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Vol. 12 Núm. 2 (2018)

Sección de frutales

Identificación y caracterización molecular del genoma completo de tres virus en cultivos de lulo (<i>Solanum quitoense</i>) de Antioquia (Colombia)

https://doi.org/10.17584/rcch.2018v12i2.7692

Publicado 2018-05-01

  • Yuliana Gallo
    • ,
  • Luisa Fernanda Toro
    • ,
  • Helena Jaramillo
    • ,
  • Pablo Andrés Gutiérrez
    • ,
  • Mauricio Marín

Yuliana Gallo
Universidad CES, Facultad de Medicina, Medellín

Luisa Fernanda Toro
Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Laboratorio de Microbiología Industrial, Medellín

Helena Jaramillo
Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Laboratorio de Microbiología Industrial, Medellín

Pablo Andrés Gutiérrez
Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Laboratorio de Microbiología Industrial, Medellín

Mauricio Marín
Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Laboratorio de Biología Celular y Molecular, Medellín

Resumen

El lulo es uno de los renglones agrícolas más promisorios para la región andina de Colombia, gracias a sus excelentes características organolépticas y a su potencial para el procesamiento industrial. En Antioquia, se ha observado en los últimos años la presencia de plantas con síntomas de enfermedades virales, que incluyen amarillamientos intervenales, mosaicos y deformación de brotes. En este trabajo, se evaluó dicha situación en un grupo (bulk) de muestras foliares de plantas sintomáticas de lulo obtenidas en municipios del Oriente Antioqueño, utilizando la metodología molecular de secuenciación de nueva generación (NGS), y la confirmación posterior por RT-PCR. Los análisis bioinformáticos de las secuencias obtenidas (10.777.822 de reads) indicaron la presencia de tres virus de RNA en el transcriptoma evaluado; el Cucumber mosaic virus (CMV) se encontró en mayores niveles de infección (40,4% del total de reads), mientras que los otros virus correspondieron al Potato yellow vein virus (PYVV) (0,09%) y Alstroemeria necrotic streak virus (ANSV) (0,06%), siendo posible obtener sus genomas completos. La ocurrencia de los tres virus fue confirmada en plantas individuales de lulo mediante pruebas de RT-PCR/secuenciación Sanger con cebadores específicos diseñados a partir de los datos de NGS (ANSV y CMV), o con cebadores reportados previamente (PYVV). En el futuro será necesario evaluar los efectos de estos virus sobre los rendimientos, longevidad de plantas y calidad de semilla en los cultivos de lulo en el país, así como sus métodos de transmisión, rango de hospedantes y sintomatología específica.

Palabras clave

Crinivirus, Cucumovirus, RT-PCR, Secuenciación de nueva generación, Tospovirus

PDF

Citas

  1. Agronet. 2018. Área cosechada, producción y rendimiento de lulo, 2007-2015. En: http://www.agronet.gov.co; consulta: enero de 2018.
  2. Álvarez, N. 2016. Caracterización del viroma en tejido foliar de Physalis peruviana en Antioquia utilizando técnicas moleculares. Tesis de pregrado. Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia.
  3. Álvarez, D., P. Gutiérrez y M. Marín. 2017. Secuenciación del genoma del Potato yellow vein virus (PYVV) y desarrollo de una prueba molecular para su detección. Bioagro 29(1), 3-14.
  4. Ardila, G., G. Fischer y J.C. García. 2015. La poda de tallos y racimos florales afecta la producción de frutos de lulo (Solanum quitoense var. septentrionale). Rev. Colomb. Cienc. Hortic. 9(1), 24-37. Doi: https://doi.org/10.17584/rcch.2015v9i1.3743
  5. Bolger, A.M., M. Lohse y B. Usadel. 2014. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics 30(15), 2114-2120. Doi: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btu170
  6. Cámara de Comercio de Bogotá. 2015. Manual de Lulo. Gill Sans, Bogotá, Colombia.
  7. Cardona W., L. Bautista-Montealegre, N. Flórez-Velasco y G. Fischer. 2016. Desarrollo de la biomasa y raíz en plantas de lulo (Solanum quitoense var. septentrionale) en respuesta al sombrío y anegamiento. Rev. Colomb. Cienc. Hortic. 10(1), 53-65. Doi: https://doi.org/10.17584/rcch.2016v10i1.5124
  8. Domínguez, M. y J.A. Crespo. 2008. El Tomato spotted wilt virus (TSWV), una seria amenaza para nuestro país. Cuba Tabaco 9(2), 58-67.
  9. Ebratt, E., R. Acosta, O. Martínez, O. Guerrero y W. Turizo. 2013. Tomato spotted wilt virus (TSWV), weeds and thrip vectors in the tomato (Solanum lycopersicum L.) in the Andean region of Cundinamarca (Colombia). Agron. Colomb. 31(1), 58-67.
  10. Franco, G., J. Bernal, M.J. Giraldo y P.J. Tamayo. 2002. El Cultivo del lulo. Manual Técnico. Asohofrucol, Bogotá, Colombia.
  11. Gish, W. y D.J. States. 1993. Identification of protein coding regions by database similarity search. Nat. Genet. 3(3), 266-272. Doi: https://doi.org/10.1038/ng0393-266
  12. Grabherr, M.G., B.J. Haas, M. Yassour, J.Z. Levin, D.A. Thompson, I. Amit, X. Adiconis, L. Fan, R. Raychowdhury, Q. Zeng, Z. Chen, E. Mauceli, N. Hacohen, A. Gnirke, N. Rhind, F. di Palma, B.W. Birren, C. Nusbaum, K. Lindblad-Toh, N. Friedman y A. Regev. 2011. Full-length transcriptome assembly from RNA-seq data without a reference genome. Nat. Biotechnol. 29(7), 644-652. Doi: https://doi.org/10.1038/nbt.1883
  13. Green, J., D. Mollov, L. Tran, R. Álvarez-Quinto, J. Ochoa, D. Quito-Ávila y A. Karasev. 2018. Characterization of a new tymovirus causing stunting and chlorotic mosaic in naranjilla (Solanum quitoense). Plant Dis. 102(5), 911-918. Doi: https://doi.org/10.1094/PDIS-10-17-1534-RE
  14. Gutiérrez, P.A., J.F. Alzate y M. Marín. 2015. Complete genome sequence of an isolate of Potato virus X (PVX) infecting cape gooseberry (Physalis peruviana) in Colombia. Virus Genes 50(3), 518-522. Doi: https://doi.org/10.1007/s11262-015-1181-1
  15. Guzmán, M. y P. Rodríguez. 2010. Susceptibility of Solanum phureja (Juz. et Buk.) to Potato yellow vein virus. Agron. Colomb. 28(2), 219-224. Doi: https://doi.org/10.15446/abc.v22n1.59211
  16. Guzmán-Barney, M., L. Franco-Lara, D. Rodríguez, L. Vargas y J.E. Fierro. 2012. Yield losses in Solanum tuberosum Group Phureja cultivar Criolla Colombia in plants with symptoms of PYVV in field trials. Am. J. Pot. Res. 89(6), 438-447. Doi: https://doi.org/10.1007/s12230-012-9265-0
  17. Jaramillo, M., P. Gutiérrez, L.E. Lagos, J.M. Cotes y M. Marin. 2011. Detection of a complex of viruses in tamarillo (Solanum betaceum) orchards in the Andean region of Colombia. Trop Plant Pathol. 36(3), 150-159. Doi: https://doi.org/10.1590/S1982-56762011000300003
  18. Hassani-Mehraban, A., M. Botermans, J.T.L. Verhoeven, E. Meekes, J. Saaijer, D. Peters, R. Goldbach y R. Kormelink. 2010. A distinct tospovirus causing necrotic streak on Alstroemeria sp. in Colombia. Arch. Virol. 155(3), 423-428. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-010-0590-7
  19. Hassani-Mehraban, A, M. Westenberg, J.T.J. Verhoeven, B.T.L.H. van de Vossenberg, R. Kormelink y J.W. Roenhorst. 2016. Generic RT-PCR tests for detection and identification of tospoviruses. J. Virol. Methods 233, 89-96. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2016.03.015
  20. Horvath, J. 1987. Reaction of wild Solanum species to different viruses. J. Indian Potato Assoc. 14(3-4), 104-108.
  21. Jacquemond, M. 2012. Cucumber mosaic virus. Adv. Virus Res. 84, 439-504. Doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-394314-9.00013-0
