Detection of Genetic Variation of Fusarium oxysporum f. sp. cubense, the Causal Agent of Fusarium Wilt in Banana by ISSR Markers

Abstract

Fusarium wilt disease of bananas, caused by Fusarium oxysporum f. sp. Cubense (Foc), significantly causes losses in banana productions worldwide. The assessment of genetic variation and understanding the genetic structure of Foc will benefit effective disease management. Therefore, this research aimed to examine the genetic variation of Foc in the Northeast of Thailand by using ISSR markers. Disease plant samples with typical symptoms were collected from Sakon Nakhon, Si Sa Ket, Surin, Nakhon Phanom, Nakhon Ratchasima, and Nong Khai provinces and were used for fungal pathogen isolation. Forty-nine fungal isolates were isolated and identified by morphological characteristics and PCR assay with Foc race 1 specific primers. The results showed that all the isolated fungi were Foc race 1. All identified Foc isolates were then examined for their genetic variation by ISSR markers. The results revealed that Foc isolates were genetically variable. ISSR pattern showed 73 – 100 % genetic similarity among the Foc isolates. Dendrogram analysis could divide Foc isolates into 5 ISSR groups which were relevant to Foc location. The results also showed that the variations were found in Foc isolates from the same location or province. Therefore, disease-resistant cultivar selection and effective disease control development should rely on the variation of Foc.

โรคตายพรายของกล้วยเกิดจากรา Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) เป็นโรคที่สร้างความเสียหายต่อการปลูกกล้วยทั่วโลก การประเมินความผันแปรทางพันธุกรรมและเข้าใจโครงสร้างทางพันธุกรรมของเชื้อจะเป็นประโยชน์ต่อการจัดการโรคที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบความผันแปรทางพันธุกรรมของรา Foc ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือด้วยเครื่องหมาย ISSR โดยรวบรวมตัวอย่างพืชที่แสดงอาการโรคตายพรายจากจังหวัดสกลนคร  ศรีสะเกษ  สุรินทร์  นครพนม นครราชสีมา และหนองคาย นำตัวอย่างมาแยกราสาเหตุโรคได้ทั้งหมด 49 ไอโซเลต นำราดังกล่าวมาตรวจวินิจฉัยโดยใช้ข้อมูลทางสัณฐานวิทยา และตรวจสอบด้วยเทคนิค PCR ด้วยชุดไพรเมอร์ที่จำเพาะต่อรา Foc race 1 ผลการตรวจพบว่าราที่คัดแยกได้ทั้งหมดคือรา Foc race 1 จากนั้นนำรา Foc ข้างต้นมาตรวจสอบความผันแปรทางพันธุกรรมด้วยเครื่องหมาย ISSR ผลการทดลองพบว่า ตัวอย่างไอโซเลตรา Foc ที่ศึกษามีความผันแปรทางพันธุกรรม โดยมีค่า genetic similarity ตั้งแต่ร้อยละ 73 – 100 จากการวิเคราะห์ Dendrogram สามารถแบ่งกลุ่มเชื้อรา Foc ออกเป็นกลุ่ม ISSR 5 กลุ่ม โดยมีความสัมพันธ์กับแหล่งที่มาของรา และพบว่ารา Foc ภายในแหล่งที่มาหรือจังหวัดเดียวกันมีความผันแปรทางพันธุกรรม ดังนั้นการคัดเลือกพันธุ์พืชต้านทานหรือพัฒนาวิธีการควบคุมโรคที่มีประสิทธิภาพในอนาคตควรให้ความสำคัญกับรา Foc ที่มีความแตกต่างกัน