Watermelon transformation with Zucchini yellow mosaic virus coat protein gene and comparison with parental cultivar

The objective of this work was to transfer Zucchini yellow mosaic virus coat protein (ZYMV-CP) and neomycin phosphotransferase II (NPT II) genes to the watermelon 'Crimson Sweet'(CS) genome, and to compare the transgenic progenies T1 and T2 with the nontransformed parental cultivar for morphological, pomological, growth and yield characteristics. The ZYMV-CP gene was transferred by Agrobacterium tumefaciens. The presence of the gene in transgenic T0, T1 and T2 plants was determined by polymerase chain reaction, and the results were confirmed by Southern blot. Two experiments were performed, one in the winter-spring and the other in the summer-autumn. In both experiments, the hypocotyl length of transgenic seedlings was significantly higher than that of nontransgenic parental ones. In the second experiment, the differences between transgenic and nontransgenic individuals were significant concerning fruit rind thickness, flesh firmness, fruit peduncle length, size of pistil scar, and a* values for fruit stripe or flesh color. Transferring ZYMV-CP gene to CS genome affected only a few characteristics from the 80 evaluated ones. The changes in rind thickness, flesh firmness and flesh color a* values are favorable, while the increase in the size of pistil scar is undesirable. The transgenic watermelon line having ZYMV-CP gene and the parental cultivar CS are very similar.

Seleção de genótipos de soja resistentes a duas estirpes de Soybean mosaic virus

Soybean mosaic virus (SMV) is the most prevalent virus on soybeans (Glycine max) throughout the world. It causes mottling on seeds and has been associated with yield reduction. Recently, a new strain (SMV 95-1) was found infecting resistant cultivars, causing dwarfing and systemic necrosis. In a screening test carried out with the strains SMV 95-1 and SMV 95-2 on the germplasm collection, several resistant cvs. Embrapa 60, Embrapa 61, Embrapa 62, Embrapa 66 , Embrapa 133, Embrapa 134, Embrapa 135, and Embrapa 136 were identified as resistant to both strains. The resistant genotypes may serve in future soybean breeding programs in Brazil.

Mosaic in Senna occidentalis in southern Brazil induced by a new strain of Soybean mosaic virus

Plants of Senna occidentalis (sin. Cassia occidentalis) with mosaic symptoms were collected near a soybean (Glycine max) field where some plants exhibited symptoms of mosaic and blistering. A preliminary examination of leaf tissue from diseased S. occidentalis by electron microscopy revealed the presence of pinwheel inclusions as well as long flexuous particles, indicating the presence of a potyvirus. Host range, serology, and amino acid sequence from this potyvirus were similar to those from other Brazilian isolates of Soybean mosaic virus (SMV). The 3'- terminal region of the genomic RNA was cloned and a cDNA sequence of 1.9 kb upstream of the poly (A) tract was determined. The sequence contains a single open reading frame and a 3'- non-translated region (NTR) of 259 bp. The nucleotide sequence of the CP gene of SMV-Soc was 98% identical to that of Brazilian isolates SMV-B, SMV-L, and SMV-FT10. The percentage of nucleotide identity of their 3'-NTR's was 91, 98, and 99% in relation to SMV-L, SMV-B, and SMV-FT10, respectively. In contrast to other Brazilian SMV isolates studied, SMV-Soc was able to infect sunflower (Helianthus annuus). Based on these results, the S. occidentalis isolate was identified as a new strain of SMV belonging to the SMV strain, group G5 and was named SMV-Soc. This is the first report of naturaly occurring SMV infecting plants of S. occidentalis in Brazil, adding this weed as a new source of SMV in the field.

Effects of single and double infections with Potato virus X and Tobacco mosaic virus on disease development, plant growth, and virus accumulation in tomato

The tomato cv. Fukuju nº. 2 was used for studying the effect of single and double infections with Potato virus X (PVX) and Tobacco mosaic virus (TMV). Mixed infection resulted in a synergistic increase of disease severity, where more growth reduction was seen with simultaneous inoculations than with sequential inoculations at four-day intervals. At five and 12 days post-inoculation, the increased severity of the disease coincided with enhancement of virus accumulation in the rapidly expanding upper leaves. The PVX concentration in leaves nº 5 to 7 of doubly infected plants was three to six fold that of singly infected ones, as determined by DAS-ELISA. Mixed infection with the L strain led to higher enhancement of PVX than with the TMV-L11A strain. The concentration of TMV-L was lower in double infection and significantly higher than TMV-L11A in both singly and doubly infected plants. Analyses of the PVX ORF2 by Western blot and Northern hybridization revealed the pattern of accumulation of the 25 kDa protein and the RNAs, respectively, following those of the virion and coat protein. The strain TMV-L11A overcame the resistance gene in cv. GCR 237 (Tm-1). In the upper leaf nº. 8, the concentration of PVX was three times higher in plants with mixed infection than with L11A. The concentrations of the L and OM (TMV strains) in both singly and doubly infected plants were at very low levels, and the synergistic effect on PVX concentration and disease severity was not observed.

Propriedades moleculares de um isolado brasileiro do Southern bean mosaic virus

Um isolado do Southern bean mosaic virus (SBMV), gênero Sobemovirus, encontrado em feijoeiro (Phaseolus vulgaris) no Estado de São Paulo, foi purificado e algumas de suas propriedades moleculares determinadas. As partículas virais apresentam diâmetro de 28-30 nm e proteína capsidial com massa molecular estimada em 30 kDa. Das partículas virais foi extraído RNA de vários tamanhos (4,2 Kb, 3,1 Kb, 2,65 Kb, 2,15 Kb, 1,64 Kb, 1,36 Kb e 1,0 Kb) sendo aquele de 4,2 Kb o RNA genômico e o de 1,0 Kb supostamente um subgenômico que codifica para a proteína capsidial. Ácidos ribonucleicos de mesmo tamanho foram também detectados in vivo, indicando estar associados à replicação viral. Na análise do RNA de fita dupla (dsRNA), somente duas espécies foram detectadas (4,2 Kpb e 1,0 Kpb) correspondendo às formas replicativas do RNA genômico e do subgenômico para proteína capsidial. Os resultados indicam que somente estes dois RNA são replicados por meio de formas replicativas (RFs), enquanto os demais devem ser formados talvez por iniciação interna da fita negativa do RNA genômico. O SBMV-B SP apresentou propriedades moleculares análogas àquelas do SBMV descrito na América do Norte.

Caracterização de uma nova estirpe do Tomato mosaic virus isolada de tomateiro no Estado de São Paulo

Um vírus isolado em Guaratinguetá, SP, de tomateiro (Lycoporsicon esculentum) 'Santa Clara' com sintomas característicos de virose, foi estudado por meio de plantas indicadoras e de hospedeiras diferenciais pertencentes a linhagens homozigotas de tomateiro, ensaios de estabilidade in vitro, purificação, contrastação negativa, testes sorológicos de ELISA-PTA e imunomicroscopia eletrônica, utilizando-se anti-soros contra diferentes vírus do gênero Tobamovirus. O isolado infetou plantas de espécies de amarantáceas, quenopodiáceas e solanáceas. Plantas de Chenopodium amaranticolor reagiram com sintomas locais e sistêmicos; Nicotiana sylvestris e N. rustica reagiram com lesões locais e a linhagem homozigota de tomateiro Tm-2 mostrou-se imune ao vírus. Nas preparações purificadas de contrastação negativa, foram observadas partículas rígidas e alongadas com cerca de 300 nm. O isolado foi identificado como um tobamovírus, com anti-soros contra o Tomato mosaic virus (ToMV) e Tobacco mosaic virus (TMV). As hospedeiras diferenciais indicaram se tratar de ToMV. Por meio de RT-PCR, com oligonucleotídeos para o gene da capa protéica de espécies do gênero Tobamovirus do subgrupo 1, amplificaram-se fragmentos com 850 pb que foram clonados e seqüenciados. A similaridade de nucleotídeos e aminoácidos deduzidos variou entre 85 e 91% quando a seqüência do ToMV-SP foi comparada com outras sequências de ToMV, 75 e 83% quando comparada com as do TMV e 67 e 72% quando comparada com a do Odontoglossum ringspot virus (ORSV). As comparações com outras espécies de tobamovírus apresentaram valores de similaridade inferiores a 65%. Confirmou-se a identidade dos vírus como sendo uma nova estirpe do ToMV.

Efeitos na fotossíntese e área foliar de cultivares de alface inoculadas mecanicamente com patótipos do Lettuce mosaic virus e Lettuce mottle virus

Levantamentos realizados no estado de São Paulo indicaram a ocorrência isolada e em infecções mistas do Lettuce mosaic virus (LMV) e do Lettuce mottle virus (LeMoV) em plantas de alface (Lactuca sativa). O presente trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da infecção isolada e mista entre o LMV (patótipos II e IV) e o LeMoV, em cultivares de alface suscetível (White Boston) e tolerante (Elisa - gene mol¹) ao LMV patótipo II. As plantas foram inoculadas via extrato vegetal tamponado com isolados de LMV-II, LMV-IV e LeMoV separadamente e em diferentes combinações, com intervalo de 24 h ou simultaneamente com os dois vírus. As plantas infetadas foram analisadas utilizando-se hospedeiras diferenciais para o LMV e o LeMoV, e no caso do LMV pelo teste sorológico de PTA-ELISA. Nas avaliações de peso fresco e seco, área foliar e teor de clorofila, observou-se que a cultivar White Boston foi a mais afetada por ambos os vírus. As infecções mistas e isoladas na cultivar Elisa causaram efeitos semelhantes, provavelmente devido a presença do gene mo1¹ de tolerância ao LMV-II. O isolado LMV-IV foi considerado o mais agressivo nestas cultivares quando comparado ao LMV-II e o LeMoV.

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.

Detecção do Southern bean mosaic virus no Paraná, e separação do Bean rugose mosaic virus em feijoeiro

Em lavouras de feijoeiro (Phaseolus vulgaris) da cultivar Carioca Comum, no município de Londrina, Estado do Paraná, foram encontradas plantas com sintomas de necrose da haste, mosaico clorótico leve e porte reduzido, semelhantes aos sintomas causados por infecção viral. Exames de microscopia eletrônica revelaram a presença de partículas isométricas. Em testes de imunodifusão dupla em gel de ágar os extratos foliares de plantas infetadas reagiram positivamente com anti-soro específico para o Southern bean mosaic virus (SBMV). O vírus foi purificado e a massa molecular de sua proteína capsidial foi estimada em 30 kDa, valor esperado para proteínas do capsídeo de vírus do gênero Sobemovirus. A gama de hospedeiras do SBMV isolado no Paraná foi restrita ao feijoeiro e a algumas cultivares de soja (Glycine max). A separação de dois vírus isométricos comuns em infecções mistas no feijoeiro foi possível através da reação de imunidade ao SBMV apresentada por Crotalaria sp, Chenopodium quinoa e Mucuna deeringiana, e da reação de susceptibilidade dessas mesmas hospedeiras ao Bean rugose mosaic virus (BRMV).

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 Bean rugose mosaic virus (BRMV) de Minas Gerais e estimativa de perdas em feijoeiro em infecção simples ou em conjunto com o BCMV

Plantas de feijão-vagem do cultivar Novirex apresentando mosaico e enrolamento de vagens, sem deformação foliar evidente, foram coletadas em 2002 em Cordisburgo, MG. Estudos preliminares identificaram o vírus como um isolado do Bean rugose mosaic virus (BRMV). Este trabalho relata a caracterização do isolado, por meio de produção e avaliação de anti-soro, determinação da gama de hospedeiros, estudo da transmissão do vírus por besouros crisomelídeos e estimativa de perdas em feijoeiro como resultado de infecção isolada ou em conjunto com o Bean common mosaic virus (BCMV). O roteiro adotado para purificação possibilitou a obtenção de vírus purificado em rendimento satisfatório para a produção de anti-soro. A titulação dos anti-soros foi realizada por ELISA indireto, obtendo-se reações positivas com a diluição máxima testada (1:70.000). Das 22 espécies vegetais utilizadas na gama de hospedeiros, foram infectadas plantas de Chenopodium quinoa e alguns cultivares de feijão e soja, conforme esperado para o BRMV. O isolado de BRMV foi transmitido pelo besouro crisomelídeo Cerotoma arcuata a uma taxa de 33,3%. A infecção simples de feijão 'Ouro Negro' e de feijão-vagem 'Novirex' levou a uma redução do peso das vagens por planta de 3,4% e 84,9%, respectivamente. Infecção mista do BRMV com o BCMV levou a uma redução do peso de vagens por planta de até 70,1% para 'Novirex' e de até 90,8% para 'Ouro Negro'.

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.

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.