Development of virus resistant transgenic papayas expressing the coat protein gene from a Brazilian isolate of Papaya ringspot virus

Translatable and nontranslatable versions of the coat protein (cp) gene of a Papaya ringspot virus (PRSV) isolate collected in the state of Bahia, Brazil, were engineered for expression in Sunrise and Sunset Solo varieties of papaya (Carica papaya). The biolistic system was used to transform secondary somatic embryo cultures derived from immature zygotic embryos. Fifty-four transgenic lines, 26 translatable and 28 nontranslatable gene versions, were regenerated, with a transformation efficiency of 2.7%. Inoculation of cloned R0 plants with PRSV BR, PRSV HA or PRSV TH, Brazilian, Hawaiian and Thai isolates, respectively, revealed lines with mono-, double-, and triple-resistance. After molecular analysis and a preliminary agronomic evaluation, 13 R1 and R2 populations were incorporated into the papaya-breeding program at Embrapa Cassava and Tropical Fruits, in Cruz das Almas, Bahia, Brazil.

Biological and molecular characterization of an isolate of Tobacco streak virus obtained from soybeans in Brazil

A virus was isolated from soybean (Glycine max) plants with symptoms of dwarfing and bud blight in Wenceslau Braz County, Paraná, Brazil. The host range and properties resembled those of Tobacco streak virus (TSV). The purified virus showed three peaks in a frozen sucrose gradient. Antiserum was produced and the virus was serologically related to TSV. Electron microscopy detected 28 nm spherical particles. Coat protein (CP) had a Mr of 29.880 Da. A fragment of 1028 nt was amplified, cloned and sequenced. One open reading frame with 717 nt was identified and associated to the CP. The CP gene shared 83% identity with the sequence of TSV CP from white clover (Trifolium repens) (GenBank CAA25133). This is the first report of the biological and molecular characterization of TSV isolated from soybeans. It is proposed that this isolate be considered a strain of TSV named TSV-BR.

Detecção e análise da variabilidade de seqüências do Banana streak virus (BSV) em bananeiras no Brasil

A técnica de PCR utilizando-se "primers" degenerados para o gênero Badnavirus foi utilizada para a detecção e análise da variabilidade de seqüências do Banana streak virus (BSV) provenientes de bananeiras. A partir desta metodologia seqüências do vírus puderam ser detectadas em cultivares diplóides (AA), triplóides (AAA; AAB) e tetraplóides (AAAB). Foram encontrados quatro padrões de seqüência do BSV (estirpes BSVBR-1, BSVBR-2, BSVBR-3 e BSVBR-4), diferenciadas através da análise do perfil eletroforético das amostras amplificadas. A estirpe BSVBR-1 prevalece nos estados do Acre, Amazonas, Bahia, Ceará, Goiás, Minas Gerais, Piauí, Rio de Janeiro, Rondônia, Santa Catarina, e São Paulo, enquanto que, a estirpe BSVBR-2 foi encontrada em amostras oriundas do Amazonas e do Ceará. As estirpes BSVBR-3 e BSVBR-4 foram encontradas apenas no Ceará. Este trabalho revela a presença de diferentes estirpes do BSV no Brasil, bem como a existência de cultivares de bananeiras sadias e livres de seqüências virais do BSV integradas ao seu genoma.

Efeitos do Banana streak virus no desenvolvimento de cultivares de bananeira

Este trabalho avaliou, em condições de casa de vegetação, os efeitos da infecção pelo BSV no crescimento de cinco cultivares de bananeira. Mudas micropropagadas das cultivares SH 3640, FHIA 18, Caipira, Thap Maeo e Pioneira foram inoculadas com BSV pela cochonilha Planacoccus citri Risso. Como controles utilizaram-se mudas não inoculadas e inoculadas com cochonilhas não virulíferas. Avaliou-se a altura das plantas, o diâmetro do pseudocaule, o número de folhas, a área foliar e as massas da matéria seca da parte aérea e da raiz. Os primeiros sintomas do BSV foram detectados 15 dias após a inoculação em todas as plantas inoculadas com o vírus. Houve diferenças estatísticas significativas nas variáveis analisadas, concluindo-se que o vírus afetou o desenvolvimento das plantas de todas as cultivares avaliadas.

