Distinct features of Pepper yellow mosaic virus isolates from tomato and sweetpepper

Determination of virus diversity in the field is vital to support a sustainable breeding program for virus resistance of horticultural crops. The present study aimed to characterize four field potyvirus isolates found naturally infecting sweet pepper (Capsicum annuum) (Sa66 and Sa115) and tomato (Lycopersicon esculentum) (IAC3 and Sa21) plants. Their biological characteristics revealed differences among the isolates in their ability to infect distinct Capsicum spp. and tomato genotypes, and in the severity of symptoms caused by these isolates compared to the infection caused by an isolate of Pepper yellow mosaic virus (PepYMV). Absence of cross-reaction was found among the studied isolates with antiserum against Potato virus Y (PVY). However, all isolates reacted, at different intensities, with antiserum against PepYMV. All isolates showed high identity percentage (97 to 99%) of the amino acid sequence of the coat protein with PepYMV (accession AF348610) and low (69 to 80%) with other potyvirus species. The comparison of the 3' untranslated region also confirmed this finding with 97 to 98% identity with PepYMV, and of 47 to 71% with other potyviruses. The results showed that PepYMV isolates were easily differentiated from PVY by serology and that the host response of each isolate could be variable. In addition, the nucleotide sequence of the coat protein and 3' untranslated region was highly conserved among the isolates.

Transgenic passionfruit expressing RNA derived from Cowpea aphid-borne mosaic virus is resistant to passionfruit woodiness disease

Sixteen transgenic yellow passionfruit (Passiflora spp.) plants (R0) were obtained which express a non-translatable transgenic RNA corresponding to the 3' region of the NIb gene and the 5' region of the CP gene, derived from the genome of a Brazilian isolate of Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV). The transgenic plants were propagated by stem cuttings and challenged by sap inoculation with isolates CABMV-MG1 and CABMV-PE1. One transgenic plant (TE5-10) was resistant to the isolate CABMV-MG1, but susceptible to CABMV-PE1. The remaining transgenic plants developed systemic symptoms, equal to non-transformed plants, when inoculated with either isolate. The absence of virus in TE5-10 plants was confirmed by indirect ELISA. Transcription analysis of the transgene demonstrated that the TE5-10 plant did not accumulate transgenic mRNA, even before inoculation. After inoculation, viral RNA was only detected in plants inoculated with CABMV-PE1. These results confirm that the transgenic plant TE5-10 is resistant to isolate CABMV-MG1, and suggest that the resistance mechanism is post-transcriptional gene silencing, which is already activated in the transgenic plants before virus inoculation.

Protection between strains of Passion fruit woodiness virus in sunnhemp

The main objective of the present study was to evaluate the effect of the sunhemp (Crotalaria juncea) host species on the protective ability of two mild strains of Passion fruit woodiness virus (PWV), named F-101 and F-144, which had failed to protect passion flowers (Passiflora edulis f. flavicarpa) in previous experiments. The nucleotide sequences of the capsid protein (CP) gene and the 3'-non-translated region (3'-NTR) of these mild strains and the severe strain of PWV-SP were compared to confirm their relationship. The results of two protective tests with sunhemp plants in the greenhouse and one test under field conditions showed that all plants infected with either mild strain were protected against infection and/or symptom expression of the severe strain of PWV-SP. Evaluation of the relative concentration of the mild strains in sun hemp leaves showed an apparent uniformity in virus distribution in the leaf tissues, different than that which was previously reported for these mild strains in passion flower leaves. These results agree with previous studies that showed the effect of the concentration of the protective strains and the host species in the protection process.

