Biopolym. Cell. 2011; 27(6):472-479.
Віруси та клітина
Часткове секвенуваня і філогенетичний аналіз вірусу мозаїки сої, ізольованого в Україні
1Шерепітко Д. В., 1Будзанівска І. Г., 1Поліщук В. П., 1Бойко А. Л.
- Навчально-науковий центр «Інститут біології»
Київського національного університету імені Тараса Шевченка
вул. Володимирська, 64/13, Київ, Україна, 01601
Abstract
Мета. Порівняти молекулярно-біологічні властивості українських ізолятів вірусу мозаїки сої (ВМС) із властивостями відомих закордонних ізолятів цього вірусу, а також прослідкувати їхнє можливе походження. Методи. Механічна інокуляція, полімеразна ланцюгова реакція зі зворотною транскрипцією, секвенування ДНК та філогенетичний аналіз. Результати. На селекційних ділянках у Вінницькій області відібрано та в подальшому очищено п’ять ізолятів ВМС. Показано, що всі досліджувані ізоляти ВМС проявляють однаковий спектр реакцій на 11 диференціюючих сортах сої. Філогенетичний аналіз нуклеотидних та відповідних амінокислотних послідовностей генів СР і Р1 продемонстрував високу філогенетичну спорідненість між репрезентативним українським (UA1Gr) та американським (VA2) ізолятами ВМС, які увійшли до одного кластеру із штамом G2. Результати порівняння нуклеотидних послідовностей підтвердили припущення стосовно того, що різні ділянки геному ВМС перебувають під неоднаковим еволюційним тиском. Висновки. Виділені в Україні ізоляти ВМС належать до штамової групи G2 і, ймовірно, походять з території Північної Америки. На нашу думку, отримані в даній роботі ізоляти ВМС актуально використовувати у вітчизняних селекційних програмах для створення вірусостійких сортів сої.
Keywords: вірус мозаїки сої, потівірус, Glycine max, послідовності нуклеотидів, філогенетичний аналіз
Повний текст: (PDF, англійською)
References
[1]
Fauquet C. M., Mayo M. A., Maniloff J., Desselberger U., Ball L. A. Virus taxonomy. Classification and nomenclature of viruses. Eighth report of the International Committee on Taxonomy of Viruses London: Elsevier, 2005 1259 p.
[2]
Chen P., Choi C. W. Soybean mosaic virus Characterization, diagnosis and management of plant viruses Texas: Studium Press, 2006 P. 389–422.
[3]
Hill J. H., Bailey T. B., Benner H. I., Tachibana H., Durand D. P. Soybean mosaic virus: effects of primary disease incidence on yield and seed quality Plant Dis 1987 71, N 3 P. 237– 239.
[4]
Malapi-Nelson M., Wen R. H., Ownley B. H., Hajimorad M. R. Co-infection of soybean with Soybean mosaic virus and Alfalfa mosaic virus results in disease synergism and alteration in accumulation level of both viruses Plant Dis 2009 93, N 12 P. 1259–1264.
[5]
Jayaram C., Hill J. H., Miller W. A. Complete nucleotide sequences of two soybean mosaic virus strains differentiated by response of soybean containing the Rsv resistance gene J. Gen. Virol 1992 73, Pt 8 P. 2067–2077.
[6]
Urcuqui-Inchima S., Haenni A. L., Bernardi F. Potyvirus proteins: a wealth of functions Virus Res 2001 74, N 1–2 P. 157–175.
[7]
Chung B. Y., Miller W. A., Atkins J. F., Firth A. E. An overlapping essential gene in the Potyviridae Proc. Natl Acad. Sci. USA 2008 105, N 15 P. 5897–5902.
[8]
Cho E. K., Goodman R. M. Strains of soybean mosaic virus: classification based on virulence in resistant soybean cultivars Phytopathology 1979 69, N 5 P. 467–470.
[9]
Li K., Yang Q. H., Zhi H. J., Gai J. Y. Identification and distribution of Soybean mosaic virus strains in Southern China Plant Dis 2010 94, N 3 P. 351–357.
