بررسی ژنتیکی جدایه‌های Fusarium graminearum مولد دی اکسی نیوالنول و نیوالنول گندم در ایران (مقاله‌ی انگلیسی)

نوع مقاله: بیماری‌شناسی گیاهی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

2 عضو هیات علمی گروه بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

3 عضو هیات علمی موسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

4 موسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

عامل اصلی بیماری فوزاریوز سنبله گندم در ایران Fusarium graminearum است که نه تنها باعث کاهش محصول می‌گردد، که با تولید
د اکسی نیوالنول (DON) و نیوالنول (NIV) سبب بیماری‌های ناشی از زهرابه‌های قارچی در انسان و حیوانات اهلی می‌گردد. در این مطالعه تعداد ۶۰ سویه  graminearum F. جدا شده از مزارع آلوده‌ی گندم در ایران، از نظر ژن‌های مولد د اکسی نیوالنول، نیوالنول و مشتقات استیله‌ی آن‌ها با استفاده از آغازگرهای اختصاصی Tri13P1/Tri13P2 و Tri13F/Tri13DONR آزمایش شد. در ۳۶ جدایه از ۶۰ سویه آزمایش شده، یک قطعه ۵۸۳ جفت بازی مسئول تولید ۱۵-استیل د اکسی نیوالنول و در ۲۴ جدایه قطعه ۸۵۹ جفت بازی مسئول تولید نیوالنول تکثیر گردید. در هیچکدام از جدایه‌ها قطعه ۶۴۴ جفت بازی مسئول تولید ۳-استیل دی اکسی نیوالنول تکثیر نگردید. توزیع هاپلوتیپ‌های Tri13 نشان داد که اکثر جدایه‌ها، مولد DON و15-AcDON  هستند. توانایی تولید تریکوتسن‌ها در بین جدایه‌های واجد ژن‌های مولد تریکوتسن با استفاده از روشHPLC-SPE  ارزیابی شد. ۷۷% جدایه‌های مورد بررسی، مولد  15-AcDONو 46% تولیدکننده‌ی NIV بودند. هیچکدام از جدایه‌های مولد DON قادر به تولید NIV نبودند. در حالی که مقادیر کم DON (ppb۱۰-۹۰) در جدایه های مولد NIV ردیابی گردید. توزیع جدایه های graminearum F. مولد NIV و مشتقات DON در استان‌های مختلف نشان داد که اکثر جدایه‌های مولد NIV متعلق به استان‌های گلستان و مازندران بودند، در حالی در استان‌های فارس، کرمان، هرمزگان و اردبیل جدایه‌های مولد DON بیشتر از جدایه‌های مولد NIV بودند. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Genetic analysis of deoxynivalenol and nivalenol chemotypes of Fusarium graminearum on wheat in Iran (Article in English )

نویسندگان [English]

  • R. REZAEIAN-DOLOEI 1
  • S. REZAEE 2
  • M. MIRABOLFATHY 3
  • H. ZAMANIZADEH 2
  • M. RAZAVI 3
  • R. KARAMI-OSBOO 4
چکیده [English]

Fusarium graminearum as the main cause of Fusarium head blight of wheat not only decreases the yield, but also causes mycotoxicosis in human and livestock because of producing dioxynivalenol and nivalenol. Sixty isolates of F. graminearum obtained from infected wheat farms of Iran were tested for the ability of deoxynivalenol, nivalenol and acetylen derivations production using specific primers of Tri13P1/Tri13P2 and Tri13F/Tri13DONR. A 583bp fragment responsible for the production of 15-Acetyl deoxynivalenol amplified in 36 isolates out of 60 tested ones, also in 24 isolates, an 859bp band responsible to product nivalenol were reproduced. None of the isolates produced 644bp fragment which is responsible for 3-Acetyl deoxynivalenol production. The data related to the distribution of Tri13 haplotypes by the PCR method showed that the majority of F. graminearum isolates were DON and 15-AcDON producer. Potential of trichothecenes B production of isolates possessing Trichothecenes-generating genes were evaluated using HPLC-SPE method. 77% of isolates produced 15-AcDON and 46% produced NIV. Also none of the DON-producing isolates was able to produce NIV, whereas the low levels of DON (10- 90 ppb) were evaluated in F. graminearum isolates producing high levels of NIV. Distribution of DON derivatives and NIV- producing F. graminarum isolates in different provinces showed that the most NIV- producing isolates were obtained from Golestan and Mazandaran provinces whereas DON chemotypes isolates were more than NIV-producing ones in Fars, Kerman, Hormozgan and Ardabil provinces. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fusarium head blight
  • HPLC
  • Trichothecenes
  • Tri13 genes