Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Bahar,Amir Massah
مسعود بهار (استاد مشاور) امیر مساح (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali asghar Khoobzad
علی اصغر خوبزاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Determination of Mixed Infection of Potato Virus Y, Potato Virus S and Potato leafroll virus in Potato Fields of Isfahan and Chaharmahal Bakhtiari Provinces
Potato ( Solanum tuberosum L.) as one of the most important crops is infected by different viruses. Viruses are the most important pathogens of potato around the world and cause yield losses 30 to 50% in single or mixed infections. Isfahan and Chaharmahal Bakhtyari provinces are the major potato producing regionsin Iran. Among potato viruses, Potato virus Y (PVY), Potato virus S (PVS) and Potato leafroll virus (PLRV) are more important due to their widespread and transmission via seed tubers. Despite the economic importance of PVY, PVS and PLRV, there is no information about the rate of PVY, PVS and PLRV transmission through seed tubers. Information about virus transmission through potato tubers is necessary for disease management. So, determination of PVY, PVS and PLRV seed tuber transmission is the main goal of this study. Also, due to importance of synergistic effect of mixed infectionson viral diseases, effects of mixed infection of PVY, PVS and PLRV on symptoms severity and transmission rate through seed tubers were determined. For this purpose, leaves and tubers of potato plants showing different symptoms such as yellowing, mosaic, leaf malformation, leaf rolling and purple coloration of leaf margin were collected from potato fields in Isfahan (Fereydounshahr, Damaneh and Chadegan) and Chaharmahal Bakhtyari provinces (Shahrekord, sefiddasht, Verdijan and Ben). For detection of PVY, PVS and PLRV, total RNA was extracted and RT-PCR was carried out by specific primer pairs of PVY, PVS and PLRV. In RT-PCR, infected potato plants with PVY, PVS, PLRV, PVY/PVS and PVY/PLRV were determined. The seed tubers of infected samples were planted in greenhouse. Symptoms of potato plants were recorded and RT-PCR was carried out for detection of PVY, PVS and PLRV in potato plants. Produced seed tubers from infected potato plants were planted again in greenhouse. Based on RT-PCR results, transmission rate of PVY through seed tubers was estimated 94.4% in second generation and 94.5% in third generation. Transmission rate of PVS was 90.4% and 96.6% in second and third generations, respectively. For PLRV, transmission rate of virus through seed tubers was calculated 100% in second generation and 97% in third generation. Lack of 100% transmission of PVY, PVS and PLRV via seed tubers could be due to unbalanced virus concentration in plants. The potato plants grown from PVY infected seed tubers showed mosaic symptoms in greenhouse. The potato plants grown from PLRV infected seed tubers showed mosaic, yellowing and leaf rolling symptoms. However, PVS infected potato plants were symptomless. Potato plants with mixed infection of PVY/PVS and PVY/PLRV showed more severe symptoms than potato plants with single infection of PVY, PVS and PLRV. To determine synergistic effects of mixed infections, potato variety Santewas mechanically inoculated with single and mixed inocula of PVY and PVS. In addition, potato plants grown from PLRV infected tubers were mechanically inoculated with PVY and PVS to create PLRV/PVY and PLRV/PVS mixed infections. RT-PCR results showed infection of inoculated potato plants a week after inoculation. The first yellowing and mosaic symptoms of inoculated potato plants by PVY/PVS were observed 12 days after inoculation, while inoculated plants with PVY showed mild mosaic symptoms 15 days after inoculation. Inoculated potato plants with PVS were symptomless or had mild symptoms. Symptomsseverity in potato plants inoculated with PLRV/PVY and PLRV/PVS was more than potato plants inoculated with PLRV. Potato plants with mixed infection showed yellowing, mosaic, leaf rolling and purple coloration of leaf margin. Severe symptoms in mixed infections revealed synergistic effect of PLRV/PVY and PLRV/PVS. To confirm synergistic effect in mixed infections, DAS-ELISA was used. The ELISA results showed minor increasing the concentration of PVS and PLRV in mixed infections with PVY. However, PVY concentration was equal in single and mixed infections. Increasing the concentration of VS and PVY was no significant, statistically. High rate of PVY, PVS and PLRV transmission through potato seed tubers shows importance of virus free seed tubers in management of potato viruses. Key words : Potato, Seed tuber, Mixed infection, PVY, PVS, PLRV
