Caracterização de um isolado do Pepper mild mottle virus que não quebra a resistência do gene L3 em Capsicum sp.

Sementes de pimenta (Capsicum baccatum) 'Dedo de Moça' destinadas ao plantio comercial e adquiridas no município de São Paulo, SP, analisadas quanto à presença de vírus, por meio de testes biológicos e sorológicos revelaram-se infetadas por uma estirpe do Pepper mild mottle virus (PMMoV). Para confirmar a identidade do isolado, promoveu-se a RT-PCR com oligonucleotídeos que flanqueiam a ORF da capa protéica de espécies do gênero Tobamovirus do subgrupo 1. Os fragmentos de DNA amplificados, quando seqüenciados e comparados com outros isolados de tobamovírus depositados no GenBank, apresentaram valores de identidade de nucleotídeos entre 94 e 100% com outras seqüências de PMMoV, inferiores a 75% para as demais espécies de tobamovírus do subgrupo I (Tobacco mosaic virus, Tomato mosaic virus e Odontoglossum ringspot virus) e 65% para os tobamovírus dos subgrupos II e III. O PMMoV-BR revelou 100% de identidade com isolados japoneses, sugerindo que este patógeno pode ter sido introduzido daquele país. A seqüência de aminoácidos deduzidos da capa protéica indicou também, que este isolado não é capaz de quebrar a resistência do gene L3 de Capsicum spp. Fato confirmado pelos sintomas causados nas hospedeiras diferenciais de Capsicum spp., verificando-se que este isolado não foi capaz de infetar plantas de C. chinense (L3) e C. chacoense (L4). Estes resultados confirmaram a importância da caracterização dos isolados de tobamovírus, fundamental para adequação de medidas de controle, principalmente, prevenindo a entrada e posterior disseminação do patógeno em novas áreas de cultivo.

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.

Danos causados pelo Zucchini lethal chlorosis virus (ZLCV) sobre a produção de frutos comerciais de abobrinha de moita 'Caserta'

O ZLCV é um tospovírus encontrado com freqüência causando severos danos em cucurbitáceas. Nesse trabalho avaliaram-se os danos causados pelo ZLCV em abobrinha de moita 'Caserta', em campo na ESALQ/USP, Piracicaba-SP, onde esse vírus é freqüente. Plantas obtidas pela semeadura direta foram monitoradas periodicamente quanto à infecção pelo ZLCV por meio dos sintomas e por PTA-ELISA. Monitorou-se ainda a contaminação com Papaya ringspot virus - type W e Zucchini yellow mosaic virus, desconsiderando a produção dessas plantas. As plantas foram agrupadas em função da época de aparecimento dos sintomas do ZLCV, avaliando a produção de frutos comerciais (FC) e não comerciais (FNC) de cada grupo e comparando com a de plantas que permaneceram sem sintomas até o final do experimento. As plantas que apresentaram sintomas até os 23 dias após a emergência (DAE) não produziram qualquer tipo de frutos. FC foram colhidos de plantas que apresentaram sintomas a partir dos 42 DAE. Mesmo assim, houve redução de 78,5 % na produção de FC. Plantas que mostraram sintomas por ocasião da última colheita (55 DAE) apresentaram redução na produção de FC de 9,6 %. A infecção com o ZLCV até o início da frutificação inviabiliza a produção de FC de abobrinha de moita 'Caserta'.

Cianobactérias e algas reduzem os sintomas causados por Tobacco vosaic virus (tmv) em plantas de fumo

As algas e as cianobactérias produzem uma grande diversidade de compostos com atividade biológica direta sobre microrganismos ou agem como ativadores de mecanismos de resistência em plantas. Em vista disso, foi investigada a manifestação dos sintomas causados pelo Tobacco mosaic virus (TMV) em plantas de fumo previamente tratadas com cianobactérias ou algas. Quando as folhas plantas de fumo foram tratadas dois dias antes da inoculação, foi verificado que suspensões de células dos isolados de cianobactérias 004/02, 008/02, Anabaena sp. e Nostoc sp. 61; e do isolado de alga 061/02, bem como as preparações do conteúdo intracelular do isolado 004/02 (4 C) e do filtrado do meio de cultivo do isolado 061/02 (61 M) apresentaram efeito na redução do número de lesões locais provocadas por TMV em folhas de plantas fumo, cultivar TNN. Além disso, foi observado que os isolados Anabaena sp., Nostoc sp. 21 (cianobactéria), Nostoc sp. 61 e 090/02 (alga) mostraram efeito direto sobre o vírus semi-purificado. Em vista disso, pode-se sugerir que os isolados estudados sintetizam compostos que agem diretamente sobre o TMV e/ou ativam o mecanismo de defesa de plantas contra fitopatógenos.

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.

Functional Genomic Approaches for Deciphering Plant-Virus Interactions

Plant-virus interactions are very complex in nature and lead to disease and symptom formation by causing various physiological, metabolic and developmental changes in the host plants. These interactions are mainly the outcomes of viral hijacking of host components to complete their infection cycles and of host defensive responses to restrict the viral infections. Viral genomes contain only a small number of genes often encoding for multifunctional proteins, and all are essential in establishing a viral infection. Thus, it is important to understand the specific roles of individual viral genes and their contribution to the viral life cycles. Among the most important viral proteins are the suppressors of RNA silencing (VSRs). These proteins function to suppress host defenses mediated by RNA silencing and can also serve in other functions, e.g. in viral movement, transactivation of host genes, virus replication and protein processing. Thus these proteins are likely to have a significant impact on host physiology and metabolism. In the present study, I have examined the plant-virus interactions and the effects of three different VSRs on host physiology and gene expression levels by microarray analysis of transgenic plants that express these VSR genes. I also studied the gene expression changes related to the expression of the whole genome of Tobacco mosaic virus (TMV) in transgenic tobacco plants. Expression of the VSR genes in the transgenic tobacco plants causes significant changes in the gene expression profiles. HC-Pro gene derived from the Potyvirus Y (PVY) causes alteration of 748 and 332 transcripts, AC2 gene derived from the African cassava mosaic virus (ACMV) causes alteration of 1118 and 251transcripts, and P25 gene derived from the Potyvirus X (PVX) causes alterations of 1355 and 64 transcripts in leaves and flowers, respectively. All three VSRs cause similar up-regulation in defense, hormonally regulated and different stress-related genes and down-regulation in the photosynthesis and starch metabolism related genes. They also induce alterations that are specific to each viral VSR. The phenotype and transcriptome alterations of the HC-Pro expressing transgenic plants are similar to those observed in some Potyvirus-infected plants. The plants show increased protein degradation, which may be due to the HC-Pro cysteine endopeptidase and thioredoxin activities. The AC2-expressing transgenic plants show a similar phenotype and gene expression pattern as HC-Pro-expressing plants, but also alter pathways related to jasmonic acid, ethylene and retrograde signaling. In the P25 expressing transgenic plants, high numbers of genes (total of 1355) were up-regulated in the leaves, compared to a very low number of down-regulated genes (total of 5). Despite of strong induction of the transcripts, only mild growth reduction and no other distinct phenotype was observed in these plants. As an example of whole virus interactions with its host, I also studied gene expression changes caused by Tobacco mosaic virus (TMV) in tobacco host in three different conditions, i.e. in transgenic plants that are first resistant to the virus, and then become susceptible to it and in wild type plants naturally infected with this virus. The microarray analysis revealed up and down-regulation of 1362 and 1422 transcripts in the TMV resistant young transgenic plants, and up and down-regulation of a total of 1150 and 1200 transcripts, respectively, in the older plants, after the resistance break. Natural TMV infections in wild type plants caused up-regulation of 550 transcripts and down-regulation of 480 transcripts. 124 up-regulated and 29 down-regulated transcripts were commonly altered between young and old TMV transgenic plants, and only 6 up-regulated and none of the down-regulated transcripts were commonly altered in all three plants. During the resistant stage, the strong down-regulation in translation-related transcripts (total of 750 genes) was observed. Additionally, transcripts related to the hormones, protein degradation and defense pathways, cell division and stress were distinctly altered. All these alterations may contribute to the TMV resistance in the young transgenic plants, and the resistance may also be related to RNA silencing, despite of the low viral abundance and lack of viral siRNAs or TMV methylation activity in the plants.

Genetic control of characters associated with bean golden mosaic geminivirus resistance in Phaseolus vulgaris L.

Bean golden mosaic is the most important viral disease of the bean crop (Phaseolus vulgaris L.) in Latin America. The genetics of resistance to a Brazilian strain of bean golden mosaic virus (BGMV), was studied in a 4 x 4 diallel cross without reciprocals, among the parental genotypes DOR 303, EMGOPA 201 Ouro, Carnaval, and Redlands Greenleaf C. Seedlings of the four parents, six F1 hybrids, 12 backcrosses, and F2 generations for each combination were inoculated on the eighth day after sowing by exposure to a viruliferous whitefly (Bemisia tabaci Genn.) population for 24 h, in a glasshouse, prior to transplantation to field conditions. The full set of two parents, F1, F2 and respective backcrosses for each combination was considered to be a family. Data were recorded and analyzed for foliar yellowing, plant dwarfing, and pod malformation, using a randomized block design, with two replications. Weighted generation mean analysis was performed for each of the six families. An additive gene action model was significant for the three characteristics evaluated. On the other hand, non-additive gene action had greater absolute value in most cases. Resistance to foliar yellowing conferred by genes from DRO 303 was highly heritable and was expressed equally well in the different genetic backgrounds evaluated. Such resistance may be oligogenic. Broad- and narrow-sense heritabilities were relatively high for all response traits. The three traits studied were all positively correlated, indicating that they can be simultaneously selected for enhancement. The highest correlation coefficient was obtained for dwarfing x pod malformation.

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

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

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

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Hipersensibilidade e necrose sistêmica em Nicotiana benthamiana transformada com o gene de resistência Sw-5 de tomateiro

O gene Sw-5 do tomateiro confere resistência a várias espécies de tospovírus e codifica uma proteína contendo domínios de ligação a nucleotídeos e repetições ricas em leucina. Tomateiros com Sw-5 exibem reações necróticas nas folhas inoculadas com tospovírus. Estas reações e a estrutura da proteína Sw-5 indicam que a resistência ocorre por meio do reconhecimento do patógeno e desencadeamento da resposta de hipersensibilidade. A capacidade de Sw-5 de conferir resistência a tospovírus em tabaco selvagem (Nicotiana benthamiana Domin.) foi avaliada em plantas transgênicas. Uma construção com a seqüência aberta de leitura de Sw-5 e sua região 3 não-traduzida sob controle do promotor 35S do CaMV foi utilizada para transformação de N. benthamiana via Agrobacterium tumefaciens. Plantas de progênies R1 foram inoculadas com um isolado de tospovírus e avaliadas quanto à ocorrência de reação de hipersensibilidade e resistência à infecção sistêmica. em uma progênie com segregação 3:1 (resistente:suscetível), foi selecionada uma planta homozigota e sua progênie avaliada quanto ao espectro da resistência a tospovírus. Plantas com o transgene exibiram resposta de hipersensibilidade 48 h após a inoculação, sendo resistentes à infecção sistêmica. O fenótipo da resistência foi dependente do isolado viral e um isolado de Tomato chlorotic spot virus (TCSV) causou necrose sistêmica em todas as plantas inoculadas, enquanto que isolados de Groundnut ringspot virus (GRSV) e um isolado relacionado a Chrysanthemum stem necrosis virus (CSNV) ficaram restritos ao sítio de infecção. Comparações do espectro da resistência obtido neste trabalho com aquele observado em outros membros da família Solanaceae indicam que as vias de transdução de sinais e as respostas de defesa ativadas por Sw-5 são conservadas dentro desta família e polimorfismos genéticos nas vias de transdução de sinais ou em componentes das respostas de defesa podem resultar em diferentes níveis de resistência.

Ocorrência de begomovírus de plantas de pimentão no Estado de São Paulo e comportamento de genótipos de Capsicum spp. ao tomato severe rugose virus e a Bemisia tabaci meam1

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Interações do Lettuce mosaic vírus (LMV) x afídeos vetores nas regiões produtoras de alface (Lactuca sativa L.) do cinturão verde de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The receptor-like kinase SlSOBIR1 is differentially modulated by virus infection but its overexpression in tobacco has no significant impact on virus accumulation

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

In vitro expression and antiserum production against the movement protein of Citrus leprosis virus C (CiLV-C)

Citrus leprosis, caused by Citrus leprosis virus C (CiLV-C), is currently considered the most important viral disease in the Brazilian citrus industry due to the high costs required for the chemical control of its vector, the mite Brevipalpus phoenicis. The pathogen induces a non-systemic infection and the disease is characterized by the appearance of localized lesions on citrus leaves, stems and fruits, premature fruit and leaf drop and dieback of stems. Attempts were made to promote in vitro expression of the putative cell-to-cell movement protein of CiLV-C in Escherichia coli and to produce a specific polyclonal antibody against this protein as a tool to investigate the virus-plant-vector relationship. The antibody reacted strongly with the homologous protein expressed in vitro by ELISA, but poorly with the native protein present in leaf lesion extracts from sweet orange caused by CiLV-C. Reactions from old lesions were more intense than those from young lesions. Western blot and in situ immunolocalization assays failed to detect the native protein. These results suggest low expression of the movement protein (MP) in host tissues. Moreover, it is possible that the conformation of the protein expressed in vitro and used to produce the antibody differs from that of the native MP, hindering a full recognition of the latter.

Studio dei meccanismi molecolari coinvolti nel determinismo sintomatologico di piante infette da virus e virus-satelliti

The aim of our work was to study the molecular mechanisms involved in symptoms appearance of plants inoculated either with a virus or with a virus-satellite complex. In the first case, we tried to set up a reliable method for an early identification of PVYNTN strains present in Italy and causing potato tuber necrosis. This, to prevent their spread in the field and to avoid severe yield losses, especially in seed potato production. We tried to localize the particular genomic region responsible for tuber necrosis. To this purpose, we carried out RT-PCR experiments using various primer combinations, covering PVY genomic regions larger than those previously used by other authors. As the previous researchers, though, we were not able to differentiate all NTN from others PVY strains. This probably because of the frequent virus variability, due to both genomic mutations and possible recombination events among different strains. In the second case, we studied the influence of Y-sat (CaRNA5 satellite) on symptoms of CMV (Cucumber mosaic virus) in Nicotiana benthamiana plants: strong yellowing appearance instead of simple mosaic. Wang et al (2004), inoculating the same infectious complex on tobacco plants transformed with a viral suppressor of plant silencing (HC-PRO), did not experience the occurrence of yellowing anymore and, therefore, hypotesized that changes in symptoms were due to plant post transcriptional gene silencing (PTGS) mechanism. In our case, inoculation of N. benthamiana plants transformed with another PTGS viral suppressor (p19), and other plants defective for RNA polymerase 6 (involved in systemic silencing), still resulted in yellowing appearance. This, to our opinion, suggests that in our system another possible mechanism is involved.