Molecular Characterization of Polyprotein genes of Two BCMV (Bean common mosaic potyvirus) isolates in Antalya (Turkey) and Their Genomic Divergence


Creative Commons License

Usta M. , Güller A.

Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, vol.7, no.2, pp.411-419, 2020 (Refereed Journals of Other Institutions)

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: 7 Issue: 2
  • Publication Date: 2020
  • Doi Number: 10.30910/turkjans.725819
  • Title of Journal : Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi
  • Page Numbers: pp.411-419

Abstract

Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is regarded as one of the most important crops of the Fabaceae
family throughout the world. Diseases caused by viruses are the most important factor limiting the production
of beans. Bean specimens with classic virus-like symptoms were collected from bean fields in Antalya (Turkey) in
July and August, 2018. BCMV was examined by RT-PCR test (Reverse Transcriptase -Polymerase Chain Reaction)
using appropriate primer pairs directed to the partial NIb and the capsid protein (CP) gene which was devised to
identify and to characterize the viral agent. The PCR test produced approximately 850 bp amplicon of expected
lengths in 11 out of 20 fresh leaf tissues, indicating the presence of BCMV. Two
of them were randomly selected
and molecularly cloned into a congruent plasmid vector to reveal the CP sequences of interested isolates.
Obtained recombinant clones consisting of insert genes were bidirectionally sequenced and both of the
sequences were registered in the GenBank with MN104839 and MN104840 accession number. The provided
BCMV partial CP gene sequences comprised 823 bp coding for 274 amino acid residues. The CP gene of these
isolates was aligned with those of 17 isolates deposited in the GenBank database from different
geographical
location and its phylogenetic relationships were determined. Molecular analysis of t
he CP gene sequences of
Antalya isolates showed the highest identity rates between 91.22 % and 94.71 %, at the nucleotide level.
Moreover, phylogenetic analyses revealed that BCMV-Antalya 1 and Antalya 10 are best clustered with the
Turkish isolate (KT766179) and England isolate (AY112735), respectively. By this study, the genetic difference of
BCMV isolates have been determined in the bean plant from Antalya province of Turkey.

Fasulye (Phaseolus vulgaris L.), dünya çapında Fabaceae familyasının en önemli ürünlerinden biri olarak
kabul edilmektedir. Virüslerin sebep olduğu infeksiyonlar, fasulye üretimini sınırlayan en önemli faktördür.
Antalya ilinde 2018 yılı Temmuz ve Ağustos ayında fasulye ekilen tarlalardan virüs benzeri simptomları gösteren
fasulye örnekleri toplanmıştır. Toplanan örnekler,
Bean common mosaic potyvirus (BCMV) virüsünü araştırmak
ve viral ajanının kapsid proteinini (CP) karakterize etmek amacıyla dizayn edilen primerler yardımıyla RT-PCR testi
ile testlenmiştir. 20 taze yaprak örneğinin 11’inde beklenen büyüklükte (850 bp) fragment elde edilmiştir.
Rastgele iki pozitif izolat seçilmiş ve kısmi CP gen dizisinin ortaya çıkarılması amacıyla uygun bir plazmid vektöre
klonlanmıştır. İnsert gen içeren rekombinant klonlar çift yönlü olarak dizilenmiş ve elde edilen her iki izolatın
sekansı MN104839 ve MN104840 erişim numarası ile Gen Bankasına kaydedilmiştir. Antalya izolatlarının kısmi
CP gen dizisinin 823 bp’den oluştuğu ve 274 amino asit parçasını kodladığı belirlenmiştir. BCMV Antalya
izolatlarının CP geni, GenBankası veri tabanında ve farklı coğrafi bölgelerde belirlenen 17 izolat ile çoklu
karşılaştırma yapılmış ve filogenetik ilişkileri belirlenmiştir. Antalya izolatlarının CP gen sekansları, nükleotit
seviyesinde diğer izolatlar ile %91.22 ve % 94.71 arasındaki en yüksek benzerlik oranlarını göstermiştir. Ayrıca,
filogenetik analizler, BCMV-Antalya izolatlarının en iyi şekilde Türkiye (KT766179) ve İngiltere izolatı (AY112735)
ile kümelendiğini ortaya koymuştur. Bu çalışma ile Antalya (Türkiye) ili fasulye alanlarında belirlenen iki BCMV
izolatının genetik farklılıkları ortaya konmuştur.