20104

17345

كارشناسي ارشد

بيماري شناسي گياهي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1403

دوازده،107ص،مصور،جدول،نمودار

1403/11/17

كتابنامه

گياه پزشكي

مهندسي كشاورزي

1403/11/21

23110076

چكيده طي سال‌هاي اخير، در مزارع تحت پوشش آبياري باراني مناطق تيران، دامنه، داران و سميرم اصفهان، يك نوع بيماري باكتريايي سوختگي در برگ¬هاي پياز(Allium sp.) رايج شده است كه خسارت قابل توجهي به توليد اين محصول وارد مي‌نمايد. علايم اوليه بيماري به¬ صورت لكه‌هاي سفيد دوكي در برگ¬ها بروز مي‌كند. با پيشرفت بيماري، اين لكه‌ها ابتدا آبسوخته و سپس نكروزه شده و با پيوستگي به هم، سوختگي (بلايت) كامل برگ¬ها ظاهر مي¬شود. با كشت جداگانه سوسپانسيون ترشحات (ooze) باكتريايي از لكه هاي سفيد (A)، نكروز (B) و بلايت برگي (C) هر 57 نمونه پياز جمع¬آوري شده، يك باكتري گرم منفي با كلني¬هاي كرم رنگ، دوكي شكل، غير¬فلورسنت و كند¬¬ رشد بصورت غالب روي محيط¬هاي كشت Nutrient Agar و King’B رشد نمود. اين جدايه¬هاي باكتريايي به دست آمده از هر نوع لكه در هر كدام از نمونه‌ها، الگوي تكثير DNA يكساني در آزمون¬هاي انگشت نگاري ژنتيكي با ERIC و BOX داشتند و تفاوتي بين آن‌ها مشاهده نشد. در آزمون بيماريزايي نماينده¬هاي منتخب اين جدايه¬هاي باكتريايي روي برگ¬هاي پياز و پيازچه، طي دو هفته لكه¬هاي سفيدي ظاهر شد كه به تدريج حالت نكروز به خود گرفتند. شباهت توالي¬يابي نوكلئوتيدي ناحيه16S rRNA، ژن توليد كروناتين (cfl) و هر كدام از ژن¬هاي خانه¬دار gyrB وrpoD در جنس سودوموناس نشان داد كه اين جدايه¬هاي باكتريايي در حدي بالاتر از %99 به باكتري‌هايP. syringae pv. alliifistulosi و P. coronafaciens شباهت دارندكه به ترتيب به عنوان عوامل بلايت برگي و زردي جوانه پياز گزارش شده‌اند. در ترسيم درخت فيلوژنتيكي بر اساس توالي ژن¬هاي خانه¬داري gyrB، rpoD و glt1، جدايه‌هاي باكتري‌هاي عامل سوختگي باكتريايي پياز اصفهان با جدايه‌هاي P. syringae pv. alliifistulosi يك شاخه تشكيل دادند كه در مجاورت استرين هاي P. coronafaciens و P. syringae pv. tremae قرار داشت. در ادامه آزمايشات، با استفاده از جفت آغازگر hrpZ group IV يك قطعه 780 نوكلئوتيدي در جدايه‌هاي باكتريايي پياز اصفهان تكثير شد كه نشان دهنده وابستگي آن‌ها به گروه IV باكتري‌هاي P. syringae بود. از آنجايي كه،P. syringae pv. tremae عضو شاخص گروه V شناخته مي‌‌‌‌‌شود و تاكنون گزارشي از آن به عنوان عامل بيماري گياهان خانواده پياز ارائه نشده است، تعلق جدايه‌هاي اصفهان به P. syringae pv. tremae منتفي شد. همچنين، با توجه به اختلاف علايم در برگ‌هاي پياز (ايجاد زردي برگ با P. syringae pv. coronafaciens در مقابل بلايت برگ پياز هاي اصفهان)، توانايي توليد فلورسين و هيدروليز آسكولين پاتووار coronafaciens P.برخلاف غيرفلورسنت بودن و ناتواني هيدروليز آسكولين جدايه‌هاي اصفهان، حضور پلاسميد pCOR1 در باكتري عامل بيماري Yellow bud و عدم رديابي آن در جدايه‌هاي باكتريايي اصفهان، احتمال اوليه مبني بر دخالت P. syringae pv. coronafaciens در بروز بيماري بلايت برگ‌هاي پياز استان اصفهان از ميان رفت. شباهت %100 توالي جدايه‌هاي باكتريايي پياز اصفهان با جدايه‌هاي P. syringae pv. alliifistulosi، قرار گرفتن آن‌ها در يك شاخه درخت فيلوژنتيكي، تعلق هر دو باكتري به گروه IV از P. syringae ، حضور ژن كروناتين در هر دو گروه و تكثير قطعه bp230 DNA (همولوگي %100) در جدايه‌هاي باكتريايي پياز اصفهان با جفت آغازگر اختصاصي توصيه شده براي شناسايي P. syringae pv. alliifistulosi، تاييد نمودكه شناسايي عامل بيماري سوختگي باكتريايي برگ¬هاي پياز در استان اصفهان تحت عنوان P. syringae pv. alliifistulosi منطقي مي‌باشد. با اين وجود، فلورسنت بودن و عدم بيماريزايي P. syringae pv. alliifistulosi روي گياهان گندميان در مقابل غيرفلورسنت بودن و قدرت بيمارگري جدايه‌‌هاي باكتريايي بلايت برگي اصفهان بر روي گندم، جو، چاودار و يولاف نشان داد كه آن‌ها با همديگر تفاوت‌هايي نيز دارند كه نيازمند بررسي‌هاي بيشتري است. كلمات كليدي: سوختگي باكتريايي برگ پياز، كروناتين، ژن¬هاي خانه¬دار، P. syringae pv. alliifistulosi

