Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Bahar
مسعود بهار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Nafiseh Moghimi Esfand Abad
نفیسه مقیمی اسفندآباد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Etiology of onion sour skin in Isfahan province
In recent years, onion sour and watery skin disease has been emerged frequently in field grown onions and their stored bulbs. Yellowing and colapsing of leaves of the infected plants, softening of the plant neck, water soaking, souring and discoloration of the skins to gray are the main symptoms of the disease in onion fields and stored onion bulbs. In order to identify the causal agent of the disease, sampling was done from onion fields of Zeyar, Falavarjan, Ghahdrijan, Dameneh, Daran, Faridan and vegetable grocery stores of Khomeini-Shahr and Isfahan. By culturing the samples on nutrient media, 120 bacterial isolates were obtained including 74 from field and 46 from stored bulbs. pathogencity of the isolates were proved invitro and invivo . On the basis of rep-PCR results, using BOX and ERIC1R/ ERIC2Fprimers, all the isolates were divided into four separate groups named I(45 isolates), II (20 isolates), III (9 isolates) and IV(46 isolates). The morphological, physiological and biochemical test results were not the authentic ways for the precise identification of the species or genus of the isolates grouped as I, II and III.The members of the groups did not even produce any DNA fragment in PCR reaction using specific primer pairs of known bacteria, causing onion sour skin diseases including Burkholderia cepacia, B. gladioli, Pantoea ananatis, Pseudomonas viridiflava . Therefore, a 1480 bp fragment of the 16S rDNA region of the representative isolates from each group was amplified by using prokaryoticuniversal primers fD1/rD1. The amplicons of the isolates were sequenced and subjected to comparative sequence analysis with available sequences in Gene Bank (BLAST). Based on the results, the sequenced 16S rDNA region of the group I with large, mucuoid, irregular and translucent with central whitish dot colonies exhibited 99 to 100% similarity with known isolates of Gluconobacter frateurii . Group II isolates with pale yellow, round and flat colonies showed 99% sequence identity to the 16S rDNA gene sequence of Kosaconia cowanii and group III isolates with large, white, raised and round colonies, were highly similar (99%) to those of Entrobacter cloacae . All 46 isolates of group IV obtained from post-harvested onion bulbs were similar but not completely identical in colony morphology to isolates group III. In PCR reaction using specific primer pair for P. ananatis , Pan ITS/EC5 successfully primed the synthesis ofan expected 398 bp fragment, although the isolates were not similar in morphological characteristics to P. ananatis .The sequenced fragment showed 99% and 100% homology to the recognized Klebsiella oxycota isolates. To verify the diagnosis, the 1480 bp fragment (fD1/ rD1) of group IV isolates were sequenced and their 99% similarity to K.oxycota was confirmed. The results demonstrated that the bacteria G. frateuri , K.cowanii and E. cloacae are the causal agents of onion sour and watery skin disease in field grown onion plants in Isfahan, while K.oxycota is involved in the same disease in stored onion bulbs. All bacteria identified in this research are known as opportunistic human pathogens which can spred through sewage system into onion fields. Key words onion sour and watery skin disease, rep-PCR, Gluconobacter frateurii , Klebsiella oxycota , Kosaconia cowanii , Entrobacter cloacae
