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.

Grape rust caused by Phakopsora euvitis, a new disease for Brazil

A ferrugem da videira foi constatada pela primeira vez no Brasil, ocorrendo em parreirais (Vitis spp.)comerciais no estado do Paraná tendo recentemente atingido também o Estado de São Paulo. O fungo Phakopsora euvitis foi identificado como o agente causal da doença. Esta ferrugem ocorre preferencialmente em folhas maduras causando a desfolha precoce das plantas infetadas.

Variability of the 3' terminal of the polymerase gene of Grapevine leafroll-associated virus 3 isolates from Vale do São Francisco, Brazil

Many viral diseases, including leafroll, which is of great economic importance, affect grapevines (Vitis spp.). A complex of eight viruses [Grapevine leafroll-associated virus (GLRaV) -1 to 8] is associated with this disease. The objective of this study was to compare the variability of the 3' terminal region of the polymerase gene of three isolates of GLRaV-3 (Grapevine leafroll-associated virus-3), from Submédio do Vale do Rio São Francisco (Petrolina-PE) with that of other isolates available at the GenBank, including an isolate from North America and another from Southern Brazil. The viral RNA was extracted from three infected ELISA reactive plants and a fragment of 340 bp was amplified, by RT-PCR, using primers that recognize that portion of the polymerase gene found between nucleotides 8267 and 8606. The three isolates from Vale do Rio São Francisco named Pet-1, Pet-2 and Pet-3, showed similarities ranging from 98% and 94%, respectively to the isolates from North America (AF037268) and Southern Brazilian (AF438411). Considering the whole genome, the main variation found was one amino acid change at position 2766 (F2766Y). These preliminary data indicate the existence of a natural variation among GLRaV-3 isolates from grapevines. This could be due to the vegetative propagation and long cycle of the plant, associated with the error-prone nature of RNA-dependent RNA polymerase.

Avaliação da variabilidade do Grapevine leafroll-associated virus 1 e 3 por análise de seqüências de nucleotídeos e polimorfismo conformacional de fita simples

As principais espécies de vírus envolvidas na etiologia do enrolamento da folha da videira (Vitis spp.) são Grapevine leafroll-associated virus 1 e 3 (GLRaV-1 e -3). Neste estudo da variabilidade desses vírus, foram amplificados dois fragmentos de DNA (396 bp do GLRaV-1 e 602 bp do GLRaV-3) por RT-PCR, a partir de RNA total extraído de nervuras e pecíolos de videiras infetadas, utilizando-se dois pares de oligonucleotídeos. Os DNAs amplificados foram clonados e reamplificados, a partir dos clones recombinantes, e comparados quanto às diferenças conformacionais das fitas simples desnaturadas (SSCP). Foram observados dois padrões distintos de perfis eletroforéticos para cada vírus, tendo sido seqüenciado pelo menos um clone viral correspondente a cada padrão. As duas seqüências de nucleotídeos obtidas para o GLRaV-1 apresentaram maior homologia (79,8% e 87,4%) com um isolado australiano e as duas seqüências relativas ao GLRaV-3 exibiram maior homologia (75,1% e 81,8%) com um isolado norte-americano. Os resultados demonstraram a ocorrência de seqüências variantes destes vírus nas videiras analisadas.

Detecção do Grapevine virus A e Grapevine virus B por hibridização "dot-blot" com sondas moleculares não radioativas

O vírus A da videira (Grapevine virus A, GVA) e o vírus B da videira (Grapevirus virus B, GVB) estão associados à acanaladura do lenho de Kober ("Kober stem grooving") e ao fendilhamento cortical da videira ("grapevine corky bark"), respectivamente. Este trabalho descreve o uso de sondas moleculares de cDNA na detecção de isolados do GVA (GVA-SP) e do GVB (GVB-C-SP e GVB-I-SP) em videiras (Vitis spp.) e fumo (Nicotiana occidentalis). As sondas marcadas com digoxigenina foram produzidas por RT-PCR utilizando oligonucleotídeos específicos para os genes da proteína capsidial. Os RNA totais foram extraídos de 45 plantas de diversas variedades de videira e de 13 plantas de fumo inoculadas mecanicamente com o GVB. Os RNA extraídos das plantas infetadas, indexadas biologicamente, hibridizaram com as sondas, não se verificando reação com plantas sadias. Para confirmar os resultados de hibridização, foram também feitos testes de RT-PCR. A utilização de hibridização "dot-blot" com sondas de cDNA mostrou-se eficaz na detecção dos vírus com especificidade e sensibilidade, ressaltando-se que, preferencialmente, folhas maduras e ramos dormentes devem ser utilizados nos testes diagnósticos para o GVB e GVA, respectivamente.

Diagrammatic scale for assessment of soybean rust severity

A diagrammatic scale to assess soybean (Glycine max) rust severity, caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi, was developed in this study. Leaflets showing different severity levels were collected for determination of the minimum and maximum severity limits; intermediate levels were determined according to "Weber-Fechner's stimulus-response law". The proposed scale showed the levels of 0.6; 2; 7; 18; 42, and 78.5%. Scale validation was performed by eight raters (four inexperienced and four experienced), who estimated the severity of 44 soybean leaflets showing rust symptoms, with and without the use of the scale. Except for rater number eight, all showed a tendency to overestimate severity without the aid of the diagrammatic scale. With the scale, the raters obtained better accuracy and precision levels, although the tendency to overestimate was maintained. Experienced raters were more accurate and precise than inexperienced raters, and assessment improvements with the use of the scale were more significant for inexperienced raters.

