بررسی روابط فیلوژنتیکی و ساختار ژنتیکی جدایه‌های ایرانی ویروس جزیرای پیچیدگی برگ پنبه

سابقه و هدف: ویروس جزیرای پیچیدگی برگ پنبه (clcugev) یکی از ویروس‌های مهم آلوده کننده پنبه است که هر ساله موجب کاهش عملکرد پنبه در همه مناطق زیر کشت این محصول می‌شود. ژنوم این ویروس از نوع dna حلقوی تک‌لا است که بصورت تک‌بخشی و با اندازه 2.8 کیلوباز درون پیکره‌های دوقلوی ویروس، بسته‌بندی شده است. تعداد شش ژن در ژنوم ویروس قرار گرفته است که دو عدد در رشته ویریونی (v1 و v2) و چهار عدد در رشته مکمل (c1-c4) سازمان‌دهی شده‌اند. هدف از این مطالعه، تعیین ارتباط فیلوژنتیکی بین جدایه‌های ایرانی clcugev که از میزبانان و موقعیت‌های مختلف جغرافیایی کشور گزارش شده است. همچنین، با بررسی ترادف‌های نوکلئوتیدی ژنوم کامل جدایه‌های ایرانی ویروس، ساختار ژنتیکی جمعیت این ویروس تعیین گردید. مواد و روش‌ها: تعداد 8 ترادف نوکلئوتیدی مربوط به جدایه‌های ایرانی clcugev از پایگاه داده‌ی بانک ژن استخراج و آنالیز گردید، بدین ترتیب که ابتدا همردیف‌سازی ترادف نوکلئوتیدی انجام شد و سپس درخت فیلوژنتیکی ترسیم گردید. آنالیز چندشکلی نوکلئوتیدی در بین ترادف‌ها انجام گرفت و وقوع چندشکلی واردسازی-حذف (indel) در بین ترادف‌ها مورد بررسی شد. مقادیر جایگزینی نامترادف (dn) و مترادف (ds) و نسبت dn/ds جهت بررسی فشار انتخاب طبیعی بر روی ترادف‌های نوکلئوتیدی محاسبه شد. یافته‌ها: ترادف نوکلئوتیدی مربوط به جدایه‌های ایرانی clcugev بسته به میزبان و موقعیت جغرافیایی، در خوشه‌های مختلفی از درخت فیلوژنتیکی قرار گرفتند. آنالیز چندشکلی نوکلئوتیدی نشان داد که تعداد 8 عدد هاپلوتیپ در بین ترادف‌ها وجود دارد و تعداد 247 جایگاه‌ چندشکلی با تنوع هاپلوتیپی (ژنی) و نوکلئوتیدی به ترتیب برابر با 1 و 0.03633 محاسبه گردید. میانگین تعداد تفاوت‌های نوکلئوتیدی نیز 99.429 شناسایی شد. چندشکلی indel در بین ترادف‌ها وجود نداشت و نسبت dn/ds نیز 0.08779- محاسبه شد. به علاوه، تعداد 9 عدد رویداد نوترکیبی در موقعیت‌های نوکلئوتیدی مختلف یافت شد. نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش پیشنهاد می‌کند که تغییرپذیری موجود در ترادف‌های ژنوم جدایه‌های ایرانی clcugev می-تواند در فرایندهای حیاتی ویروس نظیر رونویسی، همانندسازی و در نتیجه، بیماری‌زایی تاثیر گذار باشد. وجود تنوع در این بخش از ژنوم ویروس، ممکن است در آینده منجر به افزایش دامنه میزبانی ویروس یا غلبه بر مقاومت ارقام موجود گیاهی گردد.

investigation of phylogenetic relationships and genetic structure of iranian isolates of cotton leaf curl gezira virus

background and objectives: cotton leaf curl gezira virus (clcugev) is a significant pathogen that annually reduces cotton yields in regions where the crop is cultivated. the virus genome consists of a single-stranded circular dna, encapsidated as a 2.8-kilobase segment in twin particles. it contains six genes, two of which are located on the virion strand (v1 and v2), and four on the complementary strand (c1–c4). this study aims to investigate the phylogenetic relationships among iranian isolates of clcugev, reported from different hosts and geographical locations, as well as to analyze the genetic structure of the virus population by examining nucleotide polymorphisms within the complete genome of these isolates. materials and methods: eight nucleotide sequences of iranian clcugev isolates were extracted from the genbank database and analyzed. sequence alignment was performed followed by the construction of a phylogenetic tree. nucleotide polymorphism analysis was conducted to identify insertion-deletion polymorphisms (indels) among the sequences. additionally, non-synonymous (dn) and synonymous (ds) substitution rates, along with the dn/ds ratio, were calculated to assess the natural selection pressure on the nucleotide sequences. results: phylogenetic analysis revealed that the iranian clcugev isolates clustered according to their host and geographical origin. nucleotide polymorphism analysis identified eight haplotypes, with 247 polymorphic loci. haplotype and nucleotide diversity were calculated as 1 and 0.03633, respectively, while the average number of nucleotide differences was 99.429. no indel polymorphism was observed among the sequences, and the dn/ds ratio was -0.08779, indicating negative selection pressure. furthermore, nine recombination events were detected at various nucleotide positions. conclusion: the findings suggest that genetic variability in the genome sequences of iranian clcugev isolates may influence key viral processes such as transcription, replication, and pathogenicity. this genomic diversity could potentially expand the virus’s host range in the future or enable the virus to overcome resistance in current cotton cultivars.