  22. King, A.M.Q., M.J. Adams, E.B. Carstens, E.J. Lefkowitz (eds). 2012. Virus taxonomy: classification and nomenclature of viruses. Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier; Academic Press, San Diego, CA.
  23. Kumar, S., G. Stecher y K. Tamura. 2016. MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 7.0 for bigger datasets. Mol. Biol. Evol. 33(7), 1870-1874. Doi: https://doi.org/10.1093/molbev/msw054
  24. Li, H. y R. Durbin. 2009. Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler transform. Bioinformatics 25(14), 1754-1760. Doi: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btp324
  25. Liu, Y.Y., S.L. Yu, Y.F. Lan, C.L. Zhang, S.S. Hou, X.D. Li, X.Z. Chen y X.P. Zhu. 2009. Molecular variability of five cucumber mosaic virus isolates from China. Acta Virol. 53(2), 89-97. Doi: https://doi.org/10.4149/av_2009_02_89
  26. Livieratos, I., E. Eliasco, G. Muller, R. Olsthoorn, L. Salazar, W. Pleij y R.H. Coutts. 2004. Analysis of the RNA of Potato yellow vein virus: evidence for a tripartite genome and conserved 3’-terminal structures among members of the genus Crinivirus. J. Gen. Virol. 85(7), 2065-2075. Doi: https://doi.org/10.1099/vir.0.79910-0
  27. Marín, M. y P. Gutiérrez. 2016. Principios de virología molecular de plantas tropicales. Corpoica, Mosquera, Colombia. Doi: https://doi.org/10.21930/978-958-740-229-2
  28. Muñoz-Baena, L., P. Gutiérrez y M. Marín. 2017. Secuenciación del genoma completo del Potato yellow vein virus (PYVV) en tomate (Solanum lycopersicum) en Colombia. Acta biol. Colomb. 22(1), 5-17. Doi: https://doi.org/10.15446/abc.v22n1.59211
  29. Nei, M. y S. Kumar. 2000. Molecular evolution and phylogenetics. Oxford University Press, Oxford, UK.
  30. Nouri, S., R. Arevalo, B.W. Falk y R.L. Groves. 2014. Genetic structure and molecular variability of Cucumber mosaic virus isolates in the United States. PLoS ONE 9(5), e96582. Doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0096582
  31. Olaya, N., N. Velásquez, M. Betancourt, W.J. Cuellar y H.R. Pappu. 2017. First Report of natural infection of tomato (Solanum lycopersicum L.) and bell pepper (Capsicum annuum) by Alstroemeria necrotic streak virus in Colombia. Plant Dis. 101(6), 1065. Doi: https://doi.org/10.1094/PDIS-10-16-1396-PDN
  32. Roossinck, M.J., L. Zhang y K. Hellwald. 1999. Rearrangements in the 5’ nontranslated region and phylogenetic analyses of cucumber mosaic virus RNA3 indicate radial evolution of three subgroups. J. Virol. 73(8), 6752-6758.
  33. Salazar, L., G. Muller, M. Querci, J. Zapata y R. Owens. 2000. Potato yellow vein virus: its host range, distribution in South America and identification as a Crinivirus transmitted by Trialeurodes vaporariorum. Ann. Appl. Biol. 137(1), 7-19. Doi: https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2000.tb00052.x
  34. Tepfer, M., G. Girardot, L. Feneant, H. Tamarzizt, E. Verdin, B. Moury y M. Jacquemond. 2016. A genetically novel, narrow-host-range isolate of Cucumber mosaic virus (CMV) from Rosemary. Arch. Virol. 161(7), 2013-2017. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-016-2874-z
  35. Tamayo, P.J, R.A. Navarro y C. de La Rotta. 2003. Enfermedades del cultivo de lulo en Colombia: guía de diagnóstico y control. Boletín Técnico No.18. Corpoica, Bogotá, Colombia.
  36. Thompson, J., R. Jamie, L. Langenhan, M. Fuchs y K. Perry. 2015. Genotyping of cucumber mosaic virus isolates in western New York State during epidemic years. Characterization of an emergent plant virus population. Virus Res. 210(2), 169-177. Doi: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2015.07.028
  37. Torres, R., J. Larenas, C. Fribourg y J. Romero. 2012. Pepper necrotic spot virus, a new tospovirus infecting solanaceous crops in Peru. Arch. Virol. 157(4), 609-615. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-011-1217-3
  38. Untergasser, A., I. Cutcutache, T. Koressaar, J. Ye, B.C. Faircloth, M. Remm y S. Rozen. 2012. Primer3- new capabilities and interfaces. Nucl. Acids Res. 40(15), 1-12. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-011-1217-3
  39. Vaca, J., I. Torres, J. Peñaranda y F. Aristizábal. 1999. Identificación de potivirus presentes en plantas de lulo (Solanum quitoense lam). Rev. Colomb. Biotecnol. 2(2), 9-15.
  40. Williams, L.V., P.M. López, K. Shohara y E.B. Biderbost. 2001. Occurrence and geographical distribution of tospovirus species infecting tomato crops in Argentina. Plant Dis. 85(12), 1227-1229. Doi: https://doi.org/10.1094/PDIS.2001.85.12.1227
  41. Zitter, T.A. y J.F. Murphy. 2009. Cucumber mosaic virus. En: The Plant Health Instructor, http:// http://www.apsnet.org/edcenter/intropp/lessons/viruses/pages/cucumbermosaic.aspx; consulta: enero de 2018.
  42. Zuluaga, M. 1996. Plagas y enfermedades del lulo (Solanum quitoense Lam.). Boletín de Sanidad Vegetal - ICA. 11, 37-41.

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