Development of virus resistant transgenic papayas expressing the coat protein gene from a Brazilian isolate of Papaya ringspot virus

Translatable and nontranslatable versions of the coat protein (cp) gene of a Papaya ringspot virus (PRSV) isolate collected in the state of Bahia, Brazil, were engineered for expression in Sunrise and Sunset Solo varieties of papaya (Carica papaya). The biolistic system was used to transform secondary somatic embryo cultures derived from immature zygotic embryos. Fifty-four transgenic lines, 26 translatable and 28 nontranslatable gene versions, were regenerated, with a transformation efficiency of 2.7%. Inoculation of cloned R0 plants with PRSV BR, PRSV HA or PRSV TH, Brazilian, Hawaiian and Thai isolates, respectively, revealed lines with mono-, double-, and triple-resistance. After molecular analysis and a preliminary agronomic evaluation, 13 R1 and R2 populations were incorporated into the papaya-breeding program at Embrapa Cassava and Tropical Fruits, in Cruz das Almas, Bahia, Brazil.

Herança da resistência ao Watermelon mosaic virus em melancia (Citrullus lanatus L.)

Foi estudado o controle genético da resistência do genótipo não-comercial de melancia, PI 595201, ao vírus do mosaico da melancia (Watermelon mosaic virus, WMV). Avaliaram-se os genitores, a cultivar Crimson Sweet (P1 - suscetível) e a introdução PI 595201 (P2 - resistente), bem como as populações F1, F2, e os retrocruzamentos para ambos os parentais, RC11 (F1 x P1) e RC12 (F1 x P2). A severidade dos sintomas, depois da inoculação mecânica com WMV, foi avaliada de acordo com uma escala de notas de 1 (folhas sem sintomas) a 5 (mosaico intenso e deformações foliares). A cultivar Crimson Sweet apresentou média geral acima de 4,0, enquanto a introdução PI 595201 apresentou média 1,0, confirmando a reação contrastante das linhagens parentais. A hipótese de herança monogênica foi rejeitada, mostrando ser a resistência da introdução PI 595201 de controle oligo ou poligênico, com indicativo de dominância completa no sentido de maior resistência ao vírus. A estimativa de herdabilidade no sentido amplo foi acima de 0,8. A estimativa do número de genes, controlando o caráter, foi 4,16. O modelo aditivo-dominante é sugerido para explicar o controle genético da resistência.

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.

Predominância de begomovírus em tomateiros na região produtora da Ibiapaba, Ceará, e sua detecção natural em plantas daninhas

O tomateiro, Lycopersicon esculentum Mill., hortaliça de grande importância econômica para o Brasil, apresenta muitos problemas fitossanitários, dentre os quais as viroses. Os vírus associados à cultura no país pertencem aos gêneros Begomovirus, mais frequentemente relatado, Potyvirus, Cucumovirus, Tospovirus e Tobamovirus. No Ceará, apesar de relatos da incidência de viroses em tomateiros na Chapada da Ibiapaba, maior região produtora do estado, há escassez de informações sobre a situação atual da ocorrência de begomovírus, nas diversas lavouras daquele agropólo. Assim, foram objetivos deste trabalho: realizar levantamento da presença de begomovírus nas cultivares e híbridos de tomateiro explorados comercialmente na Ibiapaba; verificar a ocorrência de plantas daninhas infectadas e investigar a transmissão artificial de begomovírus isolados de tomateiro e de plantas daninhas para tomateiro. Os testes sorológicos e a PCR realizados detectaram begomovírus em 'Alambra', 'Densus', 'Monalisa', 'Santa Clara', 'Sheila', 'Sofia', 'Raisa-N' e 'TY- Fanny', cultivares e híbridos mais cultivados nas lavouras. Além de begomovírus, Cucumber mosaic virus (CMV) e Potato virus Y (PVY) foram também detectados. As plantas daninhas Amaranthus spinosus, A. viridis, Ageratum conyzoides e Bidens pilosa foram identificadas como hospedeiras naturais de begomovírus. A transmissão de begomovírus de tomateiro para tomateiro ocorreu em inoculações por enxertia e via extrato foliar e de plantas daninhas infectadas para tomateiros sadios somente por enxertia. O levantamento revelou que, à semelhança do que ocorre no restante do país, begomovírus são predominantes nas lavouras de tomate da Ibiapaba e que as plantas invasoras ali encontradas podem ser fontes de infecção viral para a cultura.

