Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tài liệu về độ gây hại và các chủng của Xanthomonas citri pv. malvacearum ở Ấn Độ và mối tương quan với sự đa dạng di truyền được tiết lộ bởi các yếu tố lặp lại (REP, ERIC, và BOX) và các chỉ dấu ISSR
Tóm tắt
Ba mươi bốn chủng Xanthomonas citri pv. malvacearum (Xcm) được thu thập từ ba khu vực trồng bông ở Ấn Độ đã được nghiên cứu về độ gây hại và tài liệu chủng loại, và sau đó được so sánh với sự đa dạng di truyền như được tiết lộ bởi các yếu tố lặp lại [palindromic ngoại gen lặp lại (REP), đồng thuận lặp lại giữa các gen vi khuẩn đường ruột (ERIC) và yếu tố BOX] cũng như phân tích PCR của các trình tự lặp lại giữa đơn giản (ISSR). Trong số 34 chủng được thử nghiệm về độ gây hại trên giống dễ bị tổn thương LRA 5166, có 7 chủng được ghi nhận là có độ gây hại cao (HV), 16 chủng có độ gây hại trung bình (MV) và 11 chủng có độ gây hại thấp (LV). Tám chủng khác nhau đã được ghi nhận bằng cách sử dụng mười dòng giống bông khác nhau. Hai mươi hai chủng (65%) thuộc về chủng 18. Mười hai chủng (35%) thuộc về các chủng 3, 5, 6, 7, 8, 11 và 13. Phân tích REP, ERIC, BOX, các yếu tố lặp lại kết hợp và ISSR cho thấy sự hiện diện của 7, 10, 9, 11 và 8 cụm, tương ứng, với hệ số tương đồng 0.70 trong các biểu đồ. Phân tích tọa độ chính (PCoA) cho thấy sự biến thiên tích lũy 76.4% và 77.5% cho các yếu tố lặp lại kết hợp và phân tích ISSR. ERIC tạo ra giá trị thông tin đa hình (PIC) cao nhất (0.928). Có rất nhiều biến động nội bộ trong chủng bệnh về độ gây hại và dấu vân tay gen giữa các chủng Xcm. Nhiều chủng được nhóm lại dựa trên nguồn gốc địa lý mà không phụ thuộc vào độ gây hại hay chủng loại. Sự lây lan của các chủng bệnh ở Ấn Độ có thể là do việc vận chuyển các dòng giống cây trồng và vật tư hạt giống từ nơi này sang nơi khác.
Từ khóa
#Xanthomonas citri pv. malvacearum #độ gây hại #đa dạng di truyền #yếu tố lặp lại #ISSR #Ấn ĐộTài liệu tham khảo
Abdo-Hasan M, Khalil H, Debis B, Ali-Mir N (2008) Molecular characterization of Syrian races of Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum. J Plant Pathol 90:431–439
Anderson JA, Churchill GA, Autrique JE, Tanksley SD, Sorrells ME (1993) Optimizing parental selection for genetic linkage maps. Genome 36:181–186
Archana S, Prabukarthikeyan R, Raguchander T, Prabakar K (2017) Comparative assessment of RAPD and ISSR markers to study genetic polymorphism in Colletotrichum gloeosporioides isolates of mango. Asian J Plant Pathol 11:130–138
Asgarani E, Ghashghaei T, Soudi MR, Alimadadi N (2015) Enterobacterial repetitive intergenic consensus (ERIC) PCR based genetic diversity of Xanthomonas spp. and its relation to xanthan production. Iran J Microbiol 7:38–44
Chen W, Kuo T (1993) A simple and rapid method for the preparation of gram negative bacterial genomic DNA. Nucleic Acids Res 21:2260
Dangi AK, Sharma B, Khangwal I, Shukla P (2018) Combinatorial interactions of biotic and abiotic stresses in plants and their molecular mechanisms: systems biology approach. Mol Biotechnol. https://doi.org/10.1007/s12033-018-0100-9
Dombek PE, Johnson LK, Zimmerley ST, Sadowsky MJ (2000) Use of repetitive DNA sequences and the PCR to differentiate Escherichia coli isolates from human and animal sources. Appl Environ Microbiol 66:2572–2577
El-Zik KM, Thaxton PM, Creech JB (2001) A pedigree analysis of cotton cultivars affected by bronze wilt. In: Proceedings of beltwide cotton conference, Anaheim, CA 9–13 Jan, 2001, Natl Cotton Counc Am, Memphis, TN, USA, pp 105–107
Follin JC, Girardot B, Mangano N, Benitez R (1988) New results on inheritance of immunity to bacterial blight, Xanthomonas campestris pv. malvacearum (Smith) Dye race 18 and 20 in cotton plant (Gossypium hirsutum L.). Coton et Fibres Tropicales 43:167–174
Gholve VM, Kurundkar BP, Meshram MK, Wasule DL (2005) Prevalence of races of Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum in Marathwada region of Maharashtra State. J Cotton Res Dev 19:254–256
Hillocks RJ (1992) Bacterial blight. In: Hillocks RJ (ed) Cotton diseases. CAB Int, Wallingford, pp 39–85
Hunter RE, Brinkerhoff LA, Bird LS (1968) The development of a set of upland cotton lines for differentiating races of Xanthomonas malvacearum. Phytopathology 58:830–832
Imam J, Shukla P, Mandal NP, Variar M (2017) Microbial interactions in plants: perspectives and applications of proteomics. Curr Protein Pept Sci 18:1–10
Jalloul A, Sayegh M, Champion A, Nicole M (2015) Bacterial blight of cotton. Phytopathol Mediterr 54:3–20
Jensen BD, Vicente JG, Manandhar HK, Roberts SJ (2010) Occurrence and diversity of Xanthomonas campestris pv. campestris in vegetable Brassica fields in Nepal. Plant Dis 94:298–305
Klanderud K, Meineri E, Töpper J, Michel P, Vandvik V (2017) Biotic interaction effects on seedling recruitment along bioclimatic gradients: testing the stress-gradient hypothesis. J Veg Sci 28:347–356
Lopez R, Asensio C, Gilbertson RL (2006) Phenotypic and genetic diversity in strains of common blight bacteria (Xanthomonas campestris pv. phaseoli and X. campestris pv. phaseoli var. fuscans) in a secondary center of diversity of the common bean host suggests multiple introduction events. Phytopathology 96:1204–1213
Louws FJ, Fulbright DW, Stephens CT, de Bruijn FJ (1994) Specific genomic fingerprints of phytopathogenic Xanthomonas and Pseudomonas pathovars and strains generated with repetitive sequences and PCR. Appl Environ Microbiol 60:2286–2295
Louws FJ, Rademaker J, de Bruijn FJ (1999) The three Ds of PCR-based genomic analysis of phytobacteria: diversity, detection, and disease diagnosis. Ann Rev Phytopathol 37:81–125
Madani AS, Marefat A, Behboudi K, Ghasemi A (2010) Phenotypic and genetic characteristics of Xanthomonas citri subsp. malvacearum, causal agent of cotton blight, and identification of races in Iran. Australas Plant Pathol 39:440–445
Massomo SMS, Nielsen H, Mabagala RB, Mansfeld-Giese K, Hockenhull J, Mortensen CN (2003) Identification and characterisation of Xanthomonas campestris pv. campestris strains from Tanzania by pathogenicity tests, Biolog, rep-PCR and fatty acid methyl ester analysis. Eur J Plant Pathol 109:775–789
Meshram MK, Sheo R, Wasule DL (2002) Bacterial Blight. In: Sheo R (ed) Twenty five years of achievements in cotton pathology at CICR (1976–2001). Central Institute for Cotton Research, Nagpur
Mhedbi-Hajri N, Hajri A, Boureau T, Darrasse A, Durand K, Brin C, Fischer-Le Saux M, Manceau C, Poussier S, Pruvost O, Lemaire C, Jacques M-A (2013) Evolutionary history of the plant pathogenic bacterium Xanthomonas axonopodis. PLoS One 8:e58474
Moretti C, Vinatzer BA, Onofri A, Valentini F, Buonaurio R (2017) Genetic and phenotypic diversity of Mediterranean populations of the olive knot pathogen, Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi. Plant Pathol 66:595–605
Nunes MP, Mehta A, Aguiar PH, Cia E, Pizzinato MA, Chiavegato EJ, Mehta YR (2009) Analysis of genetic diversity among the isolates of Xanthomonas axonopolis pv. malvacearum of cotton. Summa Phytopathol 35:105–109
Oliveira JC, Albuquerque GMR, Xavier AS, Mariano RLR, Suassuna ND, Souza EB (2011) Characterization Xanthomonas citri subsp. malvacearum causing cotton angular leaf spot in Brazil. J Plant Pathol 93:707–712
Patil PV, Patel JR, Patel UG (2003) Assessment of avoidable yield losses caused by bacterial blight in G. cot. Hy10 Cotton and its parents. J Cotton Res Dev 17:45–47
