Characterization of an isolate of Bean rugose mosaic virus and search for sources of resistance in Phaseolus vulgaris

Autor: Cândida, Daniella Vieira
Přispěvatelé: Dianese, Érico de Campos, Faria, Josias Correa de, Nagata, Alice Kazuko Inoue, Dias, Vanessa Duarte, Carrer Filho, Renato, Filippi, Marta Cristina Corsi de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG
Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron:UFG
Popis: Resumo: Em 2013, plantas de feijão-comum da cultivar Pérola foram observadas em um campo experimental da Embrapa Arroz e Feijão Lat. 16° 28’ 00”(S); Long. 49° 17’ 00”(W); (GO) apresentando deformação foliar, mosaico em desenho e bolhosidade. A análise das amostras por microscopia eletrônica detectou a presença de partículas virais típicas do gênero Comovirus, sendo assim necessária a identificação da espécie do vírus através de sequenciamento e a busca por alternativas para o controle, devido ao potencial de dano da espécie Bean rugose mosaic virus (BRMV) para a cultura do feijão. Por isso, o presente trabalho teve como objetivos: (1) a caracterização molecular do isolado BRMV-GO, proveniente de feijoeiro e (2) a busca por acessos de feijoeiro resistentes à essa espécie viral. Para a seleção de germoplasma, 172 acessos foram analisados por meio de inoculação mecânica e visualização dos sintomas aos 5, 21 e 30 dias após a inoculação. A gama de hospedeiras foi analisada mediante inoculação de 15 espécies indicadoras típicas. Plantas de soja (cv. Savana, cv. Cristalina, cv. Doko e cv. Conquista) e ervilha (cv. Mikado e cv. Triofin) também foram analisadas quanto à reação ao BRMV-GO. Folhas das plantas infectadas foram usadas para detecção de BRMV-GO via RT-PCR. Dos 172 acessos analisados, 168 se comportaram como suscetíveis, 3 acessos: BGF0011750 (cv. Mulatinho), BGF0000880 (cv. Rico 23) e BGF0001083 (cv. Rico 23) reagiram ao BRMV-GO com necroses nas nervuras e pecíolos seguida de morte; 1 acesso, BGF0003174 cv. IPA5047, apresentou reação de hipersensibilidade. As duas espécies de indicadoras Chenopodium amaranticolor e C. quinoa reagiram com lesões locais necróticas não ocorrendo infecção sistêmica confirmada por meio de RT-PCR. As plantas de soja foram suscetíveis e todas as plantas de ervilha apresentaram queima do topo. Para a caracterização molecular, o sequenciamento completo do genoma foi realizado pelo método de Sanger usando a estratégia primer walking, as extremidades 5’ e 3’ foram obtidas pelo método RACE. Os tamanhos dos genomas foram de 5906 nucleotídeos com uma poliproteína de 1856 aminoácidos para RNA 1 e para RNA 2 foi de 3688 nucleotídeos com uma poliproteína de 1096 aminoácidos. A identidade de nucleotídeos entre os isolados BRMV-GO e BRMV-Paraná foi de 92,7 % para RNA 1 e 90,5% para RNA 2. A maior porcentagem de identidade obtida através do alinhamento de sequências de aminoácidos da polimerase (RdRp) e da proteína do capsídeo (CP) foi de 63% (RdRp) e 66% (CPs) com Bean pod mottle virus (BPMV), entretanto, o ICTV delimita para membros do gênero Comovirus uma identidade de 75% para aminoácidos (CPs) e 80% para a RdRp, no entanto, esses resultados estão de acordo com os resultados obtidos em outro trabalho com um isolado do Paraná, corroborando que BRMV é uma espécie distinta dentro do gênero. As análises filogenéticas das regiões RdRp e CPs mostraram que BRMV-GO e BRMV-Paraná não possuem diferenças significativas e revelou maiores índices de identidade com BPMV, tanto para o RNA 1 como para o RNA 2. As sequências completas do RNA 1 e RNA 2 foram depositadas no Genbank com os números de acesso KY622124, KY622125, respectivamente. Abstract: In 2013, common bean plants of the cultivar Pérola were found in an experimental field belonging to Embrapa Arroz e Feijão Lat. 16 ° 28 '00 "(S); Long. 49 ° 17 '00 "(W); (GO) presenting leaf distortion, mosaic and blistering. The sample analysis by electron microscopy detected the presence of typical Comovirus genus viral particles, thus, the identification of the virus species through sequencing became essential and the search for control alternatives, due to the damage potential of Bean rugose mosaic virus (BRMV) to bean production fields. Therefore, the present work had as objectives: (1) the molecular characterization of BRMV-GO, an isolate from common bean and (2) the search for bean accessions resistant to this viral species. For germplasm selection, 172 accessions were analyzed by means of mechanical inoculation and visualization of symptoms at 5, 21 and 30 days after inoculation. The range of hosts was analyzed by inoculation of 15 typical indicator species. Soya plants (Cv. Savana, Cv. Cristalina, Cv. Doko and Cv. Conquista) and pea (Cv. Mikado and Cv. Triofin) were also analyzed for reactions to BRMV-GO. Leaves of the infected plants were used for detection of BRMV-GO through RT-PCR. Of the 172 analyzed accessions, 168 behaved as susceptible, 3 accessions: BGF0011750 (cv. Mulatinho), BGF0000880 (cv. Rico 23) and BGF0001083 (cv Rico 23) reacted to BRMV-GO with vein and petioles necrosis followed by death; 1 access, BGF0003174 cv. IPA5047, showed a hypersensitivity reaction. The two species of the indicator Chenopodium amaranticolor and C. quinoa reacted with local necrotic lesions and no systemic infection confirmed by RT-PCR. Soybean plants reacted as susceptible and all pea plants showed tip burning. For molecular characterization, complete genome sequencing was performed by Sanger method using the primer walking strategy, the 5 'and 3' ends were obtained by RACE method. Genome sizes were 5906 nucleotides with a 1856 amino acid polyprotein for RNA 1 and 3688 nucleotides with a polypeptide of 1096 amino acids for RNA 2. The nucleotide identity between BRMV-GO and BRMV-Paraná isolates was 92.7% for RNA 1 and 90.5% for RNA 2. The highest percentage of identity obtained by amino acids sequence alignment of the polymerase (RdRp) and the capsid protein (CP) was 63% (RdRp) and 66% (CPs) with Bean pod mottle virus (BPMV), however, the ICTV delimits 80% (RdRp) and 75% (CP) identity to be part of the Comovirus genus, however, these results agree with the results obtained in another work with a Paraná isolate, corroborating that BRMV is a distinct species among this genus. Phylogenetic analysis of regions RdRp and CPs showed that BRMV-GO and BRMV-Paraná do not have significant differences and revealed higher indexes of identity with BPMV, both for RNA 1 and RNA 2. The complete sequences of RNA 1 and RNA 2 were deposited on Genbank under accession numbers KY622124, KY622125, respectively.
Databáze: OpenAIRE
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