Dinâmica temporal e espacial da begomovirose causada por Tomato yellow vein streak virus em tomateiro na região de Campinas-SP

O objetivo desse trabalho foi caracterizar os padrões temporal e espacial do Tomato yellow vein streak virus (ToYVSV) em tomatais cultivados em condições de campo, no município de Sumaré, e de estufa plástica, na região de Elias Fausto, Estado de São Paulo. No ensaio de campo, plantado com a variedade Alambra, foram avaliadas 4.032 plantas, distribuídas em oito blocos. Em oito estufas plásticas, com plantios escalonados da variedade Ikram, foram avaliadas 6.016 plantas. As avaliações foram feitas com base nos sintomas característicos induzidos por esse vírus. A confirmação da identidade do vírus foi feita por meio da análise da seqüência de nucleotídeos de parte do DNA-A viral (genes AV1 e AC3). No ensaio em condições de campo, a incidência da doença evoluiu lentamente, desde um mínimo de 0,002 (proporção de plantas sintomáticas) até um máximo de 0,0497. Mesmo assim, foi possível constatar um efeito de borda, pois a incidência média de plantas doentes nos blocos situados nos bordos da área foi 2,1 vezes maior do que naqueles internos. O progresso da incidência da doença foi linear, o que indica que novas infecções foram devidas principalmente a um influxo constante de vetores virulíferos de fora para dentro da área avaliada. Nos plantios em estufas plásticas, os níveis finais de doença foram fortemente dependentes da época de plantio, com médias variando de 4,8% a 69,3%. A distribuição espacial de plantas sintomáticas nesses plantios foi fortemente agregada. Essa agregação provavelmente não se deve a infecções secundárias dentro das estufas plásticas, mas sim à concentração de plantas sintomáticas nos bordos das estufas, conseqüência da migração de vetores virulíferos a partir de áreas externas à estufa. Com base nesses resultados, sugere-se a eliminação de fontes de inóculo representadas por plantios mais velhos de tomateiro e por hospedeiras do vírus na vegetação espontânea como uma das principais medidas para o manejo da doença.

Indexação biológica de genótipos de bananeira para o Banana streak virus

O Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de bananeira é a base do programa de melhoramento genético da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical. O objetivo deste trabalho foi indexar os acessos do BAG para o vírus das estrias da bananeira (Banana streak virus, BSV). Cada amostra foliar, coletada dos 220 acessos do BAG foi utilizada na inoculação de três plantas de bananeira 'Caipira' produzidas por micropropagação. As plantas foram inoculadas, através da cochonilha vetora Planococcus citri Risso, fornecendo-se um acesso de aquisição de 24 horas e de transmissão de 48 horas. Como controle positivo e negativo foram utilizadas plantas previamente analisadas por PCR, quanto a presença de BSV. Entre 15 e 70 dias após a inoculação, as plantas indicadoras apresentaram os primeiros sintomas. Desta forma, verificou-se que 44 dos 220 acessos estavam infectados com BSV.

Biological and molecular characterization of an isolate of Tobacco streak virus obtained from soybeans in Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Identification of functional sequences in the pregenomic RNA promoter of the Banana streak virus Cavendish strain (BSV-Cav)

The promoter regions of plant pararetroviruses direct transcription of the full-length viral genome into a pregenomic RNA that is an intermediate in the replication of the virus. It serves as template for reverse transcription and as polycistronic mRNA for translation to viral proteins. We have identified functional promoter elements in the intergenic region of the Cavendish isolate of Banana streak virus (BSV-Cav), a member of the genus Badnavirus. Potential binding sites for plant transcription factors were found both upstream and downstream of the transcription start site by homology search in the PLACE database of plant cis-acting elements. The functionality of these putative cis-acting elements was tested by constructing loss-of-function and regain-of-function mutant promoters whose activity was quantified in embryogenic sugarcane suspension cells. Four regions that are important for activity of the BSV-Cav promoter were identified: the region containing an as-l-like element, the region around-141 and down to -77, containing several putative transcription factor binding sites, the region including the CAAT-box, and the leader region. The results could help explain the high BSV-Cav promoter activity that was observed previously in transgenic sugarcane plants and give more insight into the plant cell-mediated replication of the viral genome in banana streak disease. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fate of hairpin transcript components during RNA silencing and its suppression in transgenic virus-resistant tobacco