Models and applications for risk assessment and prediction of Asian soybean rust epidemics

Asian rust of soybean [Glycine max (L.) Merril] is one of the most important fungal diseases of this crop worldwide. The recent introduction of Phakopsora pachyrhizi Syd. & P. Syd in the Americas represents a major threat to soybean production in the main growing regions, and significant losses have already been reported. P. pachyrhizi is extremely aggressive under favorable weather conditions, causing rapid plant defoliation. Epidemiological studies, under both controlled and natural environmental conditions, have been done for several decades with the aim of elucidating factors that affect the disease cycle as a basis for disease modeling. The recent spread of Asian soybean rust to major production regions in the world has promoted new development, testing and application of mathematical models to assess the risk and predict the disease. These efforts have included the integration of new data, epidemiological knowledge, statistical methods, and advances in computer simulation to develop models and systems with different spatial and temporal scales, objectives and audience. In this review, we present a comprehensive discussion on the models and systems that have been tested to predict and assess the risk of Asian soybean rust. Limitations, uncertainties and challenges for modelers are also discussed.

Variability of the coat protein gene of Grapevine leafroll-associated virus 3 in Brazil

Leafroll is an economically important disease affecting grapevines (Vitis spp.). Nine serologically distinct viruses, Grapevine leafroll-associated virus-1 through 9, are associated with this disease. The present study describes the coat protein gene sequence of four GLRaV-3 isolates occurring in the São Francisco River basin, Northeastern Brazil. The viral RNA was extracted from GLRaV-3 ELISA-positive plants and the complete coat protein gene was amplified by RT-PCR. Sequences were generated automatically and compared to the complete coat protein sequence from North American (NY1) and Chinese (Dawanhong Nº2 and SL10) GLRaV-3 isolates. The four studied isolates, named Pet-1 through 4, showed deduced amino acid identities of 98-100% (Pet-1 through 3) and 95% (Pet-4) with North American and Chinese isolates. A total of seventeen amino acid substitutions was detected among the four characterized isolates in comparison to the NY1, Dawanhong No.2 and SL10 sequences. The results indicated the existence of natural variation among GLRaV-3 isolates from grapevines, also demonstrating a lack of correlation between sequence data and geographic origin. This variability should be considered when selecting regions of the viral genome targeted for reliable and consistent virus molecular detection.

Expression of Grapevine leafroll-associated virus 3 coat protein gene in Escherichia coli and production of polyclonal antibodies

Grapevine leafroll-associated virus 3 (GLRaV-3), the main viral species of the grapevine leafroll complex, causes yield and quality reduction in grapes (Vitis spp.). The coat protein gene was RT-PCR-amplified from total RNA extracted from infected grapevine leaves and the amplified fragment was cloned and completely sequenced. The fragment was subsequently subcloned into the pRSET-C expression vector. The recombinant plasmid was used to transform Escherichia coli BL21:DE3 and express the capsid protein. The coat protein, fused to a 6 His-tag, was purified by affinity chromatography using an Ni-NTA resin. The identity of the purified protein was confirmed by SDS-PAGE and Western blot. The in vitro-expressed protein was quantified and used for rabbit immunizations. The antiserum was shown to be sensitive and specific for the detection of GLRaV-3 in grapevine extracts in Western blot and DAS-ELISA assays, with no unspecific or heterologous reactions against other non-serologically related viruses being observed.

Transmissão experimental do Grapevine virus B pela cochonilha Pseudococcus longispinus Targioni-Tozzetti (Hemiptera: Pseudococcidae)

Em São Paulo, existem dois isolados do Grapevine virus B (GVB), sorologicamente semelhantes e sintomatologicamente distintos, que causam a doença denominada fendilhamento cortical ("grapevine corky bark", GCB). Na literatura estrangeira existem relatos de que o GVB pode ser transmitido por cochonilhas brancas. O objetivo do presente trabalho foi o de verificar a transmissibilidade do GVB de videira infectada para videira sadia através da cochonilha da espécie Pseudococcus longispinus. Os dois isolados do vírus foram testados: o isolado comum (GVB-C) e o isolado Itália (GVB-I). A confirmação de infecção foi feita através da análise visual de sintomas, ELISA e RT-PCR. Em todos os testes de inoculação experimental, os primeiros sintomas da virose foram notados com, aproximadamente, 8 a 12 meses após a exposição às cochonilhas. Plantas sadias da variedade LN-33, mantidas ao redor de uma planta infectada com o GVB-C e altamente infestada pela P. longispinus, tornaram-se infectadas com incidência de 54,2%, após 4 anos. Empregando-se inoculação experimental com cochonilhas virulíferas, plantas da indicadora LN-33 apresentaram infecção de 46,2% e 40,0% para o GVB-C e GVB-I, respectivamente, após 3 anos de observações. Apesar desta espéciede cochonilhaocorrer de maneira eventual nos vinhedos do Estado de São Paulo, precauções devem ser tomadas em áreas onde são mantidos clones sadios de variedades de copa e de porta-enxerto de videira, visto que esses insetos, além de possuírem grande número de plantas hospedeiras, também podem transmitir outros importantes vírus da videira.

Detecção do Grapevine leafroll-associated virus 5 no Estado de São Paulo

O enrolamento da folha da videira ("grapevine leafroll") é uma doença atribuída a pelo menos nove vírus sorologicamente distintos, Grapevine leafroll-associated viruses 1 a 9 e designados GLRaV-1 a GLRaV-9. No Brasil, já é conhecida a existência do GLRaV-1, GLRaV-2, GLRaV-3 e GLRaV-6. Neste trabalho, foi demonstrada a ocorrência do GLRaV-5 em amostras de videiras cultivadas no Estado de São Paulo, mediante teste de Biotina-ELISA. O vírus foi detectado com baixa incidência nas cultivares avaliadas, exceto na 'Cardinal', que apresentou 100% de infecção. Este é o primeiro relato da ocorrência do GLRaV-5 no Brasil.