Quantitative control of Lettuce mosaic virus fitness and host defence inhibition by P1-HCPro

Two Lettuce mosaic virus isolates capable of overcoming the resistance afforded by the resistance gene mo1² in lettuce, LMV-AF199 from Brazil, and LMV-E, an European isolate, were evaluated for the rapidity and severity of symptoms induced on the lettuce variety Salinas 88 (mo1²). The mosaic symptoms on Salinas 88 plants inoculated with LMV-AF199 appeared 7 days post-inoculation (dpi) and 15 dpi for LMV-E. The symptoms induced by LMV-AF199 in this cultivar were also more severe than those induced by LMV-E. In order to identify the region of the viral genome responsible for this phenotype, recombinant viruses were constructed between these isolates and the phenotype of each recombinant was analysed. The region encoding proteins P1 and HcPro from LMV-AF199 was associated with the increased virulence in Salinas 88.

Danos na produção da abobrinha de moita causados pelo Papaya ringspot virus type W e Zucchini yellow mosaic virus

Este trabalho teve por objetivo avaliar, em condições de casa de vegetação e de campo, os danos causados pelo PRSV-W e ZYMV em abobrinha-de-moita (Cucurbita pepo cv. Caserta). As plantas em casa de vegetação foram inoculadas com os vírus individualmente e em mistura aos 12 e 22 dias após emergência (DAE) e aos 5, 15 e 25 DAE no campo. Em casa de vegetação, as infecções com PRSV-W + ZYMV, PRSV-W e ZYMV, na primeira época de inoculação, ocasionaram reduções de área foliar de 39,6%, 36,8% e 12,1%, respectivamente. As massas fresca e seca também foram significativamente afetadas na primeira época de inoculação. No campo, as plantas com infecções individuais ou mistas dos potyvírus produziram frutos não comerciais em quantidades que variaram de 14 a 861 g/planta, dependendo da idade que foram inoculadas. As plantas tratadas com tampão fosfato aos 5, 15 e 25 DAE produziram em média 573 g, 937 g e 1172 g de frutos comerciais e 282 g, 221 g e 192 g de frutos não comerciais, respectivamente. A redução na massa fresca das plantas foi diretamente relacionada com a época de inoculação, com médias de 60,7% para aquelas inoculadas aos 5 DAE e de 22,7% para aquelas inoculadas aos 15 DAE. Na terceira época de inoculação não houve diferença significativa de massa fresca entre os tratamentos.

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.

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.

Evaluación de barreras vegetales en el manejo integrado de la mancha anular del papayo (PRSV-P) en Michoacán, México

El efecto de barreras vegetales como componente de un programa de manejo integrado (MI), se validó y adaptó en 1999 en Michoacán, México, para controlar la Mancha Anular del Papayo, enfermedad causada por el Papaya ringspot potyvirus type-P (PRSV-P). Se estableció un experimento en parcelas divididas con dos factores experimentales: barreras vegetales (Hibiscus sabdariffa), y componentes de MI: MI sin aspersión de citrolina (1.5%) (MI-A), MI sin eliminación de plantas con síntomas iniciales de virosis antes de floración (MI-D) y MI. Las barreras vegetales sembradas 20 días antes del trasplante del papayo y el desplante retrasaron en 19 días el inicio del progreso de epidemias en el MI lo que resultó en una mayor producción (14.2%) que el resto de tratamientos, aunque fue superado por MI-A en vigor (4% en diámetro de tallo). La citrolina fue fitotóxica, disminuyó el vigor de plantas (5.3%) y no limitó significativamente el desarrollo de la enfermedad ya que la intensidad de las epidemias (X0 = 47días, Yf = 84% y ABCPE = 3220% días) fue similar al testigo. El uso de barreras vegetales por si sola aparentemente no es suficiente para la reducción de la incidencia y dispersión de la enfermedad. Los áfidos más abundantes, con reconocida capacidad transmisora del PRSV-P, fueron Aphis gossypii, A. nerii, A. spiraecola y Macrosiphum euphorbiae, los cuales representaron aproximadamente el 13% del total de áfidos capturados.

Caracterização de um isolado de Bidens mosaic virus proveniente de alface

Em 2004, plantas de alface com sintomas de mosaico coletadas em São Manuel - SP foram analisadas por microscopia eletrônica, constatando-se presença de partículas típicas de potyvirus com 730 nm de comprimento. Após purificação biológica por monolesionais em Chenopodium quinoa, o extrato vegetal foi inoculado em uma série de plantas diferenciadoras, verificando-se que o isolado testado foi capaz de infectar C. quinoa e C. amaranticolor induzindo lesões locais seguidas de mosaico sistêmico. Ervilha (Pisum sativum) mostrou-se assintomática, e em diferentes cultivares de alface como Trocadero, White Boston, Regina, Verônica, Lucy Brown, Rafaela, Tainá, Vera e Laurel foi observado o mosaico. A cultivar Gizele foi tolerante ao vírus. O sequenciamento da região codificadora da proteína capsidial revelou maior identidade de aminoácidos (97%) deste isolado com o Bidens mosaic virus - BiMV (nº de acesso AY960151). Diferentemente dos isolados de BiMV já descritos, este proveniente de alface não foi capaz de infectar Bidens pilosa, Helianthus annuus, Nicotiana tabacum TNN e N. glutinosa. A ocorrência natural do BiMV em alface, causando sintomas semelhantes aos do LMV e a suscetibilidade de várias das cultivares hoje plantadas, servem como um alerta para a correta diagnose do vírus a campo.

Bidens mosaic virus: detecção via RT-PCR e identificação de Galinsoga parviflora como um novo hospedeiro natural do vírus

O Bidens mosaic virus (BiMV) é uma espécie tentativa do gênero Potyvirus, que infecta alface (Lactuca sativa). Na ausência de métodos eficientes para diagnose deste vírus, o objetivo do trabalho foi a síntese de oligonucleotídeos específicos e sua otimização em testes de RT-PCR em uma só etapa, partindo-se de extrações de RNA total. Os oligonucleotídeos 8851sens (5'AGG CAG TTC GCA CGG CAT AC 3´) e 9211ant (5´ CTT CAT CTG GAT GTG TGC TTC 3´) permitem a eficiente detecção do vírus e possibilitaram a descoberta de uma nova hospedeira do vírus, a planta Galinsoga parviflora, comumente encontrada em canteiros de produção comercial de alface.

Análise comparativa da região codificadora para a proteína capsidial de isolados de PepYMV e PVY coletados em pimentão

O Potato virus Y (PVY) e Pepper yellow mosaic virus (PepYMV) são as únicas espécies de potyvirus encontradas em pimenta e pimentão no Brasil. A região codificadora para a proteína capsidial de isolados de PepYMV e PVY coletados em pimentão, foi avaliada quanto à variabilidade e presença de motivos específicos aos potyvirus. A identidade da seqüência de aminoácidos na CP entre os isolados de PepYMV foi de 93% a 100%, enquanto que para os de PVY 94% a 98%. Entre os vírus esta variou de 73% a 79%. Foi observada variabilidade nas regiões conservadas da CP. Todos os isolados de PepYMV seqüenciados não apresentaram o motivo DAG na CP, relacionada a transmissão dos vírus por afídeos, enquanto que para as seqüências obtidas de PVY foi observada. Demais domínios como MVWCIENG, ENTERH, QMKAAA e PYMPRYG foram verificadas em ambas espécies.