390-385: 1394 سال / 3شماره / 51جلد / هاي گیاهیبیماري

فرنگی بر پودري گوجهعامل سفیدك Pseudoidium neolycopersiciاولین گزارش گونه شناختی و مولکولی در ایرانپایه شناسایی ریخت

1و محمود باقري خیرآبادي 2سید اکبر خداپرست، 2، کوثر شریفی*1مهدي داوري

)1/7/1394 :؛ تاریخ پذیرش7/8/1393: تاریخ دریافت(

چکیدهعنـوان به Leveillula tauricaشود و در ایران گونه هاي دنیا محسوب میفرنگی در مزارع و گلخانههاي مهم گوجهسفیدك پودري از بیماري

فرنگـی بـا عالیـم هـاي گوجـه در استان اردبیل، برگ Erysiphaceaeهاي تیره طی مطالعه قارچ. تنها عامل این بیماري گزارش شده است. مورد شناسایی اولیه قـرار گرفتنـد شناختی هاي ریخت اساس ویژگی ها بر جدایهآوري و اي در شهر اردبیل جمعسفیدك پودري از گلخانه

. یابی شدتکثیر و توالی ITS4و ITS1با آغازگرهاي rDNAاز ITSاستخراج گردید و ناحیه Chelex 5%ژنومی قارچ به روش DNAسپس Pseudoidium neolycopersici (Syn: Oidiumگونـه ، این قارچ به عنوانITS-rDNAناحیه ابی ی و توالیشناسی بر اساس مشخصات ریخت

neolycopersici) فرنگـی پـودري گوجـه عنـوان عامـل سـفیدك بـار بـه ترتیب، این گونه براي اولـین بدین. شناسایی شد)Lycopersicon

esculentum (گونه . شوددر ایران معرفی میP. neolycopersici سطحی گوجه فرنگی در سراسر دنیـا ترین عوامل مولد سفیدكیکی از مهم .باشداست و پیدایش آن در ایران تهدید جدیدي براي کشت گوجه فرنگی در کشور می

Oidium،Erysiphe ،Erysiphales ،ITS: کلیدواژه

mdavari@uma.ac.ir :مسئول مکاتبات، پست الکترونیکی* شناسی گیاهی، دانشکده علوم کشاورزي، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیلترتیب استادیار و مربی بیماريبه - 1 ، رشتانشگاه گیالند شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزي،التحصیل کارشناسی ارشد و دانشیار بیماريترتیب فارغبه -2

کوتاهمقاله

... عامل Pseudoidium neolycopersiciاولین گزارش گونه : و همکاران داوري

First report of powdery mildew caused by Pseudoidium neolycopersici on Lycopersicon esculentum based on morphological and molecular

identification in Iran

M. Davari1*, K. Sharifi2, S.A. Khodaparast2 and M. Bagheri-Kheirabadi1

(Received: 30.10.2014; Accepted: 23.9.2015)

Abstract Powdery mildew is an important disease in the fields and greenhouse-grown tomatoes in the world. Leveillula taurica has been reported as only tomato powdery mildew causal agent in Iran. During study on Erysiphaceae in Ardabil province, tomato leaves with powdery mildew symptoms in one greenhouse in Ardabil city were collected and isolates were identified based on morphological characteristics. Moreover, total DNA was extracted with Chelex 5% method and the ITS region of rDNA were amplified and sequenced using ITS1 and ITS4 primers. According to morphological and molecular characteristics, the fungus identified as Pseudoidium neolycopersici. Thus, this species reported for the first time as powdery mildew on Lycopersicon esculentum in Iran. P. neolycopersici is one of important causal agents of tomato powdery mildew in the world and its occurrence is a new treat on tomato culture in Iran. Keywords: Erysiphales, Oidium, Erysiphe, ITS

** Corresponding author’s E-mail: mdavari@uma.ac.ir 1. Assistant Professor and Instructor of Plant Pathology, Faculty of Agricultural Sciences, University of Mohaghegh

Ardabili, Ardabil, Iran. 2. Former MSc. Student and Associate Professor of Plant Pathology, Faculty of Agricultural Sciences, University of

Guilan, Rasht, Iran.