Rademaker JLW, Hoste B, Louws FJ, Kersters K, Swings J, Vauterin L, Vauterin P, de Bruijn FJ (2000) Comparison of AFLP and rep-PCR genomic fingerprinting with DNA-DNA homology studies: Xanthomonas as a model system. Int J Syst Evol Microbiol 50:665–677
Raghavendra VB, Siddalingaiah L, Prakash HSH (2009) Role of cultivars, physical, chemical and organic treatments in the management of bacterial blight of cotton. Arch Phytopathol Plant Prot 42:1101–1108
Rohlf FJ (1997) NTSYS-PC Version. 2.02i, numerical taxonomy and multivariate analysis system. Applied Biostatistics Inc., Exeter Software
Samanta JN, Mandal K (2014) Assessment of intrapathovar variability of Xanthomonas axonopodis pv. commiphorae through phenotypic and molecular markers. For Pathol 44:85–95
Schaad NW, Jones JB, Chun W (2001) Plant pathogenic bacteria, 3rd ed. The Bacteriology Committee of the American Phytopathological Society. APS Press, St. Paul
Schaad NW, Postnikova E, Lacy G, Sechler A, Agarkova I, Stromberg PE, Stromberg VK, Vidaver AK (2007) Xanthomonas alfalfae sp. nov., Xanthomonas citri sp. nov. and Xanthomonas fuscans sp. nov. In: List of new names and new combinations previously effectively, but not validly, published, validation list no. 115. Int J Syst Evol Microbiol 57:893–897
Sheoraj (1988) Grading for cotton disease. Central Institute for Cotton Research, Nagpur, pp 1–7 (Bulletin)
Singh D, Rathaur PS, Singh A, Raghuwanshi R (2015) Genetic diversity of Xanthomonas campestris pv. campestris isolated from Brassica crops using RAPD and Rep-PCR. Int J Agric Sci 85:792–796
Singh D, Rathaur PS, Vicente JG (2016) Characterization, genetic diversity and distribution of Xanthomonas campestris pv. campestris races causing black rot disease in cruciferous crops of India. Plant Pathol 65:1411–1418
Thaxton PM, El-Zik KM (2001) Bacterial blight. In: Kirkpatrick TL, Rothrock CS (eds) Compendium of cotton diseases, 2nd edn. APS Press, St. Paul, pp 34–35
Thaxton PM, Brooks TD, El-Zik KM (2001) Race identification and severity of bacterial blight from natural infestations across the Cotton Belt. In: Proceedings of beltwide cotton conference, Anaheim, CA, 9–13 Jan 2001, National Cotton Council of America, Memphis, TN, USA, pp137–138
Trindade LC, Lima MF, Ferreira MASV (2005) Molecular characterization of Brazilian strains of Xanthomonas campestris pv. viticola by rep-PCR fingerprinting. Fitopatol Bras 30:46–54
Valverde A, Hubert T, Stolov A, Dagar A, Kopelowitz J, Burdman S (2007) Assessment of genetic diversity of Xanthomonas campestris pv. campestris isolates from Israel by various DNA fingerprinting techniques. Plant Pathol 56:17–25
Vauterin L, Rademaker J, Swings J (2000) Synopsis on the taxonomy of the genus Xanthomonas. Phytopathology 90:677–682
Verma JP, Singh RP (1975) Studies on the distribution of races of Xanthomonas malvacearum in India. Indian Phytopathol 28:459–463
Versalovic J, Koeuth T, Lupski JR (1991) Distribution of repetitive DNA sequences in eubacteria and application to fingerprinting of bacterial genomes. Nucleic Acids Res 19:6823–6831
Versalovic J, Schneider M, de Bruijn FJ, Lupski JR (1994) Genomic fingerprinting of bacteria using repetitive sequence-based polymerase chain reaction. Methods Mol Cell Biol 5:25–40
Vinatzer BA, Monteil CL, Clarke CR (2014) Harnessing population genomics to understand how bacterial pathogens emerge, adapt to crop hosts, and disseminate. Ann Rev Phytopathol 52:19–43
Zhai JL, Luo YH, Zheng DJ, Huang X (2010) Evaluation of genetic diversity of highly virulent strains of Xanthomonas campestris pv. malvacearum by rep-PCR fingerprinting. J Phytopathol 158:764–768