Análise molecular de segmento do RNA2 de comovirus isolados de soja no estado do Paraná

Nas áreas produtoras de feijão (Phaseolus vulgaris) do Estado do Paraná observa-se anualmente a ocorrência do vírus do mosaico em desenho do feijoeiro (Bean rugose mosaic virus, BRMV), principalmente em infecções mistas com o vírus do mosaico dourado do feijoeiro (Bean golden mosaic virus, BGMV), acarretando maior severidade de sintomas e causando perdas na produção. Recentemente constatou-se a presença do vírus do mosaico severo do caupi (Cowpea severe mosaic virus, CPSMV) associado a sintomas de queima do broto em plantações de soja (Glycine max) na região de Londrina, sendo este um fato novo no Estado. Neste trabalho, parte do RNA2 de dois comovirus isolados de soja no Paraná foram clonados e sequenciados, sendo 600 pares de bases (pb) do BRMV-PR e 594 pb do CPSMV-PR. Posteriormente, as seqüências correspondentes de aminoácidos foram comparadas com seis seqüências de vírus do gênero Comovirus depositadas no GenBank. Com base nestes dados observou-se que o segmento do RNA2 do isolado CPSMV-PR apresentou homologia de 85% com parte de uma seqüência já conhecida do RNA2 do CPSMV, enquanto que o segmento do RNA2 do isolado BRMV-PR apresentou homologia de 39% com o CPSMV, e de 44% com o Bean pod mottle virus (BPMV). Este trabalho apresenta pela primeira vez dados de sequenciamento parcial do BRMV, o que poderá contribuir para sua completa caracterização molecular e para o estabelecimento de estratégias para obtenção de plantas resistentes ao vírus.

Detecção de um isolado de Grapevine virus A e caracterização do gene da proteína capsidial

O Grapevine virus A (GVA) está associado à "Acanaladura do lenho de Kober", uma doença do complexo rugoso da videira (Vitis spp.). Neste trabalho, um isolado brasileiro de GVA (GVA-RS) foi caracterizado biologicamente por transmissão mecânica para cinco hospedeiras herbáceas e por enxertia na videira indicadora cv. Kober 5BB, e também por sorologia. O RNA total foi extraído de videira infetada cv. Pirovano 65. Para a RT-PCR, dois pares de oligonucleotídeos foram utilizados. Dois fragmentos de DNA, 430 e 451 pb, apresentando sobreposição parcial de nucleotídeos, foram amplificados por PCR. A seqüência do gene da proteína capsidial do GVA-RS com 597 nucleotídeos e 198 aminoácidos deduzidos, com massa molecular calculada de 21,6 kDa, foi alinhada a outros isolados virais. As seqüências de nucleotídeos e aminoácidos deduzidos do GVA-RS apresentaram maior identidade, 91,4% e 95,4%, respectivamente, com um isolado italiano. O GVA-RS apresentou expressiva divergência dos Vitivirus Heracleum latent virus (HLV), Grapevine virus B (GVB) e Grapevine virus D (GVD), com identidade de nucleotídeos variando de 76% a 83,1%.

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.

Identificação e caracterização de um potyvírus isolado de Zinnia elegans

O presente trabalho teve como objetivo a identificação e caracterização de um potyvírus isolado de Zinnia elegans, na Região Noroeste do Estado de São Paulo. O potyvírus foi transmitido por inoculação mecânica e apresentou uma gama restrita de hospedeiras sendo que as espécies mais afetadas pertencem à família Asteraceae. Em SDS-PAGE, a massa molecular da proteína capsidial (CP) foi estimada em 33 kDa e, em "Western-blot", reagiu com anti-soro para o Bidens mosaic virus (BiMV). Um fragmento de aproximadamente 820 pb foi amplificado por RT/PCR, clonado e seqüenciado. O fragmento, que inclui o gene da proteína capsidial, mostrou similaridade de aminoácidos do "core" da CP variando de 55% (Tobacco vein mottling virus, TVMV) a 95% (Sunflower chlorotic mottle virus, SuCMoV) e da CP completa de 55% (TVMV) a 91% (SuCMoV). Na região N-terminal, o potyvírus de Zinnia tem uma deleção de quatro aminoácidos (posições 9 a 12 após o sítio de clivagem entre a proteína NIb e a CP) quando comparada com a seqüência do SuCMoV. A análise filogenética agrupou o potyvírus de Zinnia e o SuCMoV em um mesmo ramo em 100% das réplicas, mostrando uma relação de parentesco muito próxima entre esses dois vírus. Os resultados obtidos no presente trabalho demonstraram que o potyvírus de Zinnia e o SuCMoV são estirpes do mesmo vírus. Sugere-se o nome Sunflower chlorotic mottle virus, isolado Zinnia (SuCMoV-Zi), ao potyvírus encontrado em Z. elegans no Brasil.

