تعیین ویژگی های تکاملی و ساختار ژنتیکی جدایه های ویروس پیچیدگی بوته چغندرقند ایران (Beet curly top Iran virus) بر پایه ژن V۲

هدف: ویروس پیچیدگی بوته چغندرقند ایران (BCTIV) یکی از ویروس های مخرب در ایران است که سالانه خسارت قابل توجهی به صنعت کشاورزی کشور وارد می سازد. BCTIV دارای ژنوم دی ان ای تک لای حلقوی است که پنج چارچوب خوانش باز شامل V۱، V۲ و V۳ بر روی رشته ژنومی، و C۱ و C۲ برروی رشته مکمل ژنومی دارد. چارچوب خوانش باز V۲ علاوه بر نقش داشتن در همانندسازی و بروز نشانه های بیماری، به عنوان یک سرکوب گر خاموشی فعال است و با تداخل در این مسیر دفاعی گیاه، منجر به پیدایش بیماری می شود. این پژوهش با هدف تعیین ویژگی های تکاملی و ساختار ژنتیکی V۲ در میان جدایه های مختلف BCTIV انجام گرفت. مواد و روش ها: تعداد ۳۱ توالی نوکلئوتیدی V۲ متعلق به جدایه های مختلف BCTIV از بانک ژن استخراج و مورد واکاوی قرار گرفت، بدین ترتیب که ابتدا همردیف سازی توالی نوکلئوتیدی انجام شد و سپس درخت تبارزایی ترسیم گردید. واکاوی چندشکلی نوکلئوتیدی در بین توالی ها تعیین گردید و وقوع چندشکلی واردسازی-حذف (InDel) در بین توالی ها مورد بررسی قرار گرفت. نرخ های جایگزینی نامترادف (dN) و مترادف (dS) و نسبت dN/dS به منظور بررسی فشار انتخاب طبیعی بر روی توالی های نوکلئوتیدی و رمز-های V۲ محاسبه گردید. واکاوی آنتروپی نیز برای بررسی تغییرات احتمالی در جایگاه های نوکلئوتیدی انجام گرفت.نتایج: بر اساس میزبان و محل جغرافیایی، توالی های V۲ در خوشه های مختلفی از درخت فیلوژنتیکی قرار گرفتند. واکاوی چندشکلی نوکلئوتیدی منجر به شناسایی تعداد ۲۰ هاپلوتیپ در بین توالی ها شد و تعداد ۹۴ جایگاه چندشکلی با تنوع هاپلوتیپی و نوکلئوتیدی به ترتیب برابر با ۹۶۳/۰ و ۰۶۵۱۷/۰ محاسبه گردید. میانگین تعداد تفاوت های نوکلئوتیدی نیز ۴۶۳/۲۳ بود. چندشکلی InDel در بین توالی ها مشاهده نشد و نرخ های dN و dS نیز در مورد توالی های به ترتیب ۶۰۶۹۹/۰- و ۰۳۰۲۰/۰ محاسبه شد که هردو معنی دار نبودند. همچنین نسبت dN/dS نیز برابر ۱۰۲۰۱/۲۰- بود و تعداد ۳۴ و ۲۶ جایگاه در بین رمز ها به ترتیب مقدار منفی و مثبتی از این نسبت را نشان دادند. همچنین، ۹ رویداد نوترکیبی در موقعیت های نوکلئوتیدی مختلف مشاهده گردید. نتایج واکاوی آنتروپی نیز نشان داد که جایگاه نوکلئوتیدی ۲۴۷ با نرخ آنتروپی ۹۳/۰ بیشترین تغییرات را دارد.نتیجه گیری: نتایج پیشنهاد می کند که تنوع موجود در توالی نوکلئوتیدی V۲ در جدایه های مختلف BCTIV، فعالیت سرکوب خاموشی ژن و شدت بیماری زایی ویروس را در میزبانان مختلف، تحت تاثیر قرار می دهد. بعلاوه، تغییرپذیری این بخش از ژنوم ویروس ممکن است در آینده منجر به افزایش دامنه میزبانی ویروس یا غلبه بر مقاومت ارقام گیاهی گردد.