Caracterización del virus Cassava torrado-like virus en yuca (Manihot esculenta Crantz) e identificación de proteínas virales involucradas en la supresión del silenciamiento de ARN

Abstract

La yuca (Manihot esculenta Crantz, Euphorbiaceae) es un cultivo importante para África, Asia y América Latina. En África, los virus de las familias Geminiviridae y Potyviridae, son considerados como los más devastadores en infecciones simples o formando complejos virales. En América Latina encontramos otros agentes virales pertenecientes a las familias Alphaflexiviridae, Caulimoviridae, Luteoviridae, y Reoviridae asociados a distintas enfermedades. En Colombia, se ha detectado el Cassava torrado-like virus (CsTLV, Familia Secoviridae) en infecciones mixtas con los virus anteriormente mencionados asociados a síntomas severos en raíces, incluyendo los reportados para la enfermedad de cuero de sapo de yuca. Con el objetivo de contribuir a la caracterización molecular y biológica de CsTLV, se utilizaron metodologías de secuenciación de nueva generación (NGS), RT-PCRs, ELISAs, análisis filogenéticos, rango de hospedantes, agro-infiltraciones, ensayos y muestreos en el campo. Se obtuvo el genoma completo de CsTLV, encontrándose la presencia de un dominio Maf / HAM1 presente en otros dos virus de la familia Potyviridae que infectan plantas de la familia Euphorbiaceae. El rol de diferentes genes virales se estudió mediante agro-infiltración, determinándose que el ORF1 del ARN2 tiene un efecto en el establecimiento de la infección del virus X de la yuca (CsVX) y aunque no se ha identificado una proteína viral que suprima el silenciamiento por ARN en este virus, se pudo observar que la infección por CsTLV si tiene un efecto supresión de silenciamiento en raíces de yuca. Se encontró alta prevalencia de CsTLV en diferentes regiones productoras de yuca del país, mostrando gran diversidad y sugiriendo la presencia de dos especies diferentes de torradovirus. Los bioensayos mostraron que CsTLV causa síntomas foliares y reduce significativamente el rendimiento.

//Abstract: Cassava (Manihot esculenta Crantz, Euphorbiaceae) is an important crop for Africa, Asia and Latin America. In Africa, viruses from Geminiviridae and Potyviridae families are considered as the most devastating in simple infections or viral complexes. In Latin America, there are other viral agents belonging to Alphaflexiviridae, Caulimoviridae, Luteoviridae, and Reoviridae families associated with different diseases. In Colombia, the Cassava torrado-like virus (CsTLV, family Secoviridae) has been detected in mixed infections with the previously mentioned viruses associated with severe symptoms in roots, including those reported to the cassava frogskin disease. In order to contribute to molecular and biological characterization of CsTLV, New Generation Sequencing (NGS), RT-PCRs, ELISAs, phylogenetic analysis, host range, agroinfiltrations, test and field surveys were performed in this study. A complete genome of CsTLV was obtained, including the presence of a Maf/HAM1 domain in other two viruses of the Potyviridae family that infect plants of the Euphorbiaceae family. The role of different viral genes was studied by agroinfiltration, determining that the ORF1 in RNA2 has an effect in the establishment of the Cassava X virus (CsXV) infection, and although a viral RNA silencing suppressor (RSS) protein has not been identified in this virus, we observed that CsTLV infection has an RNA silencing effect on cassava roots. A high prevalence of CsTLV was found in different cassava-growing regions of the country, showing high diversity, and suggesting the presence of two different species of torradovirus. The bioassays showed that CsTLV causes foliar symptoms and reduces yield significantly. Keywords: Cassava, NGS, RNA silencing suppressor, torradovirus, agroinfiltration.