Caracterização do gene da proteína capsidial de dois isolados, patologicamente distintos e sorologicamente semelhantes, do Grapevine virus B em videiras no Estado de São Paulo

No presente trabalho, descreve-se a caracterização do gene codificador da proteína capsidial de dois isolados sintomatologicamente distintos do Grapevine virus B (GVB). Para isto, RNA totais foram extraídos de folhas e pecíolos de videiras (Vitis spp.) infetadas, cultivares Rubi (GVB-C SP) e Itália (GVB-I SP) e utilizados para amplificar, por RT/PCR, um fragmento entre as posições 6425 e 7118 (694 nucleotídeos, nt) do RNA do GVB ("GenBank", acesso X75448). O fragmento obtido inclui o gene da proteína capsidial (594 nt) codificando 197 aminoácidos com massa molecular estimada em aproximadamente 21.600 Da. A seqüência do GVB-C SP apresentou maior similaridade de nucleotídeos e aminoácidos deduzidos com o isolado italiano (acesso X75448), enquanto que o GVB-I SP foi mais similar a um outro isolado brasileiro do GVB descrito no Rio Grande do Sul (GVB BR1, acesso AF438410). Os dois isolados paulistas do GVB podem ser diferenciados por digestão com a enzima de restrição EcoRI, uma vez que há um sítio interno no GVB-C SP que está ausente no isolado GVB-I SP.

Caracterização do gene da proteína capsidial do Grapevine virus A em videiras afetadas pela acanaladura do lenho de Kober no Estado de São Paulo

O presente trabalho caracteriza o gene codificador da proteína capsidial do isolado do Grapevine virus A (GVA) encontrado no Estado de São Paulo (GVA-SP). RNA total foi extraído de folhas e pecíolos de plantas de videira (Vitis spp.) da variedade 'Kober 5BB' e submetido a RT-PCR usando oligonucleotídeos desenhados para amplificar um fragmento entre as posições 6409 e 7175 do RNA do GVA ("GenBank", acesso X75433). Foi obtido um fragmento de tamanho esperado (767 nt) que inclui o gene da proteína capsidial, codificando 198 aminoácidos. A seqüência do GVA-SP apresentou similaridade de nucleotídeos e aminoácidos de, respectivamente, 86-92,3% e 94,5-98% com isolados do GVA da Europa, África e Japão (Acessos X75433, AF441234, AF007415, AB039841) e da região Sul do Brasil (Acesso AF494187), sendo, entretanto, mais similar aos isolados africano e italiano.

Detecção e caracterização biológica e molecular de Rupestris stem-pitting associated virus e seu efeito na fotossíntese de videiras

Rupestris stem pitting associated virus (RSPaV) é o agente causal das "caneluras do tronco de Rupestris" da videira (Vitis spp.). Neste trabalho, um isolado de RSPaV, encontrado em videiras cv. Cabernet Franc no Rio Grande do Sul, foi estudado. O vírus foi detectado biologicamente, por enxertia em videira indicadora cv. Rupestris du Lot, em 26,2% das amostras avaliadas. A seqüência parcial do gene da replicase do RSPaV, isolado sul-brasileiro, com 831 nucleotídeos amplificados por RT-PCR e 276 aminoácidos deduzidos, apresentou maior identidade de nucleotídeos (98,1%) e aminoácidos deduzidos (99,6%), com dois isolados norte-americanos. O RSPaV estudado apresentou baixa homologia (37-41%) com outros vírus do gênero Foveavirus. A maioria das mudas de videira cv. C. Franc infetadas com RSPaV apresentou diminuição no potencial fotossintético (2,68 a 5,12 vezes) e aumento na taxa respiratória no escuro quando comparadas a mudas sadias, salientando os impactos que esse vírus pode proporcionar no potencial produtivo de videiras.