390-385: 1394 سال / 3شماره / 51جلد / هاي گیاهیبیماري

387

مقدمه

هـاي مهـم گیاهـان زراعـی و سفیدك پودري از بیمارياین بیماري روي . باشدزینتی و درختان مثمر و غیرمثمر می

هاي مهم در مزارع عنوان یکی از بیماريفرنگی نیز بهگوجهونـه شود و تاکنون حداقل چهار گها محسوب میو گلخانه Euoidium lycopersici (Cooke & Massee)شــامل

Braun & Cook, ،Leveillula taurica (Lév.) G.

Arnaud ، Golovinomyces orontii (Castagne) V.P.

Heluta و(L. Kiss) L. Kiss Pseudoidium

neolycopersici عنـوان عوامـل در کشورهاي مختلـف بـه). Kiss et al., 2001(انـد مولد این بیمـاري شـناخته شـده

یک قـارچ متـداول عامـل Golovinomyces orontii گونهسفیدك پودري روي بسیاري از گیاهان در مناطق معتـدل و

فرنگی اسـت کـه زي در گوجهگرم است و تنها قارچ برون Kiss et(کند هاي بلند تولید میهایی را در زنجیرهکنیدیوم

al., 2005 .( ــه ــد یــک 1970در اواخــر ده بیمــاري جدیفرنگی در ژاپن، استرالیا و سپس پودري روي گوجهسفیدكهاي زیادي از اروپا و آمریکاي شمالی گزارش شد از بخش

,.Kiss et al(و به سرعت در سراسـر دنیـا انتشـار یافـت

ــه). 2001 ــه را Oidiumهــاي مطالعــه گون ــا دو آرای در دنیبه جـز ( مشخص ساخت، یکی از آنها در نقاط مختلف دنیا

L. Kiss Oidium یافـت شـده و تحـت عنـوان ) اسـترالیا

neolycopersici ایـن آرایـه کـه بـراي . شناخته شده استاي در انگلستان به عنـوان از گلخانه 1986اولین بار در سال هـاي فرنگی گزارش شد، هیـف پودري گوجهعامل سفیدك

هـاي سطحی روشن، کنیدیفورهاي غیرمنشـعب و کنیـدیوم -شکل اغلب منفرد یا در رطوبت نسبی باال زنجیرهايبشکه

,.Jones et al(کنـد کنیدیومی تولید مـی 2-6هاي دروغی

نگاشـت بـراون و کـوك این گونـه در تـک ). 2001 ;2000

Pseudoidium neolycopersiciتحت عنوان گونه) 2012(تاکنون از اغلب کشورهاي آسیایی، اروپـایی، مطرح شده و-عنوان عامل سفیدك پودري گوجهآفریقایی بهآمریکایی و

آرایه ). Braun & Cook, 2012(فرنگی گزارش شده است هـاي خـود دیگر که در استرالیا وجود دارد، همیشه کنیدیوم

ــی ــکیل م ــري تش ــورت زنجی ــه ص ــام را ب ــد و ن .Oده

lycopersici را حفظ نمـوده اسـت)Jones et al., 2001;

Kiss et al., 2001(. فرنگی در ایران اولین بـار بیماري سفیدك پودري گوجه

از شــیراز و کــرج ) 1996(هاشــمی و ذاکــري توســط بنــیعنوان عامـل بیمـاري را به L. tauricaگزارش شد که گونه

عنوان نیز همین گونه را به) 2004(اسکندري . معرفی کردند. عامل این بیماري در استان خراسان گـزارش کـرده اسـت

هـاي بـا مطالعـه جدایـه ) 2012(ها و همکاران یخانحسینفرنگی در برخی منـاطق قارچی عامل سفیدك پودري گوجه

-ITSیابی کشور از جمله مطالعات مولکولی مبتنی بر توالی

rDNA هاي استان قزوین، تنهـا گونـه جدایهL. taurica راعامل این بیماري در استان قزوین معرفی نمودنـد و نشـان

فرنگی قـادر بـه هاي به دست آمده از گوجهدایهدادند که جفرنگی و برخی گیاهـان دیگـر سازي سایر ارقام گوجهآلوده