سیب زمینی با نام علمی L.) Solanum tuberosum )، به عنوان یکی از محصولات زراعی مهم مورد حمله ویروسی های مختلفی قرارمی گیرد. ویروس ها مهمترین عامل خسارت زای سیب زمینی در جهان هستند که به تنهایی یا بصورت آلودگی توامان، می توانند محصول سیب زمینی را 30 تا 50 درصد کاهش دهند. استان های اصفهان و چهارمحال وبختیاری از مناطق عمده سیب زمینی کاری در ایران می باشند که بیماری های ویروسی در آن ها شیوع گسترده ای دارند. در بین ویروس های رایج در مزارع سیب زمینی، سه ویروس (PVY) Potato virus Y ، (PVS) Potato virus S و (PLRV) Potato leafroll virus به دلیل شیوع گسترده و انتقال با غده های بذری از اهمیت بیشتری برخوردارند. علیرغم این اهمیت اقتصادی، تاکنون اطلاعات مشخصی از میزان و وقوع آلودگی های ویروسی در غده های حاصل از گیاهان آلوده ارائه نشده است. دسترسی به اطلاعات مربوط به فراوانی انتقال هر کدام از این ویروس ها از نسلی به نسل بعد از طریق غده می تواند در مدیریت کنترل بیماری های ویروسی مفید واقع شود. به این لحاظ، تعیین میزان انتقال ویروس های PVY، PVS و PLRV از طریق غده به گیاهان نسل های بعد به عنوان هدف اصلی پژوهش حاضر در نظر گرفته شد. همچنین، به دلیل اهمیت آلودگی های همزمان ویروس های گیاهی در تشدید خسارت ناشی از بیماری های ویروسی، در این پژوهش سعی گردید تاثیر آلودگی همزمان ویروس های PVY ، PV و LRVدر تشدید علایم بیماری و انتقال ویروس از طریق غده در گیاهان سیب زمینی مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور، ضمن بازدید از مناطق سیب زمینی کاری استان اصفهان (فریدن شهر، دامنه و چادگان) و چهارمحال وبختیاری (شهرکرد، سفید دشت، وردیجان و بن) از بوته های سیب زمینی واجد علایم زردی، موزاییک، پیچیدگی و بدشکلی برگ، لوله شدن برگ و همچنین ارغوانی شدن حاشیه برگ ها نمونه برداری انجام شد. پس از استخراج RNAکل ازنمونه ها، ردیابی ویروس های PVY، PVS و PLRV به کمک جفت آغازگرهای اختصاصی آن ها در آزمون RT-PCR صورت پذیرفت. بعد از تعیین بوته های آلوده به ویروس های PVY، PVS و PLRV و بوته هایی با آلودگی توام PVY/PVS و PVY/PLRV، غده های این بوته ها برای تعیین درصد انتقال ویروس های مذکور از طریق غده در گلخانه کاشته شدند. پس از رشد کافی گیاهان حاصل از غده ها، ضمن ثبت علایم، ردیابی ویروس در آن ها با استفاده از آزمون RT-PCR انجام گرفت. پس از تست نمونه ها و مشخص شدن بوته های آلوده ویروسی، مجددا غده های آلوده در گلخانه کاشته شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، میزان انتقال ویروس PVY در غده های نسل دوم 4/94 درصد، ویروس PVS 4/90 درصد و ویروس PLRV 100 درصد و میزان انتقال ویروس PVY در غده های نسل سوم 5/94 درصد، ویروسPVS 6/96 درصد و ویروس PLRV 97 درصد برآورد شد. عدم وجود راندمان صددردصد انتقال ویروس از طریق غده علیرغم سیستمیک بودن این ویروس ها می تواند ناشی از نامتعادل بودن غلظت ویروس در گیاه باشد. گیاهان آلوده به ویروس PVY دارای علایم موزاییک، گیاهان آلوده به ویروس PLRV دارای علایم موزاییک، زردی و لوله شدن برگ و گیاهان آلوده به ویروس PVS بدون علایم یا دارای موزاییک خفیف بودند. گیاهان با آلودگی مخلوط PVS/PVY و PLRV/PVY علایم شدیدتری نسبت به آلودگی تکی داشتند. به منظور تایید تاثیر تشدیدکنندگی ویروس ها در آلودگی توام، ویروس های PVY و PVS بر روی سیب زمینی رقم سانته به صورت تنها و همزمان مایه زنی شدند. همچنین عصاره گیاهی حاوی این ویروس ها به گیاهان حاصل از غده های آلوده به PLRV مایه زنی گردیدند. گیاهان مایه زنی شده یک هفته بعد از مایه زنی با آزمون RT-PCR بررسی شدند و وجود ویروس در آن ها تایید گردید. اولین علایم ویروسی گیاهان مایه زنی شده با ویروس های /PVY PVS، 12 روز بعد از مایه زنی به صورت زردی و موزاییک خفیف مشاهده گردید در حالیکه علایم گیاهان تلقیح شده با ویروس PVY در روز پانزدهم و به صورت موزاییک خفیف بروز کرد. گیاهان مایه زنی شده با ویروس PVS بدون علایم یا دارای علایم بسیار خفیف بودند. شدت علایم در گیاهان دارای آلودگی همزمانPLRV/PVY وPLRV/PVS نسبت به گیاهان آلوده به ویروس PLRV شدیدتر بود و شامل علایم زردی، موزاییک، لوله شدن برگ و ارغوانی شدن حاشیه برگ بودند. تشدید علایم در گیاهان با آلودگی همزمان نشان دهنده برهمکنش سینرژیستی این ویروس ها می باشد. برای تایید برهمکنش سینرژیستی، از آزمون داس الیزا استفاده گردید. هر چند نتایج الیزا نشان دهنده افزایش غلظت ناچیز ویروس‌های PVS و PLRV در آلودگی مخلوط با PVY بود، ولی میزان غلظت PVY در آلودگی تکی و آلودگی مخلوط تقریبا یکسان بود. افزایش غلظت PVS و PLRV در آلودگی مخلوط با PVY از نظر آماری معنی دار نبود. میزان بالای انتقال ویروس های PVY، PVS و PLRV از طریق غده ها، اهمیت استفاده از غده های عاری از ویروس در مدیریت ویروس های سیب زمینی را نشان می دهد. کلمات کلیدی: سیب زمینی، غدد بذری، آلودگی مخلوط، PVY و PVS و PLRV

ارتقاء امنیت وب با وف بومی