Análise filogenética de potyvírus causando endurecimento dos frutos do maracujazeiro no Nordeste do Brasil

Amostras foliares de plantas de maracujá-amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa) com sintomas típicos de endurecimento dos frutos foram coletadas nos estados de Pernambuco, Paraíba e Sergipe. A infecção viral foi comprovada por meio de teste sorológico e gama de hospedeiros. Os seis isolados virais obtidos foram capazes de infetar várias espécies testadas, porém apresentando diferenças na intensidade dos sintomas induzidos nessas hospedeiras. Teste de ELISA indireto demonstrou que os isolados obtidos a partir de plantas de maracujá são sorologicamente relacionados entre si e com o potyvírus Cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV). A seqüência de aminoácidos da proteína capsidial foi determinada para os seis isolados. A comparação dessas seqüências com as de outros potyvírus indicou uma identidade máxima com isolados de CABMV (86 a 94%). A identidade com isolados de Passionfruit woodiness virus (PWV) foi de 68 a 76%. Análise filogenética realizada a partir das seqüências de aminoácidos agrupou os isolados em estudo junto a isolados de CABMV, distante de isolados de PWV. Em conjunto, os resultados indicam que os isolados de maracujá analisados constituem na verdade uma estirpe do CABMV.

Padrão molecular e de virulência de isolados de Pyricularia grisea do Estado do Rio Grande do Sul

A obtenção de genótipos resistentes à brusone é uma das maiores dificuldades para os programas de melhoramento genético de arroz (Oryza sativa) devido à variabilidade do fungo Pyricularia grisea. Esta diversidade do fungo tem sido caracterizada por meio de marcadores moleculares de DNA e pela virulência de isolados do patógeno demonstrada em genótipos de arroz com diferentes genes de resistência à brusone. Os marcadores moleculares permitem identificar isolados de P. grisea em grupos geneticamente relacionados denominados de linhagens e as linhas isogênicas em grupos com padrões de virulência iguais ou muito similares. Assim, este trabalho foi realizado com os objetivos de verificar os padrões moleculares e de virulência de isolados de P. grisea do Rio Grande do Sul. O DNA de 51 isolados monospóricos de P. grisea obtidos do Rio Grande do Sul foi utilizado em reações de PCR com os oligonucleotídeos iniciadores baseados na seqüência repetitiva Pot2. Os mesmos isolados também foram utilizados para inocular plantas de seis linhas isogênicas de arroz. A análise estatística indicou a ocorrência de seis linhagens e sete grupos de virulência. A ocorrência de isolados que causam reações de compatibilidade em linhas isogênicas que contêm o alelo Pi-1 foi maior do que aquelas que possuem o alelo Pi-2. As reações de compatibilidade na linha isogênica C 101 A51 caracterizaram-se pela baixa severidade, em geral, avaliadas como sendo de nota 4. Não foi verificada uma relação direta entre os padrões moleculares e de virulência dos isolados avaliados.

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.

Variabilidade isoesterásica associada a genes de resistência à ferrugem da folha do trigo

A triticultura brasileira apresenta constantes perdas no rendimento, associadas à ocorrência da ferrugem da folha, causada pelo fungo Puccinia triticina. A incorporação da resistência genética e o conhecimento do número de genes envolvidos são importantes para os programas de melhoramento genético vegetal, que a cada ano têm introduzido resistência qualitativa nas cultivares, visando superar o aparecimento de novas raças do patógeno. As técnicas bioquímicas, baseadas na análise de polimorfismo de enzimas, possibilitam a rápida e precisa detecção de marcadores moleculares, para o estudo de aspectos básicos de genética vegetal, bem como representam valiosa ferramenta de apoio aos programas de melhoramento, pois permitem a identificação antecipada de genótipos resistentes e suscetíveis. Este trabalho visa avaliar, fitopatológica e molecularmente, a população haplodiplóide Trigo BR 35 (resistente)/IAC 13-Lorena (suscetível) de trigo (Triticum aestivum), quanto à resistência de planta adulta à ferrugem da folha, bem como à similaridade genética presente na progênie haplodiploidizada na geração F1. Nas avaliações fitopatológicas em planta adulta, das 96 linhas duplo-haplóide, 29 foram resistentes, 15 suscetíveis e 52 intermediárias apresentaram reação que variou entre nível de resistência inferior ao determinado para Trigo BR 35 a menos suscetível do que IAC 13-Lorena. A análise genética revelou dois genes parcialmente dominantes. Na análise bioquímica, através do sistema isoenzimático das esterases, foram detectadas, seis bandas, todas anódicas e com especificidade alfa-esterásica, cujas MRs (migração relativa) variaram de 0,09 a 0,69. Quanto à variabilidade genética, foi detectada, para as 96 linhas, elevada similaridade genética, a qual confirmou as análises isoesterásicas.

