Natural infection of Nicandra physaloides by Tomato severe rugose virus in Brazil

Nicandra physaloides, a common weed in South America, was found to be infected by an isolate of Tomato severe rugose virus (ToSRV), a bipartite begomovirus. The plants developed severe yellow rugose mosaic and were collected in So Paulo State, Brazil. This isolate of ToSRV was transmitted by Bemisia tabaci B biotype from infected plants of N. physaloides to healthy plants of N. physaloides and tomato in a glasshouse. This is the first report of natural infection of N. physaloides by ToSRV in Brazil.

Marcador microssatélite associado ao alelo Ty-1 de resistência a Begomovirus em tomateiro

O objetivo deste trabalho foi associar um marcador microssatélite ao alelo Ty-1 de resistência a Begomovirus em tomateiro, e avaliar a eficiência desta associação na seleção de linhagens resistentes ao vírus. Os marcadores SSR-47 e SSR-48 foram testados em linhagens isogênicas contrastantes quanto à presença do alelo Ty-1 (LA-3473, LA-3474, LA-3475). O marcador SSR-47, por ter detectado polimorfismo nas linhagens, foi o único utilizado nas etapas subsequentes da pesquisa. Detectada a associação entre o SSR-47 e o alelo Ty-1, testou-se sua eficiência na seleção de genótipos avançados de tomateiro. Para confirmar a eficiência da seleção, foi realizada a avaliação fenotípica das plantas com padrões contrastantes de bandas para SSR-47, quanto à resistência a Begomovirus. Plantas que apresentaram banda única de 191 pb foram resistentes ao Begomovirus, pelo teste de inoculação por enxertia; aquelas com banda única de 180 pb foram suscetíveis; e as plantas com bandas de 191 e 180 pb foram resistentes. A distância máxima entre o Ty-1 e o marcador SSR-47 foi de 2,7 cM. Este marcador foi efetivo em caracterizar genótipos portadores do alelo Ty-1. As respostas das plantas à infecção pelo Begomovirus, induzida via enxertia, são consistentes com as reações previstas com o uso do marcador molecular SSR-47.

Detecção de Begomovirus em maracujazeiro (Passiflora edulis Sims) no Estado de Alagoas

O maracujazeiro é uma cultura de grande importância econômica nos países tropicais, destacando-se o Brasil como o maior produtor. No presente trabalho, é relatada a infecção de plantas de maracujazeiro por um vírus do gênero Begomovirus, família Geminiviridae, no município de Anadia, Estado de Alagoas. As plantas infectadas apresentavam sintomas de mosaico amarelo, redução drástica de crescimento e da área foliar. DNA extraído de plantas sintomáticas foi empregado como molde em PCRs, contendo os pares de primers PAL1v1978 e par1C496 ou PBL1v2040 e PCRc1 que direcionam, respectivamente, a amplificação de regiões de aproximadamente 1,2 kb do DNA-A e 0,6 kb do DNA-B, do genoma dos begomovírus. Fragmentos de tamanho esperado foram amplificados a partir de amostras de plantas sintomáticas, confirmando a infecção por Begomovirus. O seqüenciamento desses fragmentos está em andamento para uma definição precisa da espécie viral.

Genetic diversity of begomovirus infecting tomato and associated weeds in Southeastern Brazil

The genetic diversity of begomovirus isolates from tomato (Lycopersicon esculentum) fields in the Southeastern region of Brazil was analyzed by direct sequencing of PCR fragments amplified by using universal oligonucleotides for the begomovirus DNA-A, and subsequent computer-aided phylogenetic analysis. Samples of tomato plants and associated weeds showing typical symptoms of virus infection were collected at seven locations in the states of Minas Gerais, Espírito Santo and Rio de Janeiro. A total of 137 out of 369 samples were infected with a begomovirus based on PCR analysis. Phylogenetic analysis indicated a high degree of genetic diversity among begomoviruses infecting tomatoes in the sampled area. One species (Tomato chlorotic mottle virus, TCMV) occurs predominantly in Minas Gerais, whereas in Rio de Janeiro and Espírito Santo a distinct species, not yet fully characterized, predominates. Phylogenetic analysis further indicates the presence of an additional four possible new species. This high degree of genetic diversity suggests a recent transfer of indigenous begomovirus from wild hosts into tomatoes. The close phylogenetic relationship verified between begomovirus infecting tomato and associated weeds favors this hypothesis.

Traditional and transgenic strategies for controlling tomato-infecting begomoviruses

Viruses of to the family Geminiviridae are considered some of the most important pathogens in tropical and subtropical regions of the world. Members of one Geminiviridae genus, Begomovirus, have been causing severe losses, particularly in tomato (Lycopersicon esculentum) production in the Americas and the Caribbean. Several new begomoviruses have been reported in the region and, at least one, Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV), has been brought in from the Old World via infected transplants. In addition, the recombination events that are playing an important role in Begomovirus diversity have increased the complexity of their control. This scenario has led to the search for control measures that go beyond traditional host genetic resistance, chemical controls and cultural practices. In this review, besides the recommended classical control measures, transgenic approaches will be discussed, as well as the mechanisms involved in their successful control of viruses.

Resistência de genótipos de tomateiro a um isolado de geminivírus do cinturão verde de Campinas, São Paulo

Plantas de tomateiro (Lycopersicon esculentum) apresentando sintomas de amarelecimento do limbo foliar principalmente nas nervuras, redução de crescimento e distorções foliares foram coletadas em lavouras do cinturão verde de Campinas, São Paulo, e mantidas no Centro Experimental de Campinas (IAC), para utilização em experimentos de avaliação de resistência de genótipos à virose. A partir de análises moleculares, o vírus foi identificado como Tomato yellow vein streak virus (TYVSV). Foram feitas avaliações em campo (infecção natural) e em telado (infecção natural e controlada), usando-se diversos genótipos, abrangendo cultivares, híbridos, linhagens e populações, além de espécies selvagens de tomateiro. Alguns dos genótipos e híbridos contêm o gene de resistência Ty-1. Em campo, destacou-se o híbrido 'BX 1016158' com as menores incidências de doença. Em telado (infecção natural), híbridos interespecíficos de L. esculentum x L. peruvianum, e a linhagem PI 134417 (L. hirsutum) mostraram-se os mais resistentes ao isolado. O método de avaliação precoce em telado (infecção controlada) mostrou-se adequado para discriminar genótipos resistentes ao isolado. Por meio desse método, constatou-se a resistência das linhagens 'LA 444-1' (L. peruvianum), F4(TySw5) e a série IAC 14-2, e dos híbridos 'Franco' e BX1653088 ('Densus'), os quais receberam notas próximas de um ou não apresentaram sintomas.

Estudo da interação de um begomovírus isolado de tomateiro com a mosca branca

No estudo da interação de um begomovírus isolado de tomateiro (Lycopersicon esculentum) em Anápolis-GO, denominado GO-ANPL (taxonomicamente relacionado ao Tomato rugose mosaic virus, ToRMV) com o vetor Bemisia tabaci biótipo B, determinaram-se o período de acesso de aquisição do vírus (PAA), o período de acesso de inoculação (PAI), o período de latência (PL), a sua retenção e transmissão à progênie. Nos experimentos empregaram-se plantas de tomateiro 'Santa Clara' e cinco insetos por planta. Constatou-se um PAA mínimo de 15 min com o qual 6% dos tomateiros foram infetados. Este percentual aumentou para 65% quando o PAA foi estendido para 24 h. O PAI mínimo foi de 30 min registrando-se 18% de infecção, o qual foi elevado para 67% com 24 h de PAI. Observou-se o término do PL 16 h após o vetor adquirir o vírus. Na detecção do GO-ANPL no vetor via PCR, testes com mais de 2.500 espécimens constataram o vírus em ninfas desenvolvidas em tomateiro infetado, em adultos com diferentes PAAs, mas não em ovos de fêmeas avirulíferas ovipositados em planta infetada. Observou-se a passagem transestadial em 100% dos adultos testados que transmitiram o vírus em 33% dos casos. Evidenciou-se a transmissão à progênie pela detecção do vírus em ovos, ninfas e adultos provenientes de fêmeas virulíferas, contudo, a transmissão do vírus pelos adultos não foi observada. Os resultados obtidos indicam que a interação vírus-vetor é estabelecida desde a fase inicial do desenvolvimento do inseto e podem ser considerados relevantes para os estudos epidemiológicos dos begomovírus associados ao biótipo B de B. tabaci no país.

Print-capture PCR for detection of tomato begomoviruses from plants and whiteflies

Print-capture (PC) Polymerase chain reaction (PCR) was evaluated as a novel detection method of plant viruses. Tomato (Lycopersicon esculentum) plants infected with begomovirus (fam. Geminiviridae, gen. Begomovirus) and viruliferous whiteflies were used to study the efficiency of the method. Print-capturing steps were carried out using non-charged nylon membrane or filter paper as the solid support for DNA printings. Amplified DNA fragments of expected size were consistently obtained by PCR from infected plants grown in a greenhouse, after direct application of printed materials to the PCR mix. However, virus detection from a single whitefly and from field-grown tomato samples required a high temperature treatment of printed material prior to PCR amplification. Comparison of nylon membrane and filter paper as the solid support revealed the higher efficiency of the nylon membrane. The application of print-capture PCR reduces the chances of false-positive amplification by reducing manipulation steps during preparation of the target DNA. This method maintains all the advantages of PCR diagnosis, such as the high sensitivity and no requirement of radioactive reagents.

Espécies vegetais hospedeiras de begomovírus isolados de tomateiro em Goiás e no Distrito Federal

A determinação da gama de hospedeiros de begomovírus isolados de tomateiro (Lycopersicon esculentum) é de elevada importância nos estudos conduzidos com esses patógenos, uma vez que contribui para o entendimento da larga disseminação dos vírus em condições de campo e oferece subsídios para o estudo da variabilidade genética de espécies e estirpes identificadas em diversas regiões do país. Visando a determinação e a comparação da gama de hospedeiros de dois isolados de begomovírus de tomateiro obtidos de lavouras da região de Anápolis-GO (GO-ANPL) e do Distrito Federal (DF-BR2) inocularam-se 31 espécies vegetais pertencentes a oito famílias botânicas, sob duas modalidades de inoculação: mecânica e com a mosca branca, Bemisia tabaci biótipo B. Constatou-se que o GO-ANPL e o DF-BR2 infetaram exclusivamente plantas da família Solanaceae como Datura stramonium, Nicandra physalodes e Nicotiana benthamiana. Para o GO-ANPL, o número de espécies vegetais infetadas com o emprego do inseto vetor foi superior ao obtido pela inoculação mecânica, diferindo dos resultados obtidos para o DF-BR2 em que as plantas hospedeiras foram igualmente infetadas em ambos os métodos de inoculação. A comparação entre as hospedeiras dos dois isolados e destes com as de outros begomovírus de tomateiro da região Nordeste revelaram que há variação tanto nas espécies hospedeiras como na sintomatologia exibida pelas plantas infetadas. Os testes foram todos confirmados com hibridização com sondas moleculares, em "dot blot".

Ocorrência e variabilidade genética do Tomato severe rugose virus em tomateiro e pimentão no Estado de São Paulo

Um levantamento para avaliar a ocorrência de begomovírus nas culturas de pimentão e tomateiro no estado de São Paulo foi realizado entre janeiro/2007 e julho/2008. O DNA total de amostras de pimentão (710) e de tomateiro (103) foi extraído e a presença de begomovírus foi testada por PCR. Paralelamente, as mesmas amostras foram avaliadas por amplificação por círculo rolante (RCA) seguidas de PCR, e algumas amostras positivas analisadas por RCA-RFLP com a enzima de restrição HpaII, a fim de se conhecer a variabilidade genética dos isolados. Os resultados demonstraram que, para a técnica de PCR, 99 amostras de pimentão (13,94%) e 39 de tomateiro (37,86%) foram positivas para a presença de begomovírus, enquanto que por RCA-PCR, 333 (46,90%) de pimentão e 82 (79,61%) de tomateiro mostrando a maior sensibilidade desta técnica. Seqüências correspondentes à região 5' da capa protéica (CP) e um segmento de gene da região intergênica foram analisadas e indicaram apenas a presença da espécie Tomato severe rugose virus (ToSRV). Porém, seqüenciamento parcial de clones obtidos a partir de produto RCA de tomateiro permitiu a detecção de infecção mista de ToSRV e Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV). Por RCA-RFLP quatro padrões de restrição foram observados para o ToSRV em pimentão, enquanto que em tomateiro observaram-se 18 padrões.Os resultados indicam maior diversidade genética dos begomovírus em tomateiro quando comparada com os de pimentão.

