Caracterização de isolados do Papaya ringspot virus procedentes de regiões do Brasil e de Cuba

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodríguez Martínez, Douglas
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1200
Resumo: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agronomia/ Fitopatologia, para a obtenção do título de Doutor.
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Among the management strategies most utilized to try to decrease both the incidence and the losses caused by PRSV-P, the construction of transgenic plants resistant to PRSV-P and the cross-protection with mild strains of the virus are thought of quite promising, but both the strategies are dependent upon the degree of genetic similarity among the isolates of each region. Thus, this work was carried out with the objective of characterizing both molecularly and biologically PRSV-P isolates collected on papaya trees form different regions of Brazil and Cuba and of a viral isolate collected on squash plant with mosaic, coming from Cuba. 21 isolates were collected in several regions of Brazil and 7 in Cuba, which were inoculated and kept dissected and multiplied on papaya plants under greenhouse conditions for total RNA extraction and doing of RT-PCR, employing primers specific to the gene region of the coat protein (CP), P1 and HC-Pro. The amplicons obtained were sequenced and analyzed with the CLUSTALW, MEGA blast, MEGA5 and RDP3 programs and compared one with another and with other PRSV sequences available in the GenBank. Those isolates were also inoculated on papaya plants cultivar Sunrise solo and squash (Cucurbita pepo L.) cultivar Caserta for evaluation of the reaction of the plants to each isolate. When the genes of the CP and of the HC-Pro were analyzed, shorter distances were found and, therefore, greater identities among the sequences of nucleotide (nts) and of aminoacids (aa) of isolates of nearby geographic regions as compared with the farthest ones. The phylogenetic trees based upon the net sequences grouped the isolates of the Americas together with the isolates of India, separately from the isolates of Asia. The Brazilian isolates were grouped per state, while the isolates of the eastern region of Cuba were separated from the ones coming from the center-western region, suggesting a possible difference in their geographic origin. In the trees based upon aa sequences, the groupings were different, forming clusters mixed with American and Asiatic isolates. The tree based on the nt sequences of genes P1 and HC-Pro confirmed the closeness of the America isolates with those of India and evidence of a possible recombinant among the CbMT-2 isolate of Cuba and BrSP-3 isolate of Brazil was found. The inoculated papaya and squash seedlings developed typical symptoms, allowing us to group the isolates together according to the differences in the intensity of the symptoms of the disease in each host. Biological analyses of the viral squash isolate collected in Cuba showed it to be capable of inducing mosaic symptoms, blistering and leaf distortion in squash cultivar Caserta, but not in the papaya tree cultivar Solo. Observations of leaf dip preparations of leaf tissues of infected squashes, under the transmission electron microscope, showed elongated and flexuous particles about 780-800 x 12nm. The genomic fragments of that virus, containing the coat protein and HC-Pro genes were amplified and sequenced, by using primers specific for those regions of the PRSV and these were analyzed and compared with other isolates available in GenBank. The identity of nucleotides and aminoacids was superior to 94% as compared with that of other PRSV-W isolates of America. In the phylogenetic tree, the isolate formed a group with other isolates of America, Australia and India and stayed farther from the Asian isolates. The data obtained revealed that to be a PRSV-W isolate, detected for the first time in Cuba. The results of this work helped, in the understanding of the genetic diversity of PRSV in Brazil and in Cuba, furnishing valued information for the management strategy of papaya ringspot virus, via cross protection and trangenesis.Entre os fatores que reduzem a produção de frutos e a longevidade do mamoeiro, as doenças causadas por vírus ocupam lugar de destaque, sendo o Papaya ringspot virus (PRSV-P), da família Potyviridae e gênero Potyvirus, o de maior importância econômica. Dentre as estratégias de manejo mais empregadas para tentar diminuir a incidência e as perdas causadas por PRSV-P, a construção de