Caracterização da região 3'-terminal do genoma de um isolado brasileiro do Southern bean mosaic virus

O presente trabalho caracteriza a região 3'-terminal do genoma de um isolado do Southern bean mosaic virus encontrado no Estado de São Paulo (SBMV-SP). O RNA foi extraído de partículas virais purificadas e submetido a RT-PCR usando oligonucleotídeos desenhados para amplificar 972 nt da região 3'-terminal do RNA viral. Foi obtido fragmento de tamanho esperado que inclui o gene da proteína capsidial e a região 3'-terminal não codificadora. O gene da proteína capsidial (ORF4) contém 801 nucleotídeos, incluindo-se o códon de terminação UGA, com seqüência deduzida de 266 aminoácidos e massa molecular estimada de 28.800 Da. Sessenta e um aminoácidos terminais da ORF2 estão sobrepostos na ORF4. O "sinal de localização nuclear", encontrado dentro do "Domínio R" na região 5'-terminal da ORF4 de alguns sobemovírus, não foi identificado no SBMV-SP. Esse dado pode explicar a ausência de partículas virais do SBMV-SP no núcleo celular. A seqüência do SBMV-SP apresentou identidade de nucleotídeos e aminoácidos de, respectivamente, 91% e 93% com o isolado "Arkansas" (SBMV-ARK) descrito nos EUA. Os resultados obtidos indicam que o SBMV-SP e o SBMV-ARK são isolados muito proximamente relacionados.

Desenvolvimento de marcadores moleculares para análogos a genes de resistência em Arachis spp. silvestres

O maior grupo de genes de resistência de plantas já clonados codifica para proteínas com um sítio de ligação a nucleotídios (NBS) na região N-terminal, e um domínio rico em repetições de leucina (LRR) na região C-terminal. Genes desta classe conferem resistência a diversos patógenos incluindo vírus, bactérias, fungos e nematóides. Para diferentes espécies do gênero Arachis, primers de "polymerase chain reaction" (PCR) degenerados foram construídos para a região NBS, e o produto de tradução putativo indicou similaridade com proteínas de resistência conhecidas sendo denominados análogos a genes de resistência (RGAs). Doze destes RGAs foram utilizados para o desenvolvimento de marcadores moleculares baseados em seus padrões de hibridização com DNA de Arachis spp. digerido com enzimas de restrição. Inicialmente, avaliou-se o polimorfismo de cada RGA como sonda nos parentais de uma população de mapeamento, contrastantes quanto à resistência as manchas foliares e nematóides das galhas, e no híbrido F1. Os RGAs, mesmo isolados de espécies diferentes do gênero Arachis apresentaram homologia com o DNA das espécies testadas, além de apresentarem múltiplas cópias e alto polimorfismo na progênie F2. Todas estas características tornam estes RGAs marcadores moleculares altamente informativos, sendo que alguns apresentaram segregação em "clusters" na F2, indicando que seus locos estão ligados. Estes marcadores serão incluídos em um mapa genético de Arachis spp., o que será de grande utilidade para os programas de melhoramento do amendoim (Arachis hypogaea) cultivado.

Identificação de Pectobacterium carotovorum subsp. brasiliensis através de PCR-RFLP do gene recA

Pectobacterium carotovorum subsp. brasiliensis foi proposta como o principal agente causal da canela preta da batata (Solanum tuberosum) no Brasil. Com o objetivo de identificar essa subespécie, oligonucleotídeos iniciadores foram selecionados a partir de regiões heterólogas do gene recA existentes entre P. carotovorum subsp. brasiliensis ATCC BAA-41 e outras pectobactérias disponíveis no GenBank e P. carotovorum subsp. carotovorum BAB1. No entanto, os oligonucleotídeos iniciadores apresentaram baixa especificidade. O produto da PCR do gene recA, um fragmento de ± 730 pb, de 38 estirpes de P. chrysanthemi e das diferentes subespécies de P. carotovorum, foi digerido com as endonucleases de restrição TasI e HhaI. Estas enzimas foram selecionadas com base na seqüência do gene recA das estirpes P. carotovorum subsp. brasiliensis ATCC BAA-416 (581 pb) e P. carotovorum subsp. carotovorum BAB1 (626 pb). A análise do PCR-RFLP com as enzimas TasI e HhaI gerou sete e 12 padrões, respectivamente. A combinação dos resultados permitiu a separação em 13 grupos distintos e a discriminação de P. carotovorum subsp. brasiliensis.

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.