[10]
Takahashi K., Tanaka T., Iida W., Tsuda Y. Studies on virus diseases and casual viruses of soybean in Japan Tohoku Natl Agric. Exp. Stn. Bull 1980 62 P. 1–130.
[11]
Choi B. K., Koo J. M., Ahn H. J., Yum H. J., Choi C. W., Ryu K. H., Chen P., Tolin S. A. Emergence of Rsv-resistance breaking Soybean mosaic virus isolates from Korean soybean cultivars Virus Res 2005 112, N 1–2 P. 42–51.
[12]
Gagarinova A. G., Babu M., Poysa V., Hill J. H., Wang A. Identification and molecular characterization of two naturally occurring Soybean mosaic virus isolates that are closely related but differ in their ability to overcome Rsv4 resistance Virus Res 2008 138, N 1–2 P. 50–56.
[13]
Flor H. H. Current status of the gene-for-gene concept Annu. Rev. Phytopathol 1971 9 P. 275–296.
[14]
Saghai Maroof M. A., Tucker D. M., Tolin S. A. Genomics of viral-soybean interactions Genetics and Genomics of Soybean New York: Springer, 2008 P. 293–319.
[15]
Shi A., Chen P., Li D., Zheng C., Zhang B., Hou A. Pyramiding multiple genes for resistance to soybean mosaic virus in soybean using molecular markers Mol. Breed 2009 23, N 1 P. 113–124.
[16]
Cui X., Chen X., Wang A. Detection, understanding and control of Soybean mosaic virus Soybean – Molecular Aspects of Breeding Rijeka: InTech, 2011 P. 335–354.
[17]
Gagarinova A. G., Babu M., Strumvik M. V., Wang A. Recombination analysis of Soybean mosaic virus sequences reveals evidence of RNA recombination between distinct pathotypes Virol. J 2008 5 P. 143.
[18]
Seo J. K., Ohshima K., Lee H. G., Son M., Choi H. S., Lee S. H., Sohn S. H., Kim K. H. Molecular variability and genetic structure of the population of soybean mosaic virus based on the analysis of complete genome sequences Virology 2009 393, N 1 P. 91–103.
[19]
Domier L. L., Latorre I. J., Steinlage T. A., McCoppin N., Hartman G. L. Variability and transmission by Aphis glycines of North American and Asian Soybean mosaic virus isolates Arch. Virol 2003 148, N 10 P. 1925–1941.
[20]
Moscovets S. M., Kraev V. G., Porembska N. B., Bilyk L. G. Virusy i virusni khvoroby bobovikh kultur na Ukraini Kyiv: Naukova dumka, 1971 136 p.
[21]
Sherepitko D. V., Boyko A. L., Sherepitko V. V. Indication of local strains of soybean mosaic virus on the identified genotype of soybean under condition of Podillya ragion Bioresources and viruses: VI Int. Conf. (13–17 Sept. 2010, Kyiv, Ukraine) Kyiv, 2010 P. 251–252.
[22]
Wang R. Y., Ghabrial S. A. Effect of aphid behavior on efficiency of transmission of Soybean mosaic virus by the soybeancolonizing aphid, Aphis glycines Plant Dis 2002 86, N 11 P. 1260–1264.
[23]
Thompson J. D., Higgins D. G., Gibson T. J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice Nucleic Acids Res 1994 22, N 22 P. 4673–4680.
[24]
Tamura K., Dudley J., Nei M., Kumar S. MEGA4: Molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software version 4.0 Mol. Biol. Evol 2007 24, N 8 P. 1596–1599.
[25]
Hall T. A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT Nucl. Acids Symp. Series 1999 41 P. 95–98.
[26]
Viel C., Ide C., Cui X., Wang A., Farsi M., Michelutti R., Strumvik M. Isolation, partial sequencing, and phylogenetic analyses of Soybean mosaic virus (SMV) in Ontario and Quebec Canad. J. Plant Pathol 2009 31, N 1 P. 108–113.