از جمله فلفل، خیار و بادنجان هستند ولی برخـی گیاهـان زمینی، آفتابگردان، یونجه، شبدر و اسـپرس دیگر مثل سیببـا طیـف L. tauricaدر حـال حاضـر، . کننـد را آلوده نمی

ــانی ــه میزب ــیع ب ــت وس ــرح اس ــب مط ــه مرک ــوان گون عن)Khodaparast et al. 2011(. در تحقیــق حاضــر، گونــه

اي شـهر فرنگی گلخانـه قارچی عامل سفیدك پودري گوجهشــناختی و مولکــولی مــورد هــاي ریخــتاردبیــل بــا روش

.بررسی قرار گرفته است

... عامل Pseudoidium neolycopersiciاولین گزارش گونه : و همکاران داوري

388

)میکرومتر 20: هامقیاس(ها کنیدیوم: Dکنیدیوفورها، : Cو Pseudoidium neolycopersici ،A ،Bبرخی مشخصات گونه . 1شکل

Fig. 1. Pseudoidium neolycopersici; A, B and C: Conidiophores; D: Conidia (Bars: 20 μm).

هامواد و روشفرنگـی بـا عالیـم سـفیدك پـودري از هاي گوجـه برگ

بررسـی . آوري و به آزمایشـگاه منتقـل شـدند گلخانه جمعمیکروســـکوپی عامـــل ســـفیدك پـــودري بـــه وســـیله

انجـام و شـکل و ) Zeiss Axiolab(میکروسـکوپ نـوري ول و عـرض هاي مختلف قـارچی از جملـه طـ اندازه اندام

کنیدیوم، طول و عرض کنیدیوفور، طـول و عـرض سـلول پایه کنیدیوفور، تعداد سلول بعد از سلول پایـه کنیـدیوفور،

در (فاصله اولین دیواره از منشاء کنیدیوفور و ابعـاد ریسـه -به منظور تعیین انـدازه انـدام . تعیین شد) مراحل آنامورفی

مـورد از 25-30هاي قارچی مـورد نظـر، در هـر اسـالید نمونـه . گیري شدند ها مورد بررسی قرار گرفته و اندازهاندام

در کلکسـیون قـارچی FCUMA23شناسایی شده بـا کـد .شوددانشگاه محقق اردبیلی نگهداري می

ژنــومی از قطعــات میســلیومی DNAجهــت اســتخراج -Chelex 5% (Bioحاوي کنیـدیوم و کنیـدیوفور از روش

Red) (Hirata & Takamatsu, 1996) تکثیـر . استفاده شدبـا اسـتفاده از ITS2و 5.8S، قطعـه ITS1شامل ITSناحیه

-'5بــــــــــا تــــــــــوالی ( ITS1آغازگرهــــــــــاي

TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3' (و ITS4 ) با توالی5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3' ( ــد ــام شـ انجـ

)Khodaparast et al., 2011 ( و محصولPCR جدایـه بـه

,Sequetech(منظور تعیـین تـوالی بـه شـرکت سـکوتک

USA (تعدادي با همراه توالی به دست آمده .ارسال گردیدبـه صـورت چشـمی و GenBankهاي موجود در توالیاز

Genedocافـزار دستی بازبینی و ویرایش و بـا کمـک نـرم تجزیه و تحلیـل ). Nicholas et al., 1997(بندي شدند رجبـا ) MEGA5 )Tamura et al., 2011افـزار ها در نـرم داده

-Closeبـــا گزینـــه ( Minimum Evolutionاســتفاده از

Neighbor-Interchange (CNI) algorithm at a search level of 1 ( انجــام شــد)Nei and Kumar, 2000 .( در

، فاصله تکاملی با اسـتفاده از Minimum Evolutionروش ,Kimura(محاسـبه گردیـد Kimura-2-parameterروش

براي ایجاد درختچـه Neighbor-Joiningالگوریتم .)1980ــتفاده شــد ــه اس ــام ) Saitou and Nei, 1987(اولی و تم

