant potex-like viruses. Molecular Cells, 23:304-315

King, A., Lefkowitz, E., Adams, M. J. 2012. Virus Taxonomy: Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Academic Press, London, UK. 1327 pp.

Leslie, J. F. & Summerell, B. A. 2006. The Fusarium Laboratory Manual. Blackwell Publishing.

Morris, T. J. & Dodds, J. A. 1979. Isolation and analysis of double-stranded RNA from virus-infected plant and fungal tissue. Phytopathology,  69: 854-858

Nogawa, M., Nakatani, A., Gonda, K., Shimosaka, M. & Okazaki. M. 1996. Replication of double-stranded RNA in mycovirus from the plant pathogenic fungus, Fusarium solani. FEMS Microbiology Letters, 137: 45-49

Pearson, M. N., Beever, R. E., Boine, B. & Arthur, K. 2009. Mycovirus of filamentous fungi and their relevance to plant pathology. Molecular Plant Pathology,  10:115-128.

Refos, J. M., Vonk, A. G., Eadie, K., Lo-Ten-Foe, J. R., Verbrugh, H. A., van Diepeningen, A. D. & van de Sande, W. W. J. 2013. Double-Stranded RNA Mycovirus Infection of Aspergillus fumigatus is Not Dependent on the Genetic Make-Up of the Host. PLoS ONE, 8(10): e77381

Toth, B., Fonad, P., Mesterhazy, A. & Varga, J. 2005. Double-stranded RNA mycoviruses in Fusarium culmorum and Fusarium graminearum isolates. Cereal Research Communications, 33: 733-740

Tzanetakis, I. E. & Martin, R. R. 2008. How similar are plant and insect viruses? Strawberry latent virus: A case study. Acta Horticulturae,780:17–20.

Zhang, H., Van der Lee, T., Waalwijk, C., Chen, W., Xu, J., Jin, Xu, J.S., Zheng, Y. & Feng, J. 2012. Population analysis of the Fusarium graminearum species complex from wheat in China show a shift to more aggressive isolates. PLoS ONE, 7(2): e31722