Caracterización molecular parcial de begomovirus aislados de arvenses colectadas en cultivos de tomate en el sureste del Valle del Cauca, Colombia
Resumen
Las arvenses son una fuente de nuevos virus, pero a menudo se descuidan durante los estudios de diversidad. Previamente, se recolectaron once muestras de arvenses a lo largo de los bordes de un campo de cultivo de tomate ubicado en cuatro municipios (Florida, Ginebra, Cerrito y Candelaria) en el sureste del Valle del Cauca. Estas muestras fueron positivas para begomovirus, pero su caracterización molecular no se había realizado hasta ahora. Para cada muestra, se clonaron, secuenciaron y analizaron fragmentos de DNA. El análisis de la secuencia de nucleótidos de los fragmentos virales mostró la presencia de seis begomovirus diferentes: dos virus aislados de L. camara, Desmodium sp. y A. dubius fueron descritos previamente como el virus del mosaico amarillo de la papa (PYMV) y el virus de distorsión de la hoja de maracuyá (PLDV), respectivamente; otros cuatro virus que se aislaron de L. camara, A. dubius, R. humilis, Desmodium sp., R. minima, H. attenuatus, Verbena sp., C. hirtus y Caesalpinia sp., mostraron su mayor identidad de secuencia de nucleótidos (89%) con el virus del mosaico clorótico del frijol (BChMV), el virus de la distorsión de la hoja de la datura (DaLDV) y el virus del mosaico dorado de rhynchosia de Yucatán (RhGMYV). Los fragmentos de virus clonados de estas malezas podrían ser begomovirus nuevos que no se reportaron anteriormente, esto de acuerdo con el criterio de demarcación de especies de ICTV para el género Begomovirus (≥ 91% de identidad de secuencia). Este análisis también encontró la presencia de infecciones mixtas de begomovirus en las arvenses Desmodium sp. y A. dubius. Finalmente, este artículo reporta por primera vez tres arvenses hospederas alternativas de begomovirus que infectan cultivos de tomate y maracuyá: A. dubius para PYMV, y L. camara y Desmodium sp. para PLDV, respectivamente.
Palabras clave
Geminivirus, Hospederos, Solanaceae, Arvense
Biografía del autor/a
Frenyiline Jara-Tejada
Biologa, MSc en Ciencias Biologicas
Citas
Alves-Júnior, M., A. Poliane-Zerbini, E. Andrade, D. Esposito, F. Silva, A.C.F. da Cruz, M.C. Ventrel, W. Otoni, and M. Zerbini. 2009. Synergism and negative interference during co-infection of tomato and Nicotiana benthamiana with two bipartite begomoviruses. Virology 387(2), 257-266. Doi: 10.1016/j.virol.2009.01.046
Andrade, E.C., G.G. Manhani, P.F. Alfenas, R.F. Calegario, E.P.B. Fontes, and F.M. Zerbini. 2006. Tomato yellow spot virus a tomato infecting begomovirus from Brazil with a closer relationship to viruses from Sida sp. forms pseudorecombinants with begomoviruses from but not from Sida. J. Gen. Virol. 87(12), 3687-3696. Doi: 10.1099/vir.0.82279-0
Barreto, S.S., M. Hallwass, O.M. Aquino, and K. Inoue-Nagata. 2013. A study of weeds as potential inoculum sources for a tomato-infecting begomovirus in central Brazil. Phytopathol. 103(5), 436-44. Doi: 10.1094/PHYTO-07-12-0174-R
Brown, J.K., F.M. Zerbini, J. Navas-Castillo, E. Moriones, R. Ramos-Sobrinho, J.C. Silva, E. Fiallo-Olivé, R.W. Briddon, C. Hernandez-Zepeda, A. Idris, V.G. Malathi, D.P. Martin, R. Rivera-Bustamante, S. Ueda, and A. Varsani. 2015. Revision of begomovirus taxonomy based on pairwise sequence comparisons. Arch. Virol. 160(6), 1593-1619. Doi: 10.1007/s00705-015-2398-y
Carvajal-Yepes, M., L. Zambrano, J.M. Bueno, B. Raatz, and W.J. Cuellar. 2017. Complete genome sequence of bean leaf crumple virus, a novel begomovirus infecting common bean in Colombia. Arch. Virol. 162(6), 1773-1776. Doi: 10.1007/s00705-015-2398-y
Da Silva, S.C., G.P. Castillo-Urquiza, B.T. Hora Júnior, I.P. Assunção, G.S.A. Lima, G. Pio-Ribeiro, E.S.G. Mizubuti, and F.M. Zerbini. 2011. High genetic variability and recombination in a begomovirus population infecting the ubiquitous weed Cleome affine in northeastern Brazil. Arch. Virol. 156(12), 2205-2213. Doi: 10.1007/s00705-011-1119-4