طی سال های اخیر، بیماری ترشیدگی و آبسوختگی پیاز در مزارع مختلف استان اصفهان و سوخ های پیاز پس از برداشت، شیوع گسترده ای پیداکرده است. علائم این بیماری به صورت زردی و پژمردگی برگ ها، نرم شدن طوقه و آبسوختگی و ترشیدگی سوخ پیاز با تغییر رنگ فلس ها به خاکستری، در مزرعه و زمان پس از برداشت ظاهر می شود. به منظور شناسایی عامل یا عوامل بیمارگر این بیماری، نمونه هایی از پیازهای واجد علائم آبسوختگی و ترشیدگی در مزارع مختلف زیار، اصفهانک، فلاورجان، قهدریجان، دامنه، داران و سبزی فروشی های خمینی شهر و اصفهان جمع آوری شد. از کشت آزمایشگاهی نمونه های مزبور، 120 جدایه باکتریایی غالب بدست آمدکه74 جدایه به نمونه های مزرعه و46 جدایه به نمونه های پس از برداشت مربوط می شدند. انجام آزمون های بیماری زایی مختلف در شرایط آزمایشگاهی وگلخانه ای، بیماری زا بودن جدایه های به دست آمده را اثبات کرد. براساس نتایج آزمون rep-PCR ، با استفاده از جفت آغازگرهای BOXIR وERIC1R / ERIC2F و رسم دندروگرام مربوطه، جدایه های جمع آوری شده در چهارگروه مجزایI(45 جدایه)، II (20 جدایه)، III (9 جدایه) وIV (46 جدایه) طبقه بندی شدند. با استفاده از نتایج آزمون های مورفولوژیکی، بیماری زایی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی، امکان تشخیص دقیق جنس یاگونه جدایه های مربوط به گروه های I، II و IIIفراهم نشد. اعضای گروه های مزبور، طی واکنشPCR با جفت آغازگرهای اختصاصی باکتری های شناخته شده در بروز بیماری ترشیدگی پیاز شامل Burkholderia cepacia ، B. gladioli ، Pantoea ananatis و viridiflava Pseudomonas باندی تکثیر نکردند . به این لحاظ، یک قطعه 1480 نوکلئوتیدی از جدایه های شاخص هرگروه با جفت آغازگر عمومی طراحی شده از ناحیه 16S rRNA پروکاریوت ها (fD1/rD1 ) تکثیر و سپس تعیین توالی شد. همردیف سازی توالی ها و مقایسه آنها با توالی پروکاریوت های موجود در بانک ژن، مشخص نمودکه جدایه های گروهI با کلنی های درشت، نامنظم وشفاف با نقطه های سفید مرکزی، درحد 99% تا 100% به جدایه های باکتری Gluconobacter frateurii شباهت دارند . جدایه های گروهII با کلنی های گرد، مسطح و زرد، به میزان 99% با توالی جدایه های باکتریایی Kosaconia cowanii و جدایه های گروهIII با کلنی های درشت و سفید با حاشیه صاف، درحدود 99 % با توالی جدایه های Entrobacter cloacae شبیه بودند . تمام 46 جدایه های باکتریایی گروهIV از نمونه های پس از برداشت پیاز، مشابه اعضای گروه II، کلنی های درشت سفید با حاشیه صاف داشتند. اعضای گروهIV، با جفت آغازگرPan ITS/EC5، اختصاصی باکتری P. ananatis ، قطعه398 نوکلئوتیدی مورد انتظار را تکثیرکردند، هر چندکه این جدایه ها از نظر مورفولوژیکی شباهتی با این باکتری نداشتند. توالی یابی قطعه تکثیر شده، شباهت100% و 99% آنها را با توالی جدایه های Klebsiella oxycota نشان داد. به منظورتائید تشخیص، قطعه 1480 نوکلئوتیدی (fD1/rD1) جدایه های گروه IVتوالی یابی شد و شباهت 99 % آنها با توالی جدایه های oxycota K. تائیدگردید . باتوجه به نتایج بدست آمده، مشخص گردید سه باکتری G. frateurii ، cowanii K. و E. cloacae از عوامل ترشیدگی و آبسوختگی پیاز در مزارع اصفهان هستند و باکتری oxycota K . در مرحله پس از برداشت، در ایجاد آبسوختگی و ترشیدگی سوخ پیاز نقش دارد. هر چهارگونه باکتریایی شناسایی شده در این پژوهش، به عنوان بیمارگرهای فرصت طلب انسانی شناخته شده اند و احتمال انتشار آنها از طریق شبکه فاضلاب منطقه به مزارع پیاز دور از ذهن نیست. کلمات کلیدی : بیماری ترشیدگی وآبسوختگی سوخ پیاز، rep-PCR ، Gluconobacter frateurii ، Klebsiella oxycota ، cowanii Kosaconia ، Entrobacter cloacae

ارتقاء امنیت وب با وف بومی