Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78569
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorOn-Uma Ruangwong-
dc.contributor.advisorKaewalin Kunasakdakul-
dc.contributor.advisorOrawan Himananto-
dc.contributor.authorSalit Supakitthanakornen_US
dc.date.accessioned2023-07-24T01:06:34Z-
dc.date.available2023-07-24T01:06:34Z-
dc.date.issued2022-06-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78569-
dc.description.abstractChrysanthemum plants (Chrysanthemum x morifolium) are susceptible to virus and viroid infections. To identify causal viruses and viroids that induced symptoms on chrysanthemum, chrysanthemum leaves exhibiting virus- and viroid-like symptoms were surveyed and collected from cultivation areas of Royal Project Foundation in Northern Thailand during 2019 - 2021 and subjected for detection of viruses and viroids. Nine RNA viruses that were reported to infect chrysanthemum, including chrysanthemum virus B (CVB), cucumber mosaic virus (CMV), chrysanthemum stem necrosis virus (CSNV), impatiens necrotic spot virus (INSV), tobacco mosaic virus (TMV), tomato aspermy virus (TAV), tomato spotted wilt virus (TSWV), turnip mosaic virus (TuMV), zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) and two viroid including chrysanthemum chlorotic mottle viroid (CChMVd) and chrysanthemum stunt viroid (CSVd) were detected by using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). Moreover, triple-antibody sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (TAS-ELISA) was used to detect the DNA virus, tomato yellow leaf curl New Delhi virus (ToLCNDV), using the monoclonal antibody. Results of virus and viroid detection from total of 242 samples revealed that 3 viruses were detected consisting of CVB, TMV and TuMV and 2 viroids consisting of CChMVd and CSVd were detected by using RT-PCR. Nucleotide sequences of detected viruses and viroids were analyzed and confirmed that they were actual pathogens compared to other isolates and variants in GenBank database. Among all detected pathogens, CVB was the highest incidence. Furthermore, the incidence of virus and viroid diseases in chrysanthemum of Thailand was lower than 10% considering on detection results. This study is the first report of CVB, TMV, TuMV and CChMVd in chrysanthemum of Thailand. Multiplex nested RT-PCR was developed for detection of CVB, CChMVd and CSVd simultaneously. Among of 16 randomly selected samples, one sample showed coinfections of CVB and CChMVd, and two samples showed multiple infections of all viral pathogens. Therefore, multiplex nested RT-PCR with high sensitivity and specificity can be routinely used for detection and diagnosis of virus and viroid diseases in chrysanthemum. To our knowledge, this is the first detection of mixed infections between virus and viroids in the chrysanthemum of Thailand. Predicted secondary structures of CChMVd and CSVd revealed the distribution of sequence variations. Variations of CChMVd were found on most of the secondary structure whereas sequence variations of CSVd were frequently found in the pathogenic, variation and terminal right domains. Biological indexing was found that CVB, TMV and TuMV induced symptoms on chrysanthemum and other different indicator plants. The slightly flexuous rod-shaped particles approximately 650 – 680 nm long of CVB, rigid rod particles approximately 200 – 300 nm long of TMV and filamentous particles with approximately 750 nm long of TuMV were observed under the transmission electron microscope (TEM). Colorimetric RT loop-mediated isothermal amplification (LAMP) techniques were developed for detecting CVB, TMV, TuMV, CChMVd and CSVd. LAMP primer sets were newly designed and tested for optimization of LAMP detection. All LAMP reactions were achieved at same isothermal incubation at 65°C but the time of incubation was different depended on viruses and viroids consisting of for 30 min (TMV), 45 min (CVB, TuMV and CSVd) and 60 min (CChMVd). Limits of the detection (LOD) was up to 1 fg/ µl for detecting CVB and CSVd and for detecting TMV, TuMV and CChMVd, LOP was up to 10 fg/µl. All 5 colorimetric RT-LAMP and LAMP were not cross reacted to other viruses and viroids. Evaluation of colorimetric RT-LAMP in detecting from actual samples was conducted and found that colorimetric RT-LAMP was effective. Real-time PCR (qPCR) techniques were developed to detect CChMVd and CSVd in chrysanthemum plantlets obtained from meristem tip culture to verify and ensure the production of viroids-free chrysanthemum plantlets. The specific primers were newly designed and the recombinant plasmids of CChMVd and CSVd were used as templates. The standard curves were analyzed and generated. The melting temperature of CChMVd and CSVd were 83.00 and 82.00°C, respectively, whereas the melting temperature of non-specific amplicons from CChMVd and CSVd primers were 67.50 and 73.50°C, respectively. The lowest copies numbers which could be detected for CChMVd was 1x10 copies/µl and CSVd was 1x 10 copies/µl. The efficiency of RT-qPCR was evaluated to detect CChMVd and CSVd from chrysanthemum plantlets. The results showed that all of 18 chrysanthemum plantlet samples were free from CChMVd and CSVd infection.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherChiang Mai : Graduate School, Chiang Mai Universityen_US
dc.titleDevelopment of viral and viroid detection in Chrysanthemum using real-time RT-PCR and RT-LAMP techiquesen_US
dc.title.alternativeการพัฒนาการตรวจสอบไวรัสและไวรอยด์ในเบญจมาศโดยใช้เทคนิค Real-Time RT-PCR และ RT-LAMPen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.lcshChrysanthemum-
thailis.controlvocab.lcshChrysanthemum--Diseases and pests-
thailis.controlvocab.lcshPlant diseases-
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractเบญจมาศ (Chrysanthemum x morifolium) เป็นพืชที่มีความอ่อนแอต่อการเข้าทำลายของไวรัสและไวรอยด์หลายชนิด เพื่อเป็นการระบุชนิดของไวรัสและไวรอยด์ที่ก่อให้เกิดอาการผิดปกติกับเบญจมาศ ได้ดำเนินการเก็บตัวอย่างเบญจมาศที่แสดงอาการผิดปกติซึ่งมีลักษณะที่คล้ายเกิดจากไวรัสและไวรอยด์จากแหล่งปลูกของมูลนิธิโครงการหลวงในเขตภาคเหนือของประเทศไทย ในระหว่างปี พ.ศ. 2562 - 2564 เพื่อนำมาตรวจหาชนิดของไวรัสและไวรอยค์ ตรวจหาไวรัสที่มีสารพันธุกรรมชนิดอาร์เอ็นเอจำนวนทั้งหมด 9 ชนิดที่มีรายการการเข้าทำลายเบญจมาศ ได้แก่ chrysanthemum virus B (CVB) cucumber mosaic virus (CMV), chrysanthemum stem necrosis virus (CSNV), impatiens necrotic spot virus (INSV), tobacco mosaic virus (TMV), tomato aspermy virus (TAV), tomato spotted wilt virus (TSWV), turnip mosaic virus (TuMV), zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) และไวรอยด์จำนวน 2 ชนิด คือ chrysanthemum chlorotic mottle viroid (CChMVd) และ chrysanthemum stunt viroid (CSVd) ด้วยเทคนิค reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) นอกจากนี้ตรวจหาไวรัสที่มีสารพันธุกรรมชนิดดีเอ็นเอ คือ tomato yellow leaf curl New Delhi virus (ToLCNDV) ด้วยเทคนิค tiple-antibody sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (TAS-ELISA) โดยใช้โมโนโคลนอลแอนติบอดี ผลการตรวจหาไวรัสและไวรอยด์จากตัวอย่าง ทั้งหมด 242 ตัวอย่าง พบว่า ตรวจพบไวรัสจำนวน 3 ชนิด ได้แก่ CVB, TMV และ TuMV และ ตรวจพบไวรอยด์ 2 ชนิด คือ CChMVd และ CSVd ด้วยเทคนิค RT-PCR ผลการวิเคราะห์ลำดับ นิวคลีโอไทด์ของไวรัสและไวรอยด์ที่ตรวจพบทั้งหมด 5 ชนิด เมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลลำดับนิวคลีโอไทด์ของไวรัสและไวรอยด์ในฐานข้อมูล GenBank สามารถยืนยันได้ว่า ไวรัส 3 ชนิดที่ตรวจพบ คือ CVB, TMV และ TuMV และไวรอยด์ 2 ชนิด คือ CChMVd และ CSVd โดยมีระดับ ความเหมือนกันของลำดับนิวคลีโอไทด์มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ขึ้นไป ในบรรดาไวรัสและไวรอยด์ที่ตรวจพบทั้งหมด CVB มีการตรวจพบสูงที่สุด อย่างไรก็ตาม การตรวจพบไวรัสและไวรอยด์ในเบญจมาศของประเทศไทยมีน้อยกว่า 10% แสดงให้เห็นว่า การพบโรคไวรัสและไวรอยด์ในเบญจมาศถือว่าอยู่ในระดับต่ำ ในการศึกษาครั้งนี้เป็นการตรวจพบ CVB, TMV, TuMV และ CChMVd ในเบญจมาศเป็นครั้งแรกของประเทศไทย ได้มีการพัฒนาเทคนิค muliplex nested RT-PCR ขึ้นมา เพื่อใช้ในการตรวจหาการเข้าทำลายร่วมกันของ CVB, CChMvd และ CSVd จากการใช้เทคนิค multiplex nested RT-PCR ในการตรวจกับตัวอย่างที่สุ่มมาจำนวน 16 ตัวอย่าง พบว่ามี 1 ตัวอย่างที่พบการเข้าทำลายร่วมกันระหว่าง CVB และ CChMVd และมีตัวอย่าง 2 ตัวอย่างที่ตรวจพบ การเข้าทำลายร่วมกันของไวรัสและไวรอยด์ทั้ง 3 ชนิด จากผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า เทคนิค muliplex nested RT-PCR ซึ่งมีความไวและความจำเพาะในการตรวจสูง สามารถนำมาใช้เป็นวิธีการหลักสำหรับการตรวจหาไวรัสและไวรอยด์ในเบญจมาศได้ การศึกษานี้ถือเป็นการตรวจพบการเข้าทำลายร่วมกันของไวรัสและไวรอยด์ในเบญจมาศเป็นครั้งแรกของประเทศไทย โครงสร้างทุติยภูมิของ CChMVd และ CSVd แสดงให้เห็นถึงการกระจายตัวของความผันแปรของลำดับนิวคลีโอไทด์โดยความผันแปรของ CChMVa พบได้กระจายทั่วไปบนโครงสร้างทุติยภูมิของทั้งจีโนม ในขณะที่ความผันแปรของ CSVd พบมากที่บริเวณ โดเมนที่กี่ยวข้องกับความสามารถในการก่อโรคและโดเมนทางด้านปลายขวาของโครงสร้างทุติยภูมิ การทดสอบความสามารถในการก่อโรคของ CVB, TMV และ TuMV บนพืชทดสอบที่ต่างชนิดกัน พบว่า ไวรัสทั้ง 3 ชนิด สามารถก่อให้เกิดอาการผิดปกติบนพืชทดสอบได้ จากการตรวจสอบลักษณะของอนุภาคของไวรัสทั้ง 3 ชนิด ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน พบว่า CVB มีลักษณะอนุภาคแบบท่อนยาวและคดเล็กน้อย มีความยาวประมาณ 650 - 680 นาโนเมตร TMV มีลักษณะอนุภาคแบบท่อนตรง มีความยาวประมาณ 200 – 300 นาโนเมตร และ TuMV มีลักษณะอนุภาคแบบท่อนยาวคด มีความยาวประมาณ 750 นาโนเมตร นอกจากนี้ ได้มีการพัฒนาเทคนิค colorimetric RT loop-mediated isothermal amplification (LAMP) สำหรับการตรวจหา CVB, TMV, TuMV, CChMVd และ CSVd ที่ตรวจพบในเบญจมาศ ได้มีการออกแบบชุดไพร์เมอร์ใหม่ทั้งหมด และเมื่อทดสอบปฏิกิริยา LAMP ในการตรวจหาไวรัสและไวรอยด์ทั้ง 5 ชนิด พบว่า ปฏิกิริยา colorimetric RT-LAMP สามารถสำเร็จได้โดยการบ่มที่อุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที สำหรับ TMV 45 นาที สำหรับ CVB, TuMV และ CSVd และ 60 นาที สำหรับ CChMVd สำหรับขีดกำจัดในการตรวจของเทคนิค colorimetric RT-LAMP พบว่า สามารถตรวจหาดีเอ็นเอเป้าหมายได้ที่ความเข้มข้นต่ำสุดเท่ากับ 1 เฟมโตกรัมต่อไมโครลิตร สำหรับ CVB และ CSVd สำหรับ TMV, TuMV และ CChMVd พบว่า สามารถตรวจหาดีเอ็นเอเป้าหมายได้ต่ำสุดเท่ากับ 10 เฟมโตกรัมต่อไมโครลิตร เทคนิค colorimetric RT-LAMP ที่พัฒนาขึ้นมาทั้งหมด ไม่พบการเกิดปฏิกิริยาเข้มกับไวรัสและไวรอยด์ชนิดอื่นที่นำมาทดสอบ และการประเมินศักยภาพของเทคนิค colorimetric RT-LAMP ในการตรวจกับตัวอย่างจริง พบว่า เทคนิค colorimetric RT-LAMP สามารถนำมาใช้งานจริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ เพื่อเป็นการพัฒนาเทคนิคที่เหมาะสมในการตรวจหา CChMVd และCXSVd จากต้นกล้าเบญจมาศที่ผ่านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเจริญปลายยอดสำหรับการผลิตต้นกล้าปลอดไวรอยด์ จึงได้มีการพัฒนาเทคนิค real-time PCR (qPCR) ขึ้นมา โดยออกแบบคู่ไพร์เมอร์ใหม่ และ ใช้รีคอมบิแนนท์พลาสมิดสำหรับ CChMVd และ CSVd เป็นแม่แบบในการทดสอบ จากการสร้างเส้นโค้งมาตรฐาน (standard curve) พบว่า ค่าอุณหภูมิการหลอมตัวของสายดีเอ็นเอของ CChMVd และ CSV มีค่าเท่ากับ 83:00 และ 82.00 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ในขณะที่ ค่าอุณหภูมิการหลอมตัวของดีเอ็นเอที่ไม่จำเพาะของคู่ไพร์เมอร์ CChMVd เท่ากับ 67.50 องศาเซลเซียส และ CSVd เท่ากับ 73:50 องศาเซลเซียส จำนวน copies number ต่ำสุดที่ตรวจพบได้สำหรับ CChMVd คือ 1 x 10' copies ต่อไมโครลิตร และ CSVd คือ 1 x 10' copies ต่อไมโครลิตร จากการทดสอบประสิทธิภาพของเทคนิค RT -PCR ในการตรวจหา CChMVd และ CSVd จากตัวอย่างต้นกล้าเบญจมาศ พบว่า ต้นกล้าเบญจมาศทั้งหมด 18 ตัวอย่าง ปลอดจาก CChMVd และ CSVden_US
Appears in Collections:AGRI: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
620851014 ศลิษฎ์ ศุภกิจธนากร.pdf127.16 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.