Fargette, D., G. Konate, C. Fauquet, E. Muller, M. Petersmith, and M. Thresh. 2006. Molecular ecology and emergence of tropical viruses. Annu. Rev. Phytopathol. 44, 235-260. Doi: 10.1146/annurev.phyto.44.120705.104644
Ferro, C., J. Silva, C. Xavier, M. Godinho, A. Lima, T. Mar, D. Lau, and F. Zerbini. 2017. The ever increasing diversity of begomoviruses infecting non-cultivated hosts: new species from Sida spp. and Leonurus sibiricus, plus two New World alphasatellites. Ann. Appl. Biol. 170(2), 204-218. Doi: 10.1111/aab.12329
Fiallo-Olivé, E., D.T. Chirinos, F. Geraud-Pouey, E. Moriones, and J. Navas-Castillo. 2013a. Complete genome sequences of two begomoviruses infecting weeds in Venezuela. Arch. Virol. 158(1), 277-280. Doi: 10.1007/s00705-012-1451-3
Fiallo-Olivé, E., B. Márquez-Martín, I. Hassan, D.T. Chirinos, F. Geraud-Pouey, E. Moriones, and J. Navas-Castillo. 2013b. Complete genome sequences of two novel begomoviruses infecting common bean in Venezuela. Arch. Virol. 158(3), 723-727. Doi: 10.1007/s00705-012-1545-y
Fondong, V.N. 2013. Geminivirus protein structure and function. Mol. Plant Pathol. 14(6), 635-649. Doi: 10.1111/mpp.12032
Gallo, Y., L.F. Toro, H. Jaramillo, P.A. Gutiérrez, and M. Marín. 2018. Identificación y caracterización molecular del genoma completo de tres virus en cultivos de lulo (Solanum quitoense) de Antioquia (Colombia). Rev. Colomb. Cienc. Hortic. 12(2), 281-292. Doi: 10.17584/rcch.2018v12i2.7692
García-Andrés, S., G.P. Accotto, J. Navas-Castillo, and E. Moriones. 2006. Begomovirus genetic diversity in the native plant reservoir Solanum nigrum: evidence for the presence of a new virus species of recombinant nature. Virology 350(2), 433-442. Doi: 10.1016/j.virol.2006.02.028
Gilbertson, R.L., O. Batuman, C.G. Webster, and S. Adkins. 2016. Role of the insect supervectors Bemisia tabaci and Frankliniella occidentalis in the emergence and global spread of plant viruses. Annu. Rev. Virol. 2(1), 67-93. Doi: 10.1146/annurev-virology-031413-085410
Gilbertson, R.L., J.C. Faria, S.F. Hanson, F.I. Morales, P. Ahlquist, D.P. Maxwell, and D.R. Russell. 1991. Cloning of the complete. DNA genomes of four bean-infecting geminiviruses and determining their infectivity by electric discharge particle acceleration. Phytopathology 81(9), 980- 985. Doi: 10.1094/Phyto-81-980
Hernández-Zepeda, C., J.K. Brown, O.A. Moreno-Valenzuela, G. Argüello-Astorga, A.M. Idris, G. Carnevali, and R.F. Rivera-Bustamante. 2010. Characterization of Rhynchosia yellow mosaic Yucatan virus, a new recombinant begomovirus associated with two fabaceous weeds in Yucatan, Mexico. Arch. Virol. 155(10), 1571-1579. Doi: 10.1007/s00705-010-0730-0
Jordá, C., I. Font, P. Martínez, M. Juarez, A. Ortega, and A. Lacasa. 2007. Current status and new natural hosts of Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) in Spain. Plant Dis. 85(4), 445. Doi: 10.1094/PDIS.2001.85.4.445C
Kumar, S., G. Stecher, and K. Tamura. 2016. MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 7.0 for bigger datasets. Mol. Biol. Evol. 33(7), 1870-1874. Doi: 10.1093/molbev/msw054
López-López, K., F. Jara-Tejada, and J.C. Vaca-Vaca. 2014. Nuevos hospederos alternativos de begomovirus identificados en valle del cauca. Rev. Fitopatol. Colomb. 38(1), 19-23.
López-López, K., F. Jara-Tejada, and J.C. Vaca-Vaca. 2019. Molecular characterization of a new begomovirus isolated from five weeds species collected in tomato crops in Valle del Cauca. Acta Biol. Colomb. 24(3), 528-537. Doi: 10.15446/abc.v24n3.79366
López-López, K., D. Otavo-Fiscal, and J.C. Vaca-Vaca. 2012. Búsqueda de hospederos alternativos del virus del mosaico amarillo de la papa, un begomovirus que afecta cultivos de tomate en el Valle del Cauca. Acta Agron. 61(5), 24-25.
