تعیین ویژگیهای تکاملی و ساختار ژنتیکی جدایههای ویروس پیچیدگی بوته چغندرقند V2 بر پایه ژن)Beet curly top Iran virus(ایران

Determining the evolutionary characteristics and genetic structure of the isolates of Beet curly top Iran virus based on the V2 gene.

Objective Beet curly top Iran virus (BCTIV) is a destructive virus causing damage to agriculture industry annually. BCTIV has a circular single-stranded DNA genome with five open reading frames (ORFs): V1, V2 and V3 on genomic strand, and C1 and C2 on complementary strand. V2 acts as a suppressor of silencing interfering with this defense pathway. This study was aimed to determine the evolutionary characteristics and genetic structure of V2 among different BCTIV isolates. Materials and methods Total number of 31 BCTIV V2 nucleotide sequences were extracted from the GenBank and analyzed. The nucleotide sequence was aligned and the phylogenetic tree was drawn. Nucleotide polymorphism analysis was determined. Also, the occurrence of insertion-deletion polymorphism (InDel) was investigated. Nonsynonymous (dN) and synonymous (dS) substitution rates and dN/dS ratio were calculated in order to check the selection pressure on nucleotide sequences and V2 codons. Entropy analysis was also performed to investigate possible variations in nucleotide positions. Results Based on the host and geographical location, V2 sequences were placed in different clusters of the phylogenetic tree. 20 haplotypes and 94 polymorphic loci was detected. Haplotype and nucleotide diversity was calculated as 0.963 and 0.06517, respectively. The mean nucleotide differences were 23.463. InDel polymorphism was not observed. The rates of dN and dS were calculated as -0.60699 and 0.03020, respectively, both of which were not significant. The dN/dS ratio was also -20.10201. Total number of 26 positions among the codons showed a positive value of dN/dS ratio, while 34 positions had a negative value. Also, at least 9 recombination events were observed. Entropy analysis showed that nucleotide position 247 has the most changes with an entropy rate of 0.93. Conclusions The results suggest that the variation in the nucleotide sequence of BCTIV V2 can be effective in suppressing gene silencing and the pathogenicity of different isolates in different hosts. The variability of this part of the virus genome may in the future lead to an increase in the range of host range of the virus or to overcome the resistance of plant varieties. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

هدف: ویرو پیچیدگی بوته چغندرقند ایران دارای ژنوم دیاِناِی تکهی حلقوی است که پنج چارچو خوانش باز BCTIV. توجهی به صنعت کشاورزی کشور وارد میسازد علاوه بر نقش V برروی رشته مکمل ژنومی دارد. چارچو خوانش باز 2 C و 2 C بر روی رشته ژنومی، و 1 V و 3 V2 ،V شامل 1 دا شتن در همانند سازی و بروز ن شانههای بیماری، به عنوان یک سرکو گر خامو شی فعال ا ست و با تداخل در این م سیر دفاعی در میان جدایههای V گیاه، منجر به پیدایش بیماری میشتتود. این پهوهش با هدت تعیین ویهگیهای تکاملی و ستتاختار ژنتیکی 2 انجام گرفت. BCTIV مختلف از بانک ژن استتتتخرا و مورد واکاوی BCTIV متعلق به جدایههای مختلف V مواد و روشها: تعداد 31 توالی نوکلئوتیدی 2 قرار گرفت، بدین ترتیب که ابتدا همردیفستتازی توالی نوکلئوتیدی انجام شتتد و ستتپا درخت تبارزایی ترستتیا گردید. واکاوی در بین توالیها مورد بررسی قرار)InDel(چندشکلی نوکلئوتیدی در بین توالیها تعیین گردید و وقوع چندشکلی واردسازی-حذت به منظور بررستتتی فشتتتار انتخا طبیعی بر روی dN/dS و نستتتبت)dS(و مترادت)dN(گرفت. نرخهای جایگزینی نامترادت محا سبه گردید. واکاوی آنتروپی نیز برای برر سی تغییراب احتمالی در جایگاههای نوکلئوتیدی V توالیهای نوکلئوتیدی و رمزهای 2 انجام گرفت.نتایج: بر استتتا میزبان و محل جغرافیایی، توالیهای 2 چند شکلی نوکلئوتیدی منجر به شنا سایی تعداد 20 هاپلوتیپ در بین توالیها شد و تعداد 94 جایگاه چند شکلی با تنوع هاپلوتیپی و 23 بود. چندشکلی / 0 محاسبه گردید. میانگین تعداد تفاوبهای نوکلئوتیدی نیز 463 / 0 و 06517 / نوکلئوتیدی به ترتیب برابر با 963 0 محا سبه شد / 0- و 03020 / نیز در مورد توالیهای به ترتیب 60699 dS و dN در بین توالیها م شاهده ن شد و نرخهای InDel 20 - بود و تعداد 34 و 26 جایگاه در بین رمزها به ترتیب / نیز برابر 10201 dN/dS که هردو معنیدار نبودند. همچنین نستتتبت مقدار منفی و مثبتی از این ن سبت را ن شان دادند. همچنین، 9 رویداد نوترکیبی در موقعیتهای نوکلئوتیدی مختلف م شاهده گردید. 0 بیشترین تغییراب را دارد. / نتایج واکاوی آنتروپی نیز نشان داد که جایگاه نوکلئوتیدی 247 با نرخ آنتروپی 93 فعالیت ستترکو ،BCTIV در جدایههای مختلف V نتیجهگیری: نتایج پیشتتنهاد میکند که تنوع موجود در توالی نوکلئوتیدی 2 خاموشتتی ژن و شتتدب بیماریزاییِ ویرو را در میزبانان مختلف، تحت تأثیر قرار میدهد. بعلاوه، تغییرپذیری این بخش از ژنوم ویرو ممکن است در آینده منجر به افزایش دامنه میزبانی ویرو یا غلبه بر مقاومت ارقام گیاهی گردد. کلیدواژهها. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Agricultural Biotechnology Journal is the property of Shahid Bahonar University of Kerman & the Iranian Biotechnology Society and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)