گزینـه (ها حـذف شـدند هاي مبهم از جفت توالیموقعیتdeletion pairwise .(تکـرار 1000استراپ بـا آزمون بوت

Golovinomycesونـه گ. (Felsenstein, 1985)انجام شـد

orontii به عنوان گروه خارجی)outgroup ( در نظر گرفته .شد

و بحث نتایجهاي متـراکم سـفید عالیم ظاهري بیماري شامل میسلیوم

غالبـاً روي سـطح (هاي پراکنده روي سـاقه و بـرگ یا لکهمیکرومتـر و 8/4-2/7ها بـه قطـر ریسه. است )باالیی برگ

389

-Minimumبـه روش MEGA5بـا اسـتفاده از نـرم افـزار

Kimura 2-parameter محاسبه شـده اسـت .بـه عنـوان Golovinomyces orontiiونه گ .

Fig. 2. A minimum-evolution (ME) tree based on ITS sequences. The evolutionary distances were computed using the Kimura 2-parameter. The numbers above the branches represent branch support using 1000 bootstrap replications (Bootstrap values below 50% are not shown).

-ها با مشخصات ذکـر شـده در تـک این ویژگی

) Braun & Cook, 2012(نگاشــت بـــراون و کـــوك Pseudoidium neolycopersici (L. Kiss) L. Kiss

(Syn: Oidium neolycopersici ــت مطابقدر تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک، قارچ به دست آمـده فرنگی در این تحقیق همراه با چهار نمونـه تـوالی

در P. neolycopersiciدیگر از ژاپن، کره و چین که با نام . )2شکل ( اند، در یک گروه قرار گرفتبانک ژن ثبت شده

-بار بهبراي اولین P. neolycopersiciدر این تحقیق، گونه

390-385: 1394 سال / 3شماره

بـا اسـتفاده از نـرم افـزار ITS-rDNAدرخت فیلوژنتیک ترسیم شده براساس توالی ناحیـه parameterفواصل تکاملی با استفاده از ). Bootstrap(تکرار اعتبارسنجی

.ها نشان داده شده استدر باالي شاخه) ٪50تکرار و باالي 1000 .در نظر گرفته شده است

evolution (ME) tree based on ITS sequences. The evolutionary distances were computed parameter. The numbers above the branches represent branch support using 1000 bootstrap

replications (Bootstrap values below 50% are not shown). Golovinomyces orontii was used as outgroup taxon.

ــهاي لیمــویی . باشــددار مــیشــکل و لب کنیدیوفورها راست و به صورت انتهایی از سلول مـادر بـه

ــدازه 6/45-4/110× 8/4-2/7ان-شکل بـه ايسلول پایه کنیدیوفور استوانه

8/4-2/7اندازه ندرت در میانه متورم و در پایه منقبض و بهسـلول 1-3ه در روي آن میکرومتر اسـت کـ

-مرغی یا نیمـه تخم -ها بیضوي

-8/40×12-8/16اي شـکل و بـا ابعـاد شـوند میکرومتر هستند که به صورت منفرد تولید می

این ویژگی. )1 شکل(نگاشــت بـــراون و کـــوك

L. Kiss (L. Kiss)بـراي

Oidium neolycopersici L. Kiss)

در تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک، قارچ به دست آمـده . داشتفرنگی در این تحقیق همراه با چهار نمونـه تـوالی از گوجه

دیگر از ژاپن، کره و چین که با نام بانک ژن ثبت شده

در این تحقیق، گونه

شماره / 51جلد / هاي گیاهیبیماري

درخت فیلوژنتیک ترسیم شده براساس توالی ناحیـه . 2شکل

Evolution تکرار اعتبارسنجی 1000ازاي به1000براي (درصد بوت استراپ

در نظر گرفته شده است) outgroup(گروه خارجی evolution (ME) tree based on ITS sequences. The evolutionary distances were computed parameter. The numbers above the branches represent branch support using 1000 bootstrap

was used as outgroup taxon.

اي لیمــوییآپرســوریوم ریســهکنیدیوفورها راست و به صورت انتهایی از سلول مـادر بـه

ــی ــود م ــه وج ــد و ب ــدازه آین انسلول پایه کنیدیوفور استوانه. میکرومتر هستند

ندرت در میانه متورم و در پایه منقبض و بهمیکرومتر اسـت کـ 6/57-4/26×

ها بیضوي کنیدیوم. تر قرار داردکوتاهاي شـکل و بـا ابعـاد اي ـ بشـکه استوانه

میکرومتر هستند که به صورت منفرد تولید می 6/21

... عامل Pseudoidium neolycopersiciاولین گزارش گونه : و همکاران داوري

390

Lycopersicon(فرنگی عنوان عامل سفیدك پودري گوجه

esculentum Mill. (قبال از ایـران . شوددر ایران معرفی میشـده فرنگـی گـزارش از روي گوجه L. tauricaتنها گونه

ایـن گونـه یکـی از ). Hoseinkhaniha et al., 2012(بـود

فرنگـی در مهمترین عوامل مولـد سـفیدك پـودري گوجـه سراسر دنیا است و پیـدایش آن در ایـران تهدیـدي جدیـد

.رودفرنگی در کشور به شمار میبراي کشت گوجه

منابعBanihashemi, Z. and Zakeri, A. 1996. The occurrence of Leveillula taurica on tomato and pepper in Iran. Iranian

Journal of Plant Pathology 32: 27-28 (in Persian with English summary). Braun, U and Cook, R.C.A. 2012. Taxonomic manual of the Erysiphales (Powdery Mildews). CBS Biodiversity

Series 11. 707 Pp. Eskandari M. 2004. Incidence of Tomato powdery mildew in Khorasan. 16th Iranian Plant Protection Congress,

Tabriz, Iran. p: 248. FelsensteinJ. 1985. Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap. Evolution 39:783-791. Hoseinkhaniha, S., Khodaparast, S.A., Zarabi, M.M. and Razaz Hashemi, S.R. 2012. Powdery mildew of tomato

in Qazvin province of Iran: host range, morphological and molecular characterization. Journal of Crop Protection 1 (2): 143-152.

Jonse, H.E., Whipps, J.M., Thomas, B.J., Carver, T.L.W. and Gurr, S.J. 2000. Initial events in the colonization of tomatoes by Oidium lycopersici, a distinct powdery mildew fungus of Lycopersicon species. Canadian Journal of Botany 78: 1361–1366.

Jonse, H.J., Whipps, M. and Gurr, S.J. 2001. The tomato powdery mildew fungus Oidium neolycopersici. Molecular Plant Pathology 2: 303-309.

Khodaparast, S. A., Takamatsu, S., Harada, M., Abbasi M. and Samadi, S. 2011. Additional rDNA ITS sequences and its phylogenetic consequences for the genus Leveillula with emphasis on conidium morphology. Mycological Progress DOI 10.1007/s11557-011-0785-7.

Kimura, M. 1980. A simple method for estimating evolutionary rate of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. Journal of Molecular Evolution 16:111-120.

Kiss, L., Cook, R.T.A., Saenz, G.S., Cunnington, J.H., Takamatsu, S., Pascoe, I., Bardin, M., Nicot, P.C., Sato, Y. and Rossman, A.Y. 2001. Identification of two powdery mildew, Oidium neolycopersici sp. nov. and Oidium lycopersici, infecting tomato in different parts of the world. Mycological Research 105: 684–697.

Nei, M. and Kumar, S. 2000. Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press, New York. Nicholas, K.B., Nicholas H.B. Jr., and Deerfield, D.W. II. 1997 GeneDoc: Analysis and Visualization of Genetic

Variation, EMBNEW.NEWS 4: 14 Saitou, N. and Nei, M. 1987. The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees.

Molecular Biology and Evolution 4: 406-425. Takamatsu, S., Hirata, T., Sato, Y. and Nomura, Y. 1999. Phylogenetic relationships of Microsphaera and

Erysiphe section Erysiphe (powdery mildews) inferred from the rDNA ITS sequences. Mycoscience 40: 259-268.

Tamura, K., Peterson, D., Peterson, N., Stecher, G., Nei, M. and Kumar, S. 2011. MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular Biology and Evolution 28: 2731-2739.