Martínez, A.K., F.J. Morales, and F.A. Cabrera. 2008. Caracterización molecular de un begomovirus del tomate en el Valle del Cauca, Colombia, y búsqueda de fuentes de resistencia para el mejoramiento de la variedad Unapal Maravilla. Acta Agron. 57(3), 167-174.
Monde, G., J. Walangululu, S. Winter, and C. Bragard. 2010. Dual infection by cassava begomoviruses in two leguminous species (Fabaceae) in Yangambi, Northeastern Democratic Republic of Congo. Arch. Virol. 155(11), 1865-1869. Doi: 10.1007/s00705-010-0772-3
Muhire, B.M., A. Varsani, and D.P. Martin. 2014. SDT: A virus classification tool based on pairwise sequence alignment and identity calculation. Plos ONE 9, e108277. Doi: 10.1371/journal.pone.0108277
Padidam, M., S. Sawyer, and C.M. Fauquet. 1999. Possible emergence of new geminiviruses by frequent recombination. Virology 265(2), 218-225. Doi: 10.1006/viro.1999.0056
Prajapat, R., A. Marwal, and R.K. Gaur. 2014. Begomovirus associated with alternative host weeds: a critical appraisal. Arch. Phytopathol. Pflanzenschutz. 47(2), 157-170. Doi: 10.1080/03235408.2013.805497
Rentería-Canett, I., B. Xoconostle-Cázares, R. Ruiz-Medrano, and R.F. Rivera-Bustamante. 2011. Geminivirus mixed infection on pepper plants: synergistic interaction between PHYVV and PepGMV. Virol. J. 8(1), 104. Doi: 10.1186/1743-422X-8-104
Rojas, M., R. Gilbertson, and D. Maxwell. 1992. Use of degenerate primers in the polymerase chain reaction to detect whitefly-transmitted Geminiviruses. Plant Dis. 77, 340-347. Doi: 10.1094/PD-77-0340
Sanchez-Campos S., J. Navas-Castillo, F. Monci, J.A. Diaz, and E. Moriones. 2000. Mercurialis ambigua and Solanun luteum: two newly discovered natural host of Tomato yellow leaf curl geminivirus. Eur. J. Plant Pathol. 106(4), 391-394. Doi: 10.1023/A:1008758622582
Sanz, A.I., A. Fraile, F. García-Arenal, X. Zhou, D.J. Robinson, S. Khalid, T. Butt, and B.D. Harrison. 2000. Multiple infection, recombination and genome relationships among begomovirus isolates found in cotton and other plants in Pakistan. J. Gen. Virol. 81(7), 1839-1849. Doi: 10.1099/0022-1317-81-7-1839
Vaca-Vaca, J.C., J.F. Betancur-Pérez, and K. López-López. 2012. Distribución y diversidad genética de begomovirus que infectan tomate (Solanum lycopersicum L.) en Colombia. Rev. Colomb. Biotecnol. 14(1), 60-76.
Vaca-Vaca, J.C., E.C. Carrasco-Lozano, and K. López-López. 2017. Molecular identification of a new begomovirus infecting yellow passion fruit (Passiflora edulis) in Colombia. Arch. Virol. 162(2), 573-576. Doi: 10.1007/s00705-016-3098-y
Vaca-Vaca, J.C., V. Corredor-Saenz, F. Jara-Tejada, D. Betancourt-Andrade, and K. López-López. 2019a. Nuevos hospederos alternativos de begomovirus asociados al cultivo de ají en el Valle del Cauca. Acta Agron. 68(1), 56-60. Doi: 10.15446/acag.v68n1.77487
Vaca-Vaca, J.C., F. Jara-Tejada, and K. López-López. 2018. Croton golden mosaic virus: a new bipartite begomovirus isolated from Croton hirtus in Colombia. Arch. Virol. 163(11), 3199-3202. Doi: 10.1007/s00705-018-3989-1
Vaca-Vaca, J.C., J. Morales-Euse, D.M. Rivera-Toro, and K. López-López. 2019b. Primer reporte de begomovirus infectando cultivos de ají (Capsicum spp.) en Colombia. Acta Biol. Colomb. 24(3), 452-462. Doi: 10.15446/abc.v24n3.79367
Zerbini, F.M., R.W. Briddon, A. Idris, D.P. Martin, E. Moriones, J. Navas-Castillo, R. Rivera-Bustamante, P. Roumagnac, and A. Varsani. 2017. ICTV virus taxonomy profile: Geminiviridae. J. Gen. Virol. 98(2), 131-133. Doi: 10.1099/jgv.0.000738
Zhang, Z., S. Schwartz, L. Wagner, and W. Miller. 2000. A greedy algorithm for aligning DNA sequences. J. Comput. Biol. 7(1-2), 203-214. Doi: 10.1089/10665270050081478