Abstract In recent years, a type of bacterial leaf blight disease has emerged in the onion (Allium sp.) crops under center pivot irrigation in the Tirran, Damesh, Daran, and Semirom regions of Isfahan, which has caused significant damage to the production of this crop. Initial symptoms of the disease appear as white, spindle-shaped spots on the leaves. As the disease progresses, these spots initially become water-soaked and then necrotic, ultimately merging to create a complete blight of the leaves. Through separate cultivation of bacterial ooze from the white spots (A), necrosis (B), and leaf blight (C) of each of the 57 collected onion samples, a gram-negative bacterium was predominantly isolated, displaying creamy-colored, spindle-shaped, non-fluorescent colonies with slow growth on Nutrient Agar and King’s B media. The bacterial isolates obtained from each type of lesion in all samples exhibited identical DNA amplification patterns in genetic fingerprinting tests using ERIC and BOX, with no observed differences among them. In pathogenicity tests, selected representatives from these bacterial isolates exhibited white spots on onion leaves and onion seedlings over two weeks, which progressively developed into necrotic areas. The similarity of the nucleotide sequence in the 16S rRNA region, the coronatine-producing gene (cfl), and the house-keeping genes gyrB and rpoD in the genus Pseudomonas indicated that these bacterial isolates are over 99% similar to P. syringae pv. alliifistulosi and P. coronafaciens, which are reported as causal agents of leaf blight and yellow bud disease in onions, respectively. The phylogenetic tree drawn based on the housekeeping genes gyrB, rpoD, and glt1 showed that the bacterial isolates responsible for onion blight in Isfahan formed a branch with P. syringae pv. alliifistulosi, in proximity to the strains of P. coronafaciens and P. syringae pv. tremae. In further experiments, the hrpZ group IV primers amplified a 780 nucleotide fragment in the bacterial isolates from Isfahan, indicating their affiliation with group IV of P. syringae. Since P. syringae pv. tremae is recognized as an indicator of group V and has not been reported as a pathogen in onion family plants, the affiliation of the Isfahan isolates to P. syringae pv. tremae can be ruled out. Additionally, given the differences in symptoms on onion leaves (yellowing caused by P. syringae pv. coronafaciens versus leaf blight in onions from Isfahan), the ability of P.coronafaciens to produce fluorescein and hydrolyze esculin, contrary to the non-fluorescent and esculin-hydrolyzing incapacity of the Isfahan isolates, as well as the presence of the pCOR1 plasmid in the bacteria causing yellow bud disease and its absence in the Isfahan bacterial isolates, the initial hypothesis implicating P. syringae pv. coronafaciens in the occurrence of leaf blight disease in Isfahan province was dispelled. The 100% similarity of the Isfahan bacterial isolates with P. syringae pv. alliifistulosi, their placement in a single branch of the phylogenetic tree, the affiliation of both bacteria to group IV of P. syringae, the presence of the coronatine gene in both groups, and the amplification of 230 bp DNA fragment (100% homology) in the Isfahan bacterial isolates with specific primer pairs recommended for identifying P. syringae pv. alliifistulosi confirm that identifying the causal agent of bacterial blight in onion leaves in Isfahan as P. syringae pv. alliifistulosi is rational. However, the fluorescence and avirulence of P. syringae pv. alliifistulosi on cereal plants contrasted with the non-fluorescence and pathogenic capabilities of Isfahan blight bacterial isolates on wheat, barley, rye, and oats indicate that there are differences that require further investigation. Keywords: Bacterial leaf blight of onion, Coronatine, Housekeeping genes, P. syringae pv. alliifistulosi

مسعود بهار

صادق زارعي

بهرام شريف نبي , ابوذر سورني