Caracterización genómica parcial y biológica de reovirus que infecta yuca Manihot esculenta Crantz

Abstract

La yuca es afectada por diversos patógenos que reducen su productividad. En América la principal enfermedad es el Cuero de Sapo de la Yuca (CFSD), relacionada con un reovirus y un fitoplasma. Los estudios de caracterización del reovirus han permitido identificar entre nueve y diez segmentos genómicos, viriones de forma cuasi-isométrica, similaridad con género Oryzavirus y la presencia de variantes. El presente estudio permitió confirmar la diversidad del Cassava frogskin associated virus a partir de la comparación de más de 80 secuencias del segmento 4 que contiene el gen de la Polimerasa; esta misma diversidad fue encontrada al comparar secuencias del segmento 3 y se plantea la hipótesis de la presencia de reorganización y se propone el nombre de las razas Amazonas, Quilcasé y América. El análisis de los fragmentos de restricción utilizando la enzima Eco RV permitió identificar la presencia aislamientos con los patrones NERV y ERV, siendo el primero restringido al Amazonas y al Cauca mientras que el segundo se distribuye en toda Colombia y en las muestras procedentes de Paraguay, Brasil, Ecuador Venezuela, Panamá y Costa Rica. La variante EV en la variedad resistente COL1468 (CMC40) no fue transmitida por semilla sexual (botánica). La expresión de síntomas en Secundina a partir de plantas con CFSD positivas o negativas al reovirus permitió discriminar un serie de síntomas como amarillamiento de nervaduras, manchas anulares, moteado, mosaico, deformación foliar y enchinamiento relacionados con la enfermedad pero no con el reovirus. Las observaciones de ultraestructura celular de Secundina evidenciaron la presencia de partículas similares al reovirus en células de haces vasculares, así como la presencia de otras partículas isométricas, inclusiones laminares y viroplasmas. A partir del secuenciamiento a gran escala se caracterizó parcialmente el genoma de la raza Quilcasé a partir del asilamiento FSD29. Se obtuvieron secuencias nuevas de los segmentos 1, 7 y 9, y se incrementaron las de los segmentos 3, 4, 5 y 10. El análisis filogenético de la familia Reoviridae al comparar secuencias de aminoácidos de la polimerasa permitió confirmar la mayor cercanía con el género Oryzavirus formando un clado con el RRSV, el RpLV y SFRV, aunque podría ser una género nuevo por su baja similaridad y el hospedero.

//Abstract. Cassava is affected by different pathogens that reduce their productivity. In America Cassava Frog Skin Disease (CFSD) is the main disease, associated with a reovirus and a phytoplasma. Characterization studies of the reovirus have identified between nine and ten gene segments, quasi-Isometric shape of its particles, the similarity with Oryzavirus gender and the presence of variants. The present study confirmed the diversity of the Cassava Frogskin associated virus (CsFSaV) from a comparison of over 80 sequences of segment 4 which contains the polymerase gene. Identical diversity was found when comparing sequences of segment 3 and raises the reassortment hypothesis, which provides a criterion for discriminating races in the family Reoviridae. Amazon, Quilcasé and America races are rised. Analysis of restriction fragments using EcoRV enzyme allowed the identification of isolates with NERV and ERV patterns, the first one restricted to the Amazon and the Cauca region, the second one was distributed throughout Colombia and was found in samples from Paraguay, Brazil, Ecuador, Venezuela, Panama and Costa Rica. ERV variant COL1468 resistant variety (CMC40) was not transmitted by sexual seed (botanical). Symptom expression in Secundina grafted with CFSD infected rootstock positive or negative to reovirus allowed discrimination range of symptoms as vein yellowing; vein banding, ringspot, mottling, mosaic, leaf deformation and curling. All this symptoms