Detection and molecular characterization based on coat protein gene of Cucumber mosaic virus (CMV) from cowpea production fields of Çanakkale province in Turkey

Çanakkale ili börülce üretim alanlarında Hıyar mozaik virüsü (Cucumber mosaic virus; CMV)’nün tespiti ve kılıf protein genine göre moleküler karakterizasyonu

Abstract

In 2015-2016, surveys were carried out in areas of Çanakkale province where cowpea and bean were cultivated. Twenty-two samples (14 bean and 8 cowpea) showing virus and virus-like symptoms were collected from these areas. The collected samples were tested by DAS-ELISA to determine the presence of Cucumber mosaic virus (CMV) infection and 6 samples out of 22 were found to be infected with CMV. While the determined all CMV infection was found in cowpea samples, there was no infection found in bean samples. Coat protein (CP) gene of samples infected with CMV was amplified with RT-PCR and corresponding bands of 638 bp were obtained from all of them. RT-PCR products of CWP17 isolate chosen from infected samples randomly was purified and sequenced. Sequence data of CWP17 isolate was deposited (accession number: KY474380) in GenBank. Results of multiple sequence alignment analysis, CWP17 isolate was found to be identical 80-99% and 90-100% with world CMV isolates in nucleotide and amino acid level, respectively. Also, CWP17 isolates was found in Subgroup IB accordingly phylogenetic tree created. With carrying out this study, CMV infection was the first time detected in commercial cowpea production areas in Turkey. In addition, the first molecular characterization work was carried out in legume production areas of Turkey.

Özet

Bu çalışma kapsamında 2015-2016 yıllarında Çanakkale ilinin börülce ve fasulye yetiştiriciliği yapılan alanlarına arazi çıkışları yapılarak virüs ve virüs benzeri belirtiler gösteren 14 fasulye, 8 börülce olmak üzere toplam 22 bitkiden örnekler alınmıştır. Toplanan örnekler Hıyar mozaik virüsü (Cucumber mosaic virus; CMV) varlığını belirlemek için DAS-ELISA ile testlenmiş ve 6 örnek CMV ile enfekteli bulunmuştur. Enfekteli bulunan tüm örnekler börülce bitkisinden elde edilirken, fasulye bitkilerinde enfeksiyon tespit edilememiştir. Elde edilen CMV izolatlarının kılıf protein (CP) gen bölgesi, gen spesifik primerler kullanılarak çoğaltılmış ve izolatların tamamında 638 bp büyüklükte CP genine spesifik ürün elde edilmiştir. CMV izolatları arasından CWP17 tesadüfi olarak seçilerek RT-PCR ürünleri purifiye edilmiş ve kısmi baz dizisi analizi gerçekleştirilmiştir. CWP17 izolatına ait sekans verisi KY474380 erişim numarası ile gen bankasına kaydedilmiştir. Gerçekleştirilen çoklu dizi analizleri sonucunda CWP17 izolatının dünya CMV izolatları ile nükleotid düzeyinde %80-99, aminoasit düzeyinde ise %90-100 benzerlik gösterdiği saptanmıştır. Oluşturulan filogenetik ağaçlar ile de CWP17 izolatının alt grup IB’de yer aldığı belirlenmiştir. Gerçekleştirilen bu çalışma ile Türkiye’de ilk defa CMV enfeksiyonu ticari börülce üretim alanlarında tespit edilmiştir. Ayrıca ülkemizde ilk kez baklagil üretim alanlarında CMV enfeksiyonunun moleküler karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.