Transgenic tobacco plants, carrying a Potato virus Y (PVY)-NIa hairpin sequence separated by a unique unrelated spacer sequence were specifically silenced and highly resistant to PVY infection. In such plants neither PVY-NIa nor spacer transgene transcripts were detectable by specific quantitative real time reverse transcriptase PCR (RT-qPCR) assays of similar relative efficiencies developed for direct comparative analysis. However, small interfering RNAs (siRNAs) specific for the PVY sequence of the transgene and none specific for the LNYV spacer sequence were detected. Following infection with Cucumber mosaic virus (CMV), which suppresses dsRNA-induced RNA silencing, transcript levels of PVY-NIa as well as spacer sequence increased manifold with the same time course. The cellular abundance of the single-stranded (ss) spacer sequence was consistently higher than that of PVY dsRNA in all cases. The results show that during RNA silencing and its suppression of a hairpin transcript in transgenic tobacco, the ssRNA spacer sequence is affected differently than the dsRNA. In PVY-silenced plants. the spacer is efficiently degraded by a mechanism not involving the accumulation of siRNAs, while following suppression of RNA silencing by CMV, the spacer appears protected from degradation. Crown Copyright (c) 2006 Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Caracterización biológica y molecular de un rhabdovirus causal de mosaico estriado amarillo, en maíz (Zea mays L.) en la provincia de Córdoba.

La familia Rhabdoviridae incluye varios patógenos económicamente importantes de cultivos, entre los más de 70 virus que afectan plantas. Estos últimos se clasifican en los géneros Cytorhabdovirus y Nucleorhabdovirus, dependiendo de si producen inclusiones en el espacio perinuclear, o si desarrollan viriones citoplasmáticos. Los integrantes de esta familia infectan gran cantidad de monocotiledóneas y dicotiledóneas y la mayoría son dependientes de transmisión por insectos. Las interacciones virus-vector son altamente específicas, y se ha registrado la replicación en insectos, del rhabdovirus que transmiten a las plantas. Cada especie de rhabdovirus induce un amplio espectro de síntomas en sus plantas huéspedes, y estos van desde la falta de efectos discernibles hasta la muerte total de la planta. El maíz (Zea mays L.) es el cultivo más ampliamente distribuido a nivel mundial y uno de los principales cultivos de cereales, ubicándose tercero en el ranking de producción en el mundo. En maíz se ha citado la presencia de varios rhabdovirus, entre estos American wheat striate mosaic virus (AWSMV), Cereal chlorotic mottle virus (CCMV), Maize mosaic virus (MMV), Maize sterile stunt virus (strains of Barley yellow striate virus), Northern cereal mosaic virus (NCMV) y Maize fine streak virus (MFSV). Ninguno de ellos reportado en Argentina. Desde 2001 un rhabdovirus es observado, por sintomatología y microscopía electrónica, en plantas de maíz de diferentes localidades de la provincia de Córdoba. Esta virosis pudo ser transmitida en dos oportunidades a plantas de maíz sanas mediante Peregrinus maidis y logró amplificarse mediante RT-PCR con iniciadores degenerados, el gen de la polimerasa L. Nuestra hipótesis es que el agente causal de la sintomatología de mosaico estriado amarillo en maíz sería un rhabdovirus emergente en Argentina, diferente de Maize mosaic virus (MMV), transmitido por delfácidos, que puede aislarse y mantenerse en condiciones controladas. El objetivo del presente trabajo es generar conocimientos biológicos, moleculares y epidemiológicos sobre el agente causal de la sintomatología en maíz de mosaico estriado amarillo. Para ello se colectarán plantas de maíz con sintomatología de mosaico estriado amarillo, en distintas localidades donde se presente la sintomatología. Las muestras se observarán al microscopio electrónico en cortes ultrafinos y en “leaf dip". Los viriones se purificarán, extraerá el RNA de los mismos, y obtendrá la secuencia de nucleótidos, para compararla con otras publicadas de virosis vegetales y se obtendrán homologías. Se realizarán transmisiones experimentales de esta virosis, por incisiones vasculares y mediante el empleo de diferentes especies de insectos vectores. Importancia del proyecto El avance de patógenos tropicales hacia zonas templadas es una de las causas de la aparición de las virosis emergentes, que se caracterizan por producir epifítias al ingresar a nuevos ecosistemas. El Maize mosaic virus (MMV) es un rhabdovirus que produce una de las virosis más importantes del maíz en el continente americano. Determinar la identidad del agente etiológico del mosaico estriado amarillo y establecer su relación con MMV es fundamental para desarrollar medidas proactivas y diseñar estrategias de manejo de esta nueva enfermedad.

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.

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)