Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Bahar
مسعود بهار (استاد راهنما)
 
STUDENT
Vahideh Hasabi
وحیده حسبی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Comparison of Biological and Molecular Characteristics of Iranian Biovars A2 and T2 of Ralstonia solanacearum
Potato bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum is one of the predominant diseases encountered worldwide. It has been determined that both biovars 2A and 2T, race 3 of R. solanacearum is the causal agent of bacterial wilt in Iran . Despite distribution of Biovar 2A in main potato growing areas, Biovar 2T is limited to Khuzestan province with warm climate. Therefore, a better characterization of their ecological and pathological behaviors would facilitate to manage their control. For this purpose, 15 Iranian strains of biovar 2 race 3 of R. solanacearum consisted of eight biovar 2A isolated from Isfahan and 7 biovar 2T isolated from Khuzestan, were subjected to compare in detail for morphological, molecular, biochemical characteristics and pathogenicity circumstances under different climatic conditions. All strains of biovar 2A were developed in TZC medium with irregular, highly fluidal, creamy-white with pink center colonies and produced melanin pigments in the culture, while colonies of strains 2T were small, less fluidal, round-shaped, containing deep red color with a thin white margin without melanin production The strains conformed closely to the established set of biochemical and physiological tests for biotype 2 of R. solanacearum . Strains belong to biovar 2T utilized ribose and tryptophane, while 2A strains did not use these compounds. In PCR reactions with specific primers sets PS759f/760r and RS1F/R, all of the strains yielded characteristic products . PCR-RFLP analysis of these products with Alu I, Rsa I and Taq I endonucleases resulted fragments with similar sizes among the strains supporting further their identity as R. solanacearum. Comparative analysis of the strains based on BOX-IR and ERIC-PCR fingerprinting separated strains biovar 2A and biovars 2T into two distinct subgroups which was compatible with their morphological and biochemical characterization results. Infiltration of bacterial suspensions of biovar 2T strains in tobacco leaves, induced a rapid localized necrotic response (within 24 to 48 h) characteristic of the hypersensitive response (HR), while strains biovar 2A elicited a yellowish discoloration and weaker necrosis at the same time. To evaluate the pathogenicity of strains, two isolates representing biovars 2A and 2T were inoculated in six potato cultivars (Agria, Arinda, Marfona, Labida, Ramus and Sante), tomato, eggplant and petunia plants at the third internode from the apex. After inoculation, the pots were arranged in a randomized complete design and then potato plants placed in two different cold (31-25°C) and warm (39-45°C) greenhouse conditions. The aggressiveness of strains was evaluated by appearance of wilting
بیماری پژمردگی باکتریای سیب زمینی ناشی از حمله باکتری Ralstonia solanacearum ، یکی از مهـمترین و گسترده ترین بیماری های گیاهی در دنیاست. بر اساس گزارشات مختلف، مشخص شـــده است که هردو بیووار A2 و T2 از نژاد3 این باکتری در مناطق سیب زمینی کاری ایران پراکنده اند. با توجه به گســـتردگی فراوان بیــووار A2 در تمام مناطق سیب زمینی کاری کشور و حضور انحصاری بیووارT 2 در مناطق گرمسیر استان خوزستان ضروری است که رفتارهای اکولوژیکی، بیولوژیکی و بیماریزایی این دو بیووار با یکدیگر مقایسه گردد تا با اطلاعات به دست آمده بتوان برای کنترل شیوع این بیماری در مناطق مختلف برنامه ریزی نمود. بدین منظور 15 جدایه ایرانی متعلق به بیووار 2 نژاد 3 باکتری R.solanacearum شامل هشت جدایه بیووارA2، جمع آوری شده از مناطق مختلف سیب زمینی کاری استان اصفهان، و هفت جدایه متعلق به بیووارT2 از استان خوزستان، طی آزمون های ریخت شناسی، مولکولی، بیوشیمیایی و بیماری زایی تحت شرایط مختلف دمایی، مورد بررسی قرارگرفتند. جدایه های بیووارA2 با تشکیل پرگنه های به حالت لعابی ســفید با مرکز صورتی و حاشـــیه گرد نامنــظم روی محیط کشت TZC و تولید رنگ دانه ملانین از جدایه های بیووار T2 با پرگنه های گرد قرمز رنگ، با لعاب کمتر، حاشیه نازک سفید، اندازه کوجک و عدم توانایی تولید رنگ دانه ملانین، تفکیک شدند. با استفاده از آزمون های بیوشیــمیایی و فیزیولوژیک، تعلق تمامی جدایه های مورد بررسـی به بیوتیپ 2 باکتری R.solanacearum به اثبات رسید، هرچند جــدایه های بیووارT2، دارای توانایی مصرف تریپتوفان و قند ریبوز بوده ولی جدایه های بیووارA2 فاقد این توانایی بودند. طی انجام واکنش های RCR به کمک آغازگرهای اختصاصی PS759f/760r وRS1F/R قطعات DNA مورد نظر در تمام جدایه ها تکثیر شد. الگوهای حاصل از هضم قطعه 718 نوکلئوتیدی تکثیر شـده با آغازگر RS1F/R توسط آنزیم های برشی Alu I، Rsa I و Taq I دارای قطعاتی با اندازه های مشــابه در تمام جدایه ها بود و تـــمایزی میان جدایه های بیووارهای A2 وT2 مشــاهده نشد. در انگشت نگاری ژنتیکی جدایه ها با دو آغازگر BOX-IR وERIC-PCR ، جدایه های بیووارهـــای A2 وT2 در دو گروه مجزا از یـــکدیگر تفکیک شدند که با نتایج بدسـت آمده از خصوصیات ریخت شناسی و بیوشیمیایی آن ها مطابقت داشــت. در واکنش فوق حساســیت، با تلقیح سوسپانسیون باکتریایی در برگ های توتون، جدایــه های بیووارT2 در 24 و 48 ســاعت پس از تلقیــح علائم نکروز را بروز دادند، در حــالی که جدایه های بیــووار A2 طی 24 ساعت تنها علائم رنگ پریدگی در محل تزریق و پس از 48 ساعت علائم نکروز را نشان دادند. در بررسی رفتارهای بیماری زایی، پس از تلقیح دو جدایه از بیووارهای A2 وT2 در زاویه برگ سوم بالایی ساقه شش رقم سیب زمینی(راموس، لابیدا، مارفونا، آگریا، آریندا و سانته)، گوجه فرنگی، بادمجان، شمعدانی و اطلسی ، گیاهان تلقیح شده در قالب طرح کامل تصادفی تحت دو شـرایط دمایی مختلف خنک (?C31-25) و گرم (?C45-39) قرار گرفتــند. تفاوت های بیماری زایی دو بیووار با در نظرگرفتن زمان ظهور علائم پژمردگی، شـدت آلودگی و تراکم باکتری در آوند های چوبی گیاهان طی چهار هفته مقایسه شد. بیووارهای A2 وT2 از نظر بیماری زایی تفاوت معنی داری داشتند، به طوری که شدت بیماری زایی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی