Citrus exocortis viroid and Hop Stunt viroid Doubly infecting grapevines in Brazil

Viroids, non-protein-coding small (246-401 nt) circular single-stranded RNAs with autonomous replication, are currently classified into two families. Within the family Pospiviroidae, Citrus exocortis viroid (CEVd) belongs to the genus Pospiviroid while Hop stunt viroid (HSVd) is the single member of the genus Hostuviroid. These pathogens are distributed worldwide and infect a large number of hosts. In Brazil, isolates of CEVd and HSVd have been detected in both citrus and grapevine. To characterize and study the genetic variability of these viroids, total RNA from leaves of grapevine Vitis vinifera 'Cabernet Sauvignon' and V. labrusca 'Niagara Rosada' from Bento Gonçalves, RS, was used as a template for RT-PCR amplification with specific primers for the five viroids described infecting grapevines [HSVd, CEVd, Grapevine yellow speckle viroid 1 (GYSVd-1), Grapevine yellow speckle viroid 2 (GYSVd-2) and Australian grapevine viroid (AGVd)]. Leaf samples of Citrus medica infected with CEVd from São Paulo were also analyzed. The resulting products were separated by agarose gel electrophoresis and DNA fragments of the expected size were eluted, cloned and sequenced. The grapevine samples analyzed were doubly infected by CEVd and HSVd. A phylogenetic analysis showed that the Brazilian grapevine HSVd variants clustered with other grapevine HSVd variants, forming a specific group separated from citrus variants, whereas the Brazilian CEVd variants clustered with other citrus and grapevine variants.

Caracterização de um isolado do Sugarcane mosaic virus que quebra a resistência de variedades comerciais de cana-de-açúcar

Os vírus pertencentes ao subgrupo do Sugarcane mosaic virus (SCMV, gênero Potyvirus, família Potyviridae) infectam e causam mosaico em diferentes espécies botânicas da subfamília Panicoideae (família Poaceae), porém apenas o SCMV e o Sorghum mosaic virus (SrMV) infectam naturalmente cana-de-açúcar. No Brasil, a espécie SCMV parece ser o único agente causal da doença. Embora a maioria das variedades comerciais de cana-de-açúcar seja considerada resistente ou tolerante ao SCMV, relatos de incidência de mosaico em tais variedades têm ocorrido no campo. Amostras com sintomas, de diversos clones e variedades, foram coletadas em campos experimentais e comerciais de cana-de-açúcar. Dentre as variedades, a RB72-454, uma das mais plantadas no país e considerada resistente à doença, também apresentou plantas com sintomas de mosaico. As amostras foram testadas por DAS-ELISA, com anti-soros policlonais para as espécies SCMV, Johnsongrass mosaic virus (JGMV) e Maize dwarf mosaic virus (MDMV), apresentando resultados negativos. Porém, sintomas de mosaico foram observados em mudas de sorgo "Rio" e "TX2786" quando inoculadas mecanicamente com os isolados, indicando tratar-se de infecção pelo SCMV. RNA total foi extraído das folhas de cana e submetido a RT-PCR com oligonucleotídeos específicos para SCMV e SrMV. Fragmentos específicos de aproximadamente 880 pares de bases foram amplificados com os oligonucleotídeos para o SCMV, confirmando os resultados da inoculação mecânica. Os produtos de PCR foram clonados e seqüenciados. Um dos isolados de SCMV encontrado constitui uma nova estirpe, mais severa, capaz de infectar plantas da variedade RB72-454 e de outras variedades, consideradas tolerantes, no campo.

Variability of the coat protein gene of Grapevine leafroll-associated virus 3 in Brazil

Leafroll is an economically important disease affecting grapevines (Vitis spp.). Nine serologically distinct viruses, Grapevine leafroll-associated virus-1 through 9, are associated with this disease. The present study describes the coat protein gene sequence of four GLRaV-3 isolates occurring in the São Francisco River basin, Northeastern Brazil. The viral RNA was extracted from GLRaV-3 ELISA-positive plants and the complete coat protein gene was amplified by RT-PCR. Sequences were generated automatically and compared to the complete coat protein sequence from North American (NY1) and Chinese (Dawanhong Nº2 and SL10) GLRaV-3 isolates. The four studied isolates, named Pet-1 through 4, showed deduced amino acid identities of 98-100% (Pet-1 through 3) and 95% (Pet-4) with North American and Chinese isolates. A total of seventeen amino acid substitutions was detected among the four characterized isolates in comparison to the NY1, Dawanhong No.2 and SL10 sequences. The results indicated the existence of natural variation among GLRaV-3 isolates from grapevines, also demonstrating a lack of correlation between sequence data and geographic origin. This variability should be considered when selecting regions of the viral genome targeted for reliable and consistent virus molecular detection.

Detecção do Sugarcane mosaic virus no Paraná e limpeza somaclonal por cultura de tecidos

Um isolado do Sugarcane mosaic virus (SCMV) causando sintomas de mosaico em plantas de cana-de-açúcar do clone RB925268 foi identificado no estado do Paraná. Gemas axilares extraídas de colmos infectados, medindo de 4 a 8 mm, foram utilizadas como explantes e regeneradas em plântulas em meio de cultura MS, suplementado ou não com o antiviral ribavirina, nas concentrações variando de 10-60 mg/L. O efeito fitotóxico da ribavirina foi constatado, resultando na morte dos explantes em concentrações iguais ou superiores a 30 mg/L. Após seis meses de aclimatação das plantas em estufa plástica, o vírus não foi detectado nas plantas provenientes do meio MS contendo ribavirina na concentração de 25 mg/L, confirmado através dos ensaios de inoculação mecânica em sorgo 'Rio' e de RT-PCR.

Expression of Grapevine leafroll-associated virus 3 coat protein gene in Escherichia coli and production of polyclonal antibodies

Grapevine leafroll-associated virus 3 (GLRaV-3), the main viral species of the grapevine leafroll complex, causes yield and quality reduction in grapes (Vitis spp.). The coat protein gene was RT-PCR-amplified from total RNA extracted from infected grapevine leaves and the amplified fragment was cloned and completely sequenced. The fragment was subsequently subcloned into the pRSET-C expression vector. The recombinant plasmid was used to transform Escherichia coli BL21:DE3 and express the capsid protein. The coat protein, fused to a 6 His-tag, was purified by affinity chromatography using an Ni-NTA resin. The identity of the purified protein was confirmed by SDS-PAGE and Western blot. The in vitro-expressed protein was quantified and used for rabbit immunizations. The antiserum was shown to be sensitive and specific for the detection of GLRaV-3 in grapevine extracts in Western blot and DAS-ELISA assays, with no unspecific or heterologous reactions against other non-serologically related viruses being observed.

Transmissão experimental do Grapevine virus B pela cochonilha Pseudococcus longispinus Targioni-Tozzetti (Hemiptera: Pseudococcidae)

Em São Paulo, existem dois isolados do Grapevine virus B (GVB), sorologicamente semelhantes e sintomatologicamente distintos, que causam a doença denominada fendilhamento cortical ("grapevine corky bark", GCB). Na literatura estrangeira existem relatos de que o GVB pode ser transmitido por cochonilhas brancas. O objetivo do presente trabalho foi o de verificar a transmissibilidade do GVB de videira infectada para videira sadia através da cochonilha da espécie Pseudococcus longispinus. Os dois isolados do vírus foram testados: o isolado comum (GVB-C) e o isolado Itália (GVB-I). A confirmação de infecção foi feita através da análise visual de sintomas, ELISA e RT-PCR. Em todos os testes de inoculação experimental, os primeiros sintomas da virose foram notados com, aproximadamente, 8 a 12 meses após a exposição às cochonilhas. Plantas sadias da variedade LN-33, mantidas ao redor de uma planta infectada com o GVB-C e altamente infestada pela P. longispinus, tornaram-se infectadas com incidência de 54,2%, após 4 anos. Empregando-se inoculação experimental com cochonilhas virulíferas, plantas da indicadora LN-33 apresentaram infecção de 46,2% e 40,0% para o GVB-C e GVB-I, respectivamente, após 3 anos de observações. Apesar desta espéciede cochonilhaocorrer de maneira eventual nos vinhedos do Estado de São Paulo, precauções devem ser tomadas em áreas onde são mantidos clones sadios de variedades de copa e de porta-enxerto de videira, visto que esses insetos, além de possuírem grande número de plantas hospedeiras, também podem transmitir outros importantes vírus da videira.

Caracterização de um vírus baciliforme isolado de Solanum violaefolium transmitido pelos ácaros Brevipalpus phoenicis e Brevipalpus obovatus (Acari: Tenuipalpidae)

Solano-violeta (Solanum violaefolium) é uma planta ornamental rasteira usada para cobrir solos de áreas sombreadas. Um vírus que induz manchas anelares nas folhas desta planta, tentativamente designado Solanum violaefolium ringspot virus - SvRSV, transmitido pelo ácaro Brevipalpus phoenicis (Acari: Tenuipalpidae) foi encontrado em Piracicaba, SP. Trata-se de um vírus baciliforme que se assemelha a outros vírus do tipo citoplasmático transmitidos por Brevipalpus sp. Este trabalho teve como objetivo relatar propriedades biológicas e estabelecer uma caracterização molecular parcial do SvRSV. O vírus pode ser transmitido mecanicamente a várias outras espécies botânicas, causando lesões localizadas. Entre as espécies avaliadas, Datura stramonium mostrou-se a melhor hospedeira experimental. Observou-se também a manifestação de sintomas nestas plantas após infestação das mesmas por B. obovatus previamente alimentado em lesões de SvRSV, confirmando esta outra espécie de ácaro como vetor do vírus. Suas propriedades físicas in vitro foram: temperatura de inativação 40-45 ºC; ponto final de diluição 10-3-10-4; longevidade in vitro 12 dias. Em secções ultrafinas, as partículas do SvRSV mostraram-se levemente mais delgadas e mais longas que as de outros vírus do mesmo grupo. A partir do dsRNA do SvRSV foi construída uma biblioteca de cDNA e foram identificadas duas possíveis regiões codificadoras das proteínas de movimento e replicase viral. Baseado nestas regiões foram desenhados "primers" para amplificação do RNA do SvRSV por RT-PCR. Sondas baseadas nas seqüências obtidas hibridizaram com ss- e dsRNA de D. stramonium infectadas pelo vírus. Ensaios preliminares de RT-PCR e hibridização não resultaram em reação com o vírus da leprose dos citros, tipo citoplasmático (CiLV-C).

Infecção mista pelo Sugarcane mosaic virus e Maize rayado fino virus provoca danos na cultura do milho no estado de São Paulo

Os dois principais vírus que infectam o milho no Brasil são o Sugarcane mosaic virus (SCMV) e o Maize rayado fino virus (MRFV), cujos principais vetores são o afídeo Rhopalosiphum maidis e a cigarrinha Dalbulus maidis, respectivamente. O MRFV é freqüentemente encontrado em infecções mistas com fitoplasmas e espiroplasmas, causando as doenças denominadas enfezamentos do milho. Em uma lavoura de milho próxima a Santo Antonio da Posse, SP, cercada por campos de cana-de-açúcar, foi encontrada alta incidência de plantas apresentando mosaico, riscas, nanismo e espigas com falhas no enchimento de grãos. Análises serológicas com anti-soros específicos detectaram a presença do SCMV e MRFV nessas plantas. A infecção pelo SCMV também foi confirmada por RT-PCR com primers específicos e análise de seqüências. Em observações de preparações contrastadas negativamente em TEM, partículas flexuosas (ca.770 nm) e isométricas (ca.30 nm) foram detectadas. Em cortes ultrafinos, inclusões citoplasmáticas, típicas de Potyviridae, foram observadas; não foi encontrada a presença de espiroplasmas nem de fitoplasmas. Esses resultados mostram que a infecção conjunta por SCMV e MRFV pode ser responsável pelos danos encontrados nessa lavoura.

Frequência de Lettuce big-vein associated virus e Mirafiori lettuce big-vein virus em Plantas de alface no Estado de São Paulo e transmissão através de extrato vegetal e solo

A presença de sintomas de 'big vein' ou engrossamento das nervuras em alface e a associação do Lettuce big-vein associated virus (LBVaV) e Mirafiori lettuce big-vein virus (MLBVV) foram verificadas por RT-PCR utilizando-se oligonucleotídeos específicos para ambos os vírus. Foram coletadas 366 plantas sintomáticas nas regiões de Bauru, Campinas e Mogi das Cruzes no estado de São Paulo nos meses de junho e setembro de 2004 e abril e julho de 2005, e 18 plantas assintomáticas na região de Mogi das Cruzes no mês de dezembro de 2004. Infecção mista do LBVaV e MLBVV foi detectada em 76,2% das plantas sintomáticas, em 11,5% somente o MLBVV foi detectado e em 6,6% somente o LBVaV. Nas plantas assintomáticas coletadas em dezembro na região de Mogi das Cruzes, em áreas de alta incidência da doença durante o inverno, foi detectada a presença de MLBVV em 9 amostras e LBVaV em 7 amostras. Quatro dessas amostras apresentaram infecção mista, indicando que o desenvolvimento de sintomas depende de fatores abióticos, como temperatura. A inoculação via extrato vegetal a partir de plantas de alface com infecção mista pelo MLBVV e LBVaV foi realizada a 16°C/ 10°C (dia/noite) e fotoperíodo de 11 horas, verificando-se que o MLBVV foi transmitido para Nicotiana tabacum TNN, N. rustica, N. occidentalis, Chenopodium quinoa e para as cultivares de alface Trocadero e White Boston, enquanto o LBVaV foi transmitido apenas para a alface White Boston. Entretanto, nenhuma destas plantas apresentou sintomas da doença, com exceção de C. quinoa que apresentou sintomas de lesões locais. Plantio em solo proveniente de áreas com histórico da doença de Mogi das Cruzes permitiu a transmissão do LBVaV para alface cv. White Boston e do MLBVV para alface cv. Trocadero e White Boston, embora apenas a cv. White Boston tenha apresentado sintomas da doença. Em conjunto, estes resultados demonstram a dificuldade de transmissão de ambos os vírus, mesmo em condições de laboratório.

Phylogenetic analysis of Tomato mosaic virus from Hemerocallis sp. and Impatiens hawkeri

The culture and commercialization of ornamental plants have considerably increased in the last years. To supply the commercial demand, several Hemerocallis and Impatiens varieties have been bred for appreciated qualities such as flowers with a diversity of shapes and colors. With the aim of characterizing the tobamovirus isolated from Hemerocallis sp. (tobamo-H) and Impatiens hawkeri (tobamo-I) from the USA and São Paulo, respectively, as well as to establish phylogenetic relationships between them and other Tobamovirus species, the viruses were submitted to RNA extraction, RT-PCR amplification, coat-protein gene sequencing and phylogenetic analyses. Comparison of tobamovirus homologous sequences yielded values superior to 98.5% of identity with Tomato mosaic virus (ToMV) isolates at the nucleotide level. In relation to tobamo-H, 100% of identity with ToMV from tomatoes from Australia and Peru was found. Based on maximum likelihood (ML) analysis it was suggested that tobamo-H and tobamo-I share a common ancestor with ToMV, Tobacco mosaic virus, Odontoglossum ringspot virus and Pepper mild mottle virus. The tree topology reconstructed under ML methodology shows a monophyletic group, supported by 100% of bootstrap, consisting of various ToMV isolates from different hosts, including some ornamentals, from different geographical locations. The results indicate that Hemerocallis sp. and I. hawkeri are infected by ToMV. This is the first report of the occurrence of this virus in ornamental species in Brazil.

Ocorrência generalizada do Lettuce mottle virus em três regiões produtoras de alface comercial do Estado de São Paulo

Os sequivírus são vírus isométricos transmitidos por afídeos. Lettuce mottle virus (LeMoV), um provável sequivirus foi descrito no Brasil em 1982 e causa sintomas de mosaico semelhantes aos observados pelo Lettuce mosaic virus (LMV). Um levantamento para ocorrência do LeMoV nos campos de produção de alface de três diferentes regiões do Estado de São Paulo (Mogi das Cruzes, Campinas e Bauru) foi realizado durante 2002 a 2005. RNA total foi extraído e utilizado na detecção, em RT-PCR, com oligonucleotídeos específicos para o LeMoV. Do total de 1362 amostras, 137 (10,05%) foram positivas para o LeMoV. Infecção mista com o LMV foi verificada em 43 amostras (31,4%). Foi verificada a ocorrência do LeMoV nas três diferentes regiões analisadas, porém sua ocorrência foi baixa nas diferentes épocas do ano.

Prevalence of Lettuce mosaic virus - common strain on three lettuce producing areas from São Paulo State

LMV is one of the most important pathogens of lettuce worldwide. Based on their ability to overcome the resistance genes mo1¹ and mo1² in lettuce, isolates can be divided in two types: LMV-Most, which can infect and are seed-borne in cultivars containing the mo1 gene and LMV-Common, which do not cause symptoms on these cultivars and are seed transmitted only in susceptible cultivars. To evaluate the occurrence of these two types of LMV isolates, a survey was carried out during 2002-2005 in three lettuce production areas from São Paulo State. Total RNA was used for the diagnosis of LMV isolates by RT-PCR using universal primers for the variable N-terminus of the capsid protein, in the 3' end of the genome. Positives samples were analyzed by a second RT-PCR using specifics primers for LMV-Most isolates designed to amplify a fragment from the central region (CI-VPg) of the genome. A total of 1362 samples showing mosaic symptoms were collected and 504 (37.29 %) were positives for LMV. On susceptible lettuce cultivars, LMV-Common was prevalent (77.3%). LMV-Most was found frequently associated with tolerant (mo1¹) lettuce cultivars. Susceptible cultivars correspond today for most of the area of lettuce production. So, despite the ability of LMV-Most isolates to overcome the resistance provided by the recessive mo1¹ gene, they are not prevalent in the conditions of São Paulo State.

Identification and characterization of a Hydrangea ringspot virus isolate infecting hydrangea in São Paulo State

Hydrangea plants showing leaves with chlorotic and necrotic rings from Arujá Municipality, São Paulo State, were analyzed for the identification of the viral species. Elongated filamentous particles of 490 nm were visualized under transmission electron microscope. Oligonucleotides for Hydrangea ringspot virus (HdRSV), a potexvirus commonly found in Europe and in the United States, were tested using total RNA from hydrangea plants, amplifying two fragments, one around 550 and another one of 250 nucleotides. Nucleotide identity with HdRSV (accession number AJ 707100.1) was 96% and 88% for the longest and shortest fragment, respectively, indicating the presence of this virus. To evaluate its dissemination in the matrices of hydrangea used in the commercial production, 17 samples were collected in the region of Arujá, and eight were infected by HdRSV. For the analyzed viral replicase portion, the isolates from the varieties 'Azul LZR', 'Rosita', 'Renat Blue' and 'Vermelho Comum' did not differ in their amino acid sequences from isolates with sequences deposited in the GenBank (accession numbers AY 707100 and NC_006943). The isolates from 'Azul Rendado' and "Rosa Japonesa' showed few differences but were related to the remaining isolates. An antiserum was obtained for HdRSV and can be efficiently used to detect such virus in hydrangea and Primula malacoides, another ornamental plant also infected by HdRSV.

Levantamento revela a predominância do Lettuce mottle virus em três regiões produtoras de alface no Estado de São Paulo

Entre os problemas fitossanitários da cultura da alface estão as doenças causadas por vírus. Três vírus causam sintomas de mosaico praticamente indistinguíveis: o Lettuce mosaic virus (LMV, Potyvirus), o Lettuce mottle virus (LeMoV, Sequivirus) e o Bidens mosaic virus (BiMV, Potyvirus). Através de RT-PCR utilizando-se oligonucleotídeos específicos para cada um destes vírus, amostras de alface e plantas invasoras, preferencialmente com sintoma de mosaico, foram coletadas em campos de produção de alface das regiões de Mogi das Cruzes, Campinas e Bauru no Estado de São Paulo e analisadas para a presença dos vírus. Verificou-se que o LeMoV foi o vírus encontrado com maior freqüência, seguido do LMV. A ocorrência de BiMV em alface foi extremamente baixa e restrita às regiões de Campinas e Bauru, onde também foi verificado em plantas invasoras como Bidens pilosa e Galinsoga parviflora. Esta ultima é hospedeira dos três vírus.

Análise da presença de vírus em alho semente da segunda e quarta gerações, produzidos por termoterapia e cultura de tecido

O alho (Allium sativum L.) pode estar naturalmente infectado por um complexo de vírus filamentosos pertencentes aos gêneros Potyvirus, Carlavirus e Allexivirus. O acúmulo destes vírus se dá, principalmente, pela sua propagação vegetativa através dos bulbilhos. Como a planta de alho cultivada não produz semente verdadeira em todo o mundo, a única forma de se obter plantas livres de vírus se dá pela cultura de tecidos dos ápices caulinares e termoterapia. Utilizando estas técnicas, alhos sementes foram produzidos na FCA- UNESP de Botucatu e avaliados via RT-PCR para a presença de potyvirus, carlavirus e allexivirus. Na segunda geração dos microbulbilhos propagados em casa de vegetação, 6,6% de infecção foi verificada por allexivirus. Já na quarta geração foi observada incidência de 60% com allexivirus, 35% com potyvirus e todas foram negativas para carlavirus. A alta taxa de infecção por allexivirus pode estar relacionada à maior dificuldade de remoção de espécies de vírus pertencentes a este gênero, como também já observado por outros autores, pela infecção e transmissão de vírus pelo ácaro, Aceriatulipae, durante o armazenamento dos bulbos de um ano a outro. O alho na quarta geração corresponde a bulbilhos com peso inferior a 1 grama e que não haviam sido selecionados para multiplicação comercial. A seleção para tamanho do bulbilho tem efeito positivo na escolha de bulbilhos com menores taxas de infecção por vírus, já que a técnica de termoterapia e cultura de tecidos não elimina totalmente os vírus. Os resultados também enfatizam a necessidade de se realizar fumigação no alho semente armazenado de um ano a outro a fim de evitar a transmissão de allexivirus durante o armazenamento.