Characterization, Genome Sequencing, and Development of a Rapid PCR Identification Primer for Fusarium oxysporum f. sp. crocus, a New forma specialis Causing Saffron Corm Rot

توصیف، تعیین توالی ژنوم و توسعه یک آغازگر شناسایی سریع PCR برای Fusarium oxysporum f. sp. crocus، گونه جدیدی از قارچ عامل پوسیدگی بنه زعفران

بروزرسانی تیر 30, 1404

ثبت کننده سارا کردستانی

تعداد بازدید 0

پوسیدگی بنه زعفران (SCR)، جدی‌ترین بیماری مؤثر بر زعفران، در مطالعات قبلی تأیید شده است که توسط Fusarium oxysporum ایجاد می‌شود. در مقایسه با سایر گونه‌های قارچی، F. oxysporum تخصص میزبانی را نشان می‌دهد، پدیده‌ای خاص که با ژن‌های ترشح شده در آوند چوبی (SIX) مرتبط است. این مطالعه تخصص بیماری‌زایی F. oxysporum جدا شده از بنه‌های زعفران مبتلا به بیماری SCR را بررسی کرد. نتایج نشان داد که این سویه F. oxysporum به شدت برای بنه‌های زعفران بیماری‌زا بود و باعث SCR می‌شد؛ به طور ضعیفی برای بنه‌های فریزیا که در خانواده Iridaceae همراه با زعفران قرار دارد بیماری‌زا بود؛ و برای هندوانه، خربزه و گوجه‌فرنگی بیماری‌زا نبود. سایر فرم‌های خاص F. oxysporum برای بنه‌های زعفران بیماری‌زا نبودند.

این نشان می‌دهد که سویه‌های زعفران F. oxysporum تخصص بیماری‌زایی آشکاری برای گونه‌های Iridaceae نشان می‌دهند. متعاقباً، ژنوم سویه زعفرانی F. oxysporum (XHH35) توالی‌یابی شد و یک مطالعه ژنومیک مقایسه‌ای از XHH35 و سه فرم خاص دیگر با استفاده از OrthoVenn3 انجام شد. XHH35 حاوی 90 ژن خاص بود که در سه فرم خاص دیگر وجود نداشت. این ژن‌ها در برخی از فرآیندهای کلیدی بیولوژیکی و عملکردهای مولکولی دخیل هستند. بر اساس جستجوی همولوژی BLAST، پیش‌بینی شد که ژنوم سویه زعفرانی F. oxysporum (XHH35) حاوی هفت ژن SIX (SIX 4، SIX 6، SIX 7، SIX 10، SIX 11، SIX 12 و SIX 14) باشد که بسیار همولوگ با F. oxysporum f. sp. lycopersici هستند، که با استفاده از تکثیر واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) تأیید شد.

درخت فیلوژنتیکی مربوطه نشان داد که سویه زعفرانی F. oxysporum (XHH35) شاخه جداگانه‌ای با فرم خاص‌های مختلف نشان می‌دهد. این مطالعه اولین گزارش از گونه F. oxysporum f. sp. crocus، یک گونه جدید از خانواده crocus است. بر اساس اختصاصیت ژن‌های SIX آن، ژن SIX 10 برای ایجاد یک تکنیک شناسایی سریع برای F. oxysporum f. sp. crocus انتخاب شد که در تحقیقات آینده مفید خواهد بود.

 

Saffron corm rot (SCR), the most serious disease affecting saffron, has been confirmed to be caused by Fusarium oxysporum in previous studies. Compared to other fungal species, F. oxysporum exhibits host specialization, a special phenomenon associated with the secreted in xylem (SIX) genes. This study examined the pathogenicity specialization of F. oxysporum isolated from saffron corms with SCR disease.

The results showed that this F. oxysporum strain was strongly pathogenic to saffron corms, causing SCR; weakly pathogenic to the corms of freesia, which is in the Iridaceae family along with saffron; and not pathogenic to watermelon, melon, and tomato. Other formae speciales of F. oxysporum were not pathogenic to saffron corms. This suggests that F. oxysporum saffron strains exhibit obvious pathogenicity specialization for Iridaceae spp. Subsequently, the F. oxysporum saffron strain (XHH35) genome was sequenced, and a comparative genomics study of XHH35 and three other formae speciales was conducted using OrthoVenn3. XHH35 contained 90 specific genes absent in the other three formae speciales.

These genes are involved in certain key biological processes and molecular functions. Based on BLAST homology searching, the F. oxysporum saffron strain (XHH35) genome was predicted to contain seven SIX genes (SIX 4, SIX 6, SIX 7, SIX 10, SIX 11, SIX 12, and SIX 14) highly homologous to F. oxysporum f. sp. lycopersici, which was verified using polymerase chain reaction (PCR) amplification. The corresponding individual phylogenetic tree indicated that the F. oxysporum saffron strain (XHH35) showed a separate branch with different formae speciales. This study is the first-ever report of F. oxysporum f. sp. crocus, a new forma specialis. Based on the specificity of its SIX genes, the SIX 10 gene was selected to further establish a rapid identification technique for F. oxysporum f. sp. crocus, which will be useful in future research.

  • عنوان مقاله: بیماری ها، آفات و آفت کش ها
  • محور مقاله: تکنیک نوین
  • افیلیشن نویسنده مسئول: College of Advanced Agricultural Sciences, Zhejiang Agriculture and Forest University, Hangzhou 311300, China
  • cqzhang@zafu.edu.cn
  • سال انتشار مقاله: 2024
  • زبان: انگلیسی
  • کشور: چین
  • کد مقاله: 20185
  • کلمات کلیدی فارسی: پوسیدگی بنه زعفران؛ Fusarium oxysporum؛ تخصص میزبان؛ ژن SIX؛ شناسایی سریع
  • کلمات کلیدی انگلیسی: saffron corm rot; Fusarium oxysporum; host specialization; SIX gene; rapid identify
  • لینک کوتاه: https://wikisaffron.org?p=20185

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *