Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.)
Визначено нуклеотидні послідовності фрагмента гена капсидного білка чотирьох українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні. Філогенетичний аналіз українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні показав їх високу спорідненість як між собою, так і з відомими ізолятами в Ген банку. As a r...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30414 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.) / А.В. Господарик, І.Г. Будзанівська, Д.К. Кунду, В.П. Поліщук // Доп. НАН України. — 2010. — № 9. — С. 133-137. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860165965445070848 |
|---|---|
| author | Господарик, А.В. Будзанівська, І.Г. Кунду, Д.К. Поліщук, В.П. |
| author_facet | Господарик, А.В. Будзанівська, І.Г. Кунду, Д.К. Поліщук, В.П. |
| citation_txt | Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.) / А.В. Господарик, І.Г. Будзанівська, Д.К. Кунду, В.П. Поліщук // Доп. НАН України. — 2010. — № 9. — С. 133-137. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Визначено нуклеотидні послідовності фрагмента гена капсидного білка чотирьох українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні. Філогенетичний аналіз українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні показав їх високу спорідненість як між собою, так і з відомими ізолятами в Ген банку.
As a result of the sequencing, nucleotide sequences of a coat protein gene of four Ukrainian isolates of Apple mosaic virus (ApMV) isolated from apple are established. The phylogenetic analysis of Ukrainian isolates of ApMV showed their high homology between themselves and with isolates deposited in the Genbank.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:56:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
9 • 2010
БIОЛОГIЯ
УДК 578.85/86
© 2010
А.В. Господарик, I. Г. Будзанiвська, Д. К. Кунду, В.П. Полiщук
Молекулярно-бiологiчна характеристика українських
iзолятiв вiрусу мозаїки яблунi, iзольованих з яблунi
(Malus domestica Borkh.)
(Представлено академiком НАН України В.С. Пiдгорським)
Визначено нуклеотиднi послiдовностi фрагмента гена капсидного бiлка чотирьох ук-
раїнських iзолятiв вiрусу мозаїки яблунi, iзольованих з яблунi. Фiлогенетичний аналiз
українських iзолятiв вiрусу мозаїки яблунi показав їх високу спорiдненiсть як мiж со-
бою, так i з вiдомими iзолятами в Ген банку.
На сьогоднi вiдомо бiльше 40 вiрусних та вiрусоподiбних захворювань зерняткових плодо-
вих культур, однак найбiльш економiчно збитковими є хвороби яблунi, спричиненi вiрусом
мозаїки яблунi (ВМЯ, Apple mosaic virus, Ilarvirus), вiрусом борознистостi деревини яблунi
(ВБДЯ, Apple stem grooving virus), вiрусом ямкуватостi деревини яблунi (ВЯДЯ, Apple stem
pitting virus), вiрусом хлоротичної плямистостi листя яблунi (ВХПЛЯ, Apple chlorotic leaf
spot virus) [1]. ВМЯ iнфiкує близько 65 видiв, включаючи яблуню, персик, лiщину, абрикос,
хмiль, з яких яблуня є однiєю з найпоширенiших плодових культур в Українi. При уражен-
нi ВМЯ вiдбувається зниження врожайностi плодових культур у середньому до 30–40%. За
даними лiтератури, у США зниження врожаю яблунi сорту Голден Делiшес досягає 46% [2].
За своїм таксономiчним положенням ВМЯ належить до родини Bromoviridae, роду Ilarvi-
rus. Вiруснi частки сферичної форми, без оболонки. Геном представлений трьома молеку-
лами одноланцюгової лiнiйної смислової РНК з 5′-термiнальними кеп-структурами. 3′-кiн-
цi молекул РНК не мiстять polyA-послiдовностей. Також виявлена субгеномна матрична
РНК — РНК-4, яка кодує капсидний бiлок [3]. Передача вiрусу вiдбувається лише вегета-
тивним шляхом та механiчно, векторiв не описано. Симптоми вiрусу виявляються у виглядi
яскраво-жовтої мозаїки, однак вони здатнi маскуватися з пiдвищенням температури ото-
чуючого середовища, що значно ускладнює виявлення вiрусу.
З появою молекулярно-генетичних методiв дiагностики на основi визначення певних
специфiчних дiлянок геному збудника, таких як полiмеразна ланцюгова реакцiя (ПЛР) та
зворотно-транскрипцiйна полiмеразна ланцюгова реакцiя (ЗТ-ПЛР), стало можливим не
тiльки ефективно дiагностувати вiруснi iнфекцiї, але й аналiзувати отриманi кДНК щодо
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №9 133
їх спорiдненостi мiж собою, тобто робити як порiвняльний, так i фiлогенетичний аналiз
того чи iншого вiрусу.
Нами дослiджено молекулярно-бiологiчнi особливостi гена капсидного бiлка українських
iзолятiв ВМЯ, iзольованих з яблунi, та виконано порiвняння їх як мiж собою, так i з iншими
вiдомими послiдовностями в Ген банку.
Матерiали та методи. Рослинним матерiалом були зразки яблунi (листя та пелюст-
ки) сорту Слава Переможцям, Пiнова, Внучка та Рубiнове Дуки, вiдiбранi в травнi-червнi
2008 р. з дослiдних дiлянок Iнституту садiвництва УААН та з промислових насаджень
Київської областi.
Зразки перевiряли на наявнiсть антигенiв ВМЯ за допомогою iмуноферментного аналiзу
(IФА), тест-системи фiрми LOEWE.
Тотальну РНК видiляли з 100 мг рослинних тканин за допомогою кiта RNeasy Plant Mi-
ni kit (“Qiagen”, Великобританiя). ЗТ-ПЛР проводили за допомогою кiта one-step-RT-PCR
(“Qiagen”, Великобританiя) з праймерами (комплементарними до дiлянки гена капси-
дного бiлка): смисловий 5′ ATCCGAGTGAACAGTCTATCCTCTAA та антисмисловий 5′
GTAACTCACTCGTTATCACGTACAA [4]. Постановку реакцiї (на один зразок) здiйснюва-
ли за рекомендацiєю виробника, а саме: 14,5 мкл води, 5 мкл 5×ПЛР-буферу, 1 мкл сумiшi
нуклеотидiв (dNTP), 1 мкл Q-розчину, 1 мкл сумiшi ферментiв, 0,6 мкл смислового прай-
мера, 0,6 мкл антисмислового праймера, 1,5 мкл тотальної РНК. Додавання всiх реагентiв
у епендорф проводили на холодi. Розмiр продукту амплiфiкацiї 262 п. о. Амплiфiкацiю ви-
конували в такому режимi: зворотна транскрипцiя: 50 ◦С — 30 хв; 95 ◦С — 10 хв; ПЛР:
40 циклiв — 94 ◦С — 30 с; 55 ◦С — 40 с; 72 ◦С — 1 хв 20 с; фiнальна добудова 72 ◦С —
10 хв. Результати амплiфiкацiї перевiряли за допомогою електрофорезу в агарозному гелi
за допомогою трансiлюмiнатора (“Bio-Rаb”, США) з використанням стандартних маркерiв
Gene Ruller 100 bp DNA Ladder plus (“Fermentas”, США) з подальшим фотографуванням
гелiв в ультрафiолетовому свiтлi. Сиквенування очищених амплiфiкованих фрагментiв про-
водили на Applied Biosystems 3730x1 DNA Analyzer з використанням Big Dye terminators,
version 3.1 (“Applied Biosystems”, США). Iдентифiкацiю та порiвняння отриманих послiдов-
ностей здiйснювали за допомогою системи BLAST-аналiзу (http://www.ncbi.nlm.him.gov).
Фiлогенетичний аналiз виконували за допомогою програми Mega 4 [5]. Фiлогенетичнi де-
рева конструювали методом зв’язування найближчих сусiдiв (neighbor-joining, NJ) [6]. Для
перевiрки достовiрностi побудованих дерев застосовували бутстреп тест (bootstrep) з 100
бутстреп реплiкацiями [7].
Результати дослiдження та їх обговорення. При обстеженнi насаджень яблунi
в травнi-червнi 2008 р. на дослiдних дiлянках Iнституту садiвництва УААН та промисло-
вих насаджень яблунi Київської областi на окремих рослинах (сорт Слава Переможцям,
Пiнова тощо) були виявленi симптоми, характернi для ВМЯ, у виглядi яскраво-жовтої мо-
заїки, плям, кiлець (рис. 1). Симптоми виявлялися весною (травень) на перших молодих
листках яблунi.
У вiдiбраних з даних рослин зразках (листя, пелюстки) наявнiсть ВМЯ iнфекцiї бу-
ло пiдтверджено за допомогою як iмуноферментного аналiзу, так i ЗТ-ПЛР. У результатi
постановки ЗТ-ПЛР в агарозному гелi спостерiгали утворення продуктiв амплiфiкацiї не-
обхiдної маси 262 bp (рис. 2).
Для визначеня нуклеотидної послiдовностi фрагмента гена капсидного бiлка проводили
сиквенування отриманих ПЛР амплiконiв: амплiкон-1 — сорт Слава Переможцям, амплi-
кон-2 — Внучка, амплiкон-3 — Пiнова, амплiкон-4 — Рубiнове Дуки. Нуклеотидна послiдов-
134 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №9
Рис. 1. Симптоми, викликанi вiрусом мозаїки яблунi на листках Malus domestica Borkh, сорт Слава Пере-
можцям (промисловi насадження Київської областi)
Рис. 2. Електрофорез продуктiв ЗТ-ПЛР ВМЯ в агарозному гелi: 1 — Слава Переможцям, 2 — Внучка,
3 — Пiнова, 4 — Рубiнове Дуки; М — маркери, К — негативний контроль
нiсть фрагмента гена капсидного бiлка одного з українських iзолятiв ВМЯ — iзолят з сорту
Слава Переможцям була задепонована в Ген банк пiд номером FJ752493.
За результатами порiвняння отриманих чотирьох амплiконiв фрагмента гена капсидного
бiлка ВМЯ мiж собою за допомогою програми BLAST, вiдсоток гомологiї мiж амплiконом-1
та амплiконом-2 становить 96%, амплiкону-1 та амплiкону-3 — 97%, а амплiкону-1 та ам-
плiкону-4 — також 97%. Цi данi свiдчать про високу спорiдненiсть циркулюючих в Українi
iзолятiв ВМЯ та про їх належнiсть до одного штаму.
Порiвняння українських iзолятiв ВМЯ з аналогiчними послiдовностями у Ген банку
(табл. 1) показало вiдповiднiсть амплiфiкованих продуктiв вiдомим послiдовностям гена,
якi кодують капсидний бiлок ВМЯ.
Найвищий вiдсоток гомологiї з цими послiдовностями становить 99% (номер доступу
AY542543.1 [8]). Виявилося, що така висока гомологiя iснує з iзолятами з Чехiї, що може
пояснюватися близьким розташуванням наших країн та iнтенсивним обмiном посадкового
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №9 135
Рис. 3. Фiлогенетичнi взаємовiдносини українських iзолятiв ВМЯ та вiдомих iзолятiв ВМЯ в Ген банку.
Фiлограма побудована за методом зв’язування найближчих сусiдiв, з 100 бутстреп реплiкацiй. Оптимальне
дерево iз сумарною довжиною ланцюга 0,11314655. AMV, AMV1, AMV4, FJ752493 — українськi iзоляти
ВМЯ
матерiалу i свiдчити про поширення одних i тих самих iзолятiв ВМЯ. Найменшу спорiдне-
нiсть — 92%, вiдмiчено з австралiйським iзолятом з хмелю (номер доступу AF473592.1 [9]).
З цього виходить, що українськi iзоляти ВМЯ не можна вважати окремим штамом даного
вiрусу, оскiльки вiдсоток гомологiї з iншими вiдомими послiдовностями досить високий, що
можна пояснити низькою варiабельнiстю геному даного вiрусу i вiдсутнiстю його штамо-
вого рiзноманiття.
Фiлогенетичнi взаємовiдносини українських iзолятiв ВМЯ та iзолятiв з Ген банку до-
слiдженi за допомогою комп’ютерної програми Mega 4. Як видно з рис. 3, фiлогенетичне
дерево розбите на два основних кластера. Українськi iзоляти ВМЯ входять до обох класте-
рiв. Окремий пiдкластер складають iзоляти ВМЯ хмелю.
Таким чином, визначено молекулярно-бiологiчнi особливостi українських iзолятiв ВМЯ.
Порiвняння нуклеотидних послiдовностей фрагмента гена капсидного бiлка українських
Таблиця 1. Нуклеотидна подiбнiсть (%) за геном капсидного бiлка ВМЯ з яблунi та iнших господарiв до
українського iзоляту ВМЯ
Номер у Ген
банку
Вiрус Господар Країна
Подiбнiсть з українським
iзолятом ВМЯ, %
FJ752493.1 ApMV Яблуня Україна 100
AY542543.1 ApMV Яблуня Чехiя 99
AY542546.1 ApMV Груша Чехiя 98
AY542544.1 ApMV Груша Чехiя 97
FM178274.1 ApMV Яблуня Iндiя 96
AY542540.1 ApMV Яблуня Бельгiя 99
AF548367.1 ApMV Яблуня Корея 94
AF473594.1 ApMV Хмiль Австралiя 93
AY054387.1 ApMV Хмiль Чехiя 93
AF473592.1 ApMV Хмiль Австралiя 92
AY054388.1 ApMV Мигдаль Iталiя 92
136 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №9
iзолятiв ВМЯ показало високу гомологiю дослiджених амплiконiв як мiж собою, так i з вi-
домими послiдовностями в Ген банку.
1. Nemeth M. Virus, Mycoplasma and Rickettsia Diseases of Fruit trees. – Budapest: Akademiai Kiado, 1986. –
P. 256–269.
2. Cembali T., Folwell R. J., Wandschneider P. et al. Economic implications of a virus prevention program
in deciduous tree fruits in the US // Crop Protection. – 2003. – 22. – P. 1149–1156.
3. Fauquet C.M., Mayo M.A., Maniloff J. et al. Virus Taxonomy: The Classification and Nomenclature of
Viruses // The Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. – San Diego, CA:
Elsevier Academic Press, 2005. – P. 1162.
4. Menzel W., Jelkmann W., Maiss E. Detection of four apple viruses by multiplex RT-PCR assays with
coamplification of plant mRNA as internal control // J. Virol. Methods. – 2002. – 99, No 2. – P. 81–82.
5. Tamura K., Dudley J., Nei M., Kumar S. MEGA4: Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA)
software version 4.0 // Mol. Biol. and Evol. – 2007. – 24. – P. 1596–1599.
6. Saitou N., Nei M. The neighbor-joining method: a newmethod for reconstructing phylogenetic trees //
Ibid. – 1987. – 4. – P. 406–425.
7. Felsenstein J. Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap // Evolution. – 1985. –
39. – P. 783–791.
8. Petzik K. Capsid protein sequence gene of Apple mosaic virus infecting pears // Eur. J. Plant Pathology. –
2005. – 111. – P. 355–360.
9. Crowle D.R., Pethybridge S. J., Leggett G.W. et al. Diversity of the coat protein-coding region among
Ilarvirus isolates infecting hop in Australia // Plant Pathology. – 2003. – 52. – P. 655–662.
Надiйшло до редакцiї 22.12.2009Київський нацiональний унiверситет
iм. Тараса Шевченка
A.V. Gospodaryk, I.G. Budzanivs’ka, D.K. Kundu, V. P. Polishchuk
Molecular biological properties of Ukrainian isolates of Apple mosaic
virus isolated from apple (Malus domestica Borkh.)
As a result of the sequencing, nucleotide sequences of a coat protein gene of four Ukrainian isolates
of Apple mosaic virus (ApMV) isolated from apple are established. The phylogenetic analysis of
Ukrainian isolates of ApMV showed their high homology between themselves and with isolates
deposited in the Genbank.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №9 137
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-30414 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:56:37Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Господарик, А.В. Будзанівська, І.Г. Кунду, Д.К. Поліщук, В.П. 2012-02-02T20:01:59Z 2012-02-02T20:01:59Z 2010 Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.) / А.В. Господарик, І.Г. Будзанівська, Д.К. Кунду, В.П. Поліщук // Доп. НАН України. — 2010. — № 9. — С. 133-137. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30414 578.85/86 Визначено нуклеотидні послідовності фрагмента гена капсидного білка чотирьох українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні. Філогенетичний аналіз українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні показав їх високу спорідненість як між собою, так і з відомими ізолятами в Ген банку. As a result of the sequencing, nucleotide sequences of a coat protein gene of four Ukrainian isolates of Apple mosaic virus (ApMV) isolated from apple are established. The phylogenetic analysis of Ukrainian isolates of ApMV showed their high homology between themselves and with isolates deposited in the Genbank. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.) Molecular biological properties of Ukrainian isolates of Apple mosaic virus isolated from apple (Malus domestica Borkh.) Article published earlier |
| spellingShingle | Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.) Господарик, А.В. Будзанівська, І.Г. Кунду, Д.К. Поліщук, В.П. Біологія |
| title | Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.) |
| title_alt | Molecular biological properties of Ukrainian isolates of Apple mosaic virus isolated from apple (Malus domestica Borkh.) |
| title_full | Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.) |
| title_fullStr | Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.) |
| title_full_unstemmed | Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.) |
| title_short | Молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (Malus domestica Borkh.) |
| title_sort | молекулярно-біологічна характеристика українських ізолятів вірусу мозаїки яблуні, ізольованих з яблуні (malus domestica borkh.) |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30414 |
| work_keys_str_mv | AT gospodarikav molekulârnobíologíčnaharakteristikaukraínsʹkihízolâtívvírusumozaíkiâbluníízolʹovanihzâblunímalusdomesticaborkh AT budzanívsʹkaíg molekulârnobíologíčnaharakteristikaukraínsʹkihízolâtívvírusumozaíkiâbluníízolʹovanihzâblunímalusdomesticaborkh AT kundudk molekulârnobíologíčnaharakteristikaukraínsʹkihízolâtívvírusumozaíkiâbluníízolʹovanihzâblunímalusdomesticaborkh AT políŝukvp molekulârnobíologíčnaharakteristikaukraínsʹkihízolâtívvírusumozaíkiâbluníízolʹovanihzâblunímalusdomesticaborkh AT gospodarikav molecularbiologicalpropertiesofukrainianisolatesofapplemosaicvirusisolatedfromapplemalusdomesticaborkh AT budzanívsʹkaíg molecularbiologicalpropertiesofukrainianisolatesofapplemosaicvirusisolatedfromapplemalusdomesticaborkh AT kundudk molecularbiologicalpropertiesofukrainianisolatesofapplemosaicvirusisolatedfromapplemalusdomesticaborkh AT políŝukvp molecularbiologicalpropertiesofukrainianisolatesofapplemosaicvirusisolatedfromapplemalusdomesticaborkh |