plantas transgênicas resistentes ao PRSV-P e a proteção cruzada com estirpes fracas do vírus são consideradas bastante promissoras, mas ambas as estratégias são dependentes do grau de similaridade genética entre os isolados de cada região. Desse modo, este trabalho foi realizado com o objetivo de caracterizar, molecular e biologicamente, isolados do PRSV-P coletados em mamoeiros de diferentes regiões do Brasil e de Cuba e de um isolado de viral coletado em planta de abóbora com mosaico, proveniente de Cuba. Foram coletados 21 isolados em diversas regiões do Brasil e 7 em Cuba, que foram inoculados e mantidos dessecados e multiplicados em plantas de mamoeiro sob condições de casa de vegetação, para extração do RNA total e realização do RT-PCR, empregando primers específicos para as regiões gênicas da capa proteica (CP), P1 e HC-Pro. Os amplicons obtidos foram sequenciados e analisados com os programas CLUSTALW, MEGA blast, MEGA5 e RDP3 e comparados entre si e com outras sequências de PRSV disponíveis no GenBank. Esses isolados foram também inoculados em plântulas de mamoeiro cv. Sunrise solo e abóbora (Cucurbita pepo L.) cv. Caserta, para avaliação da reação das plantas a cada isolado. Quando os genes da CP e da HC-Pro foram analisados, observaram-se menores distâncias gênicas e, portanto, maiores identidades, entre as sequências de nucleotídeos (nts) e de aminoácidos (aa) de isolados de regiões geográficas próximas, em comparação com as mais distantes. As árvores filogenéticas baseadas nas sequências de nts agruparam os isolados das Américas com os isolados da Índia, separadamente dos isolados da Ásia. Os isolados brasileiros ficaram agrupados por estado, enquanto os isolados da região oriental de Cuba ficaram separados dos provenientes da região centro-ocidental, sugerindo uma possível diferença em sua origem geográfica. Nas árvores baseadas nas sequências de aa, os agrupamentos foram diferentes, formando clusters mistos com isolados americanos e asiáticos. A árvore baseada nas sequências de nts dos genes P1 e HC-Pro confirmou a proximidade dos isolados da América com os da India e foram encontradas evidências de um possível recombinante entre os isolados CbMT-2 de Cuba e BrSP-3 do Brasil. As plântulas de mamoeiro e abóbora inoculadas desenvolveram sintomas típicos, permitindo agrupar os isolados segundo as diferenças na intensidade dos sintomas da doença em cada hospedeira. Análises biológicas do isolado viral de abóbora coletado em Cuba mostraram ser ele capaz de induzir sintomas de mosaico, embolhamento e distorção foliar em abóbora cv. Caserta, mas não em mamoeiro cv. Solo. Observações de preparações leaf dip de tecidos de folhas de abóbora infectadas, ao microscópio eletrônico de transmissão, mostraram partículas alongadas e flexuosas de aproximadamente 780-800 x 12nm. Foram amplificados e sequenciados os fragmentos genômicos desse vírus, contendo os genes da capa proteica e HC-Pro, empregando-se primers específicos para essas regiões do PRSV, e estes foram analisados e comparados com outros isolados disponíveis no GenBank. A identidade de nucleotídeos e de aminoácidos foi superior a 94%, quando comparada com a de outros isolados de PRSV-W da América. Na árvore filogenética, o isolado agrupou-se com outros isolados de América, Austrália e Índia e ficou mais distante dos isolados asiáticos. Os dados obtidos revelaram ser esse um isolado do PRSV-W, detectado pela primeira vez em Cuba. Os resultados deste trabalho auxiliam no entendimento da diversidade genética do PRSV no Brasil e em Cuba, fornecendo informações valiosas para as estratégias de manejo da mancha anelar do mamoeiro, via proteção cruzada e transgenia.UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRASDFP - Programa de Pós-graduaçãoUFLABRASILFigueira, Antônia dos ReisSouza, Ricardo Magela dePozza, Edson AmpélioSantos, João Bosco dosMeissner Filho, Paulo ErnestoRodríguez Martínez, Douglas2013-10-02T19:13:19Z2013-10-02T19:13:19Z201320132012-05-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfRODRÍGUEZ MARTÍNEZ, D. Caracterização de isolados do Papaya ringspot virus procedentes de regiões do Brasil e de Cuba. 2012. 121 p. Tese (Doutorado em Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2012.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/1200info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2014-09-24T13:33:48Zoai:localhost:1/1200Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2014-09-24T13:33:48Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
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