Diversidade genética de Begomovirus que infectam plantas invasoras na região nordeste

Os Begomovirus fazem parte de uma família numerosa de fitovírus denominada Geminiviridae. Eles infectam ampla gama de hospedeiras, incluindo muitas espécies cultivadas, como tomate (Lycopersicon esculentum), feijão (Phaseolus vulgaris), pimentão (Capsicum annuum), caupi (Vigna unguiculata), mandioca (Manihot esculenta) etc., além de plantas invasoras de várias espécies. Em alguns casos, plantas invasoras podem funcionar como reservatórios desses vírus para plantas cultivadas, mediante transmissão pelo inseto-vetor. No presente trabalho, plantas invasoras com sintomas de mosaico amarelo, deformação do limbo foliar e redução do crescimento foram avaliadas no tocante à presença de Begomovirus mediante a técnica de PCR, empregando-se oligonucleotídeos universais para detecção desses vírus. Foram avaliadas 11 amostras, correspondendo a 10 espécies, coletadas em municípios dos Estados de Alagoas, Pernambuco e Bahia. Algumas, como Herissantia crispa, Waltheria indica e Triumfetta semitriloba, são relatadas pela primeira vez como espécies hospedeiras de Begomovirus. Para estimar a variabilidade genética dos Begomovirus detectados, o produto de amplificação dos diversos isolados foi clivado com as enzimas de restrição EcoRI, HinfI e TaqI. Confirmando resultados obtidos para plantas cultivadas por outros grupos de pesquisa, foram observados padrões distintos de clivagem para os isolados estudados, evidenciando a grande variabilidade genética desses vírus.

Ocorrência e variabilidade genética do Tomato severe rugose virus em tomateiro e pimentão no Estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Plant-derived essential oils affecting settlement and oviposition of Bemisia tabaci (Genn.) biotype B on tomato

The silverleaf whitefly Bemisia tabaci (Genn.) biotype B (Hemiptera: Aleyrodidae) is an economically important pest of tomatoes Solanum lycopersicum (L.), causing irregular ripening on fruits and transmitting several plant pathogenic geminiviruses. The management of this pest is commonly based on repetitive spraying with synthetic pesticides, causing serious environmental damages and increase of resistance by insect population. In the present study, essential oils from the leaves of Artemisia camphorata Vill., Ageratum conyzoides L., Foeniculum vulgare Mill., Lippia alba (Mill.) N. E. Br., Plectranthus neochilus Schltr., and Tagetes erecta L. were investigated for their possible repellent and oviposition-deterrent effects against B. tabaci biotype B on tomato. In a multi-choice assay, P. neochilus essential oil was the most active repellent and oviposition deterrent. Essential oils of A. conyzoides and T. erecta significantly deterred the female B. tabaci biotype B from laying eggs on treated tomato leaflets compared with the control. (E)-Caryophyllene (30.67 %) and the monoterpenes α-pinene (15.02 %) and α-thujene (11.70 %) were identified as the major constituents of the essential oil of P. neochilus. Our findings demonstrated the potential of essential oil of P. neochilus and other oils in the reduction of settlement and oviposition of B. tabaci biotype B on tomato. © 2012 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Interação de Tomato severe rugose virus com Bemisia tabaci biótipo B, a acessos de Capsicum spp. e ocorrência de espécies de mosca-branca no Estado de São Paulo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudos biológicos e moleculares de begomovirus infectando pimentão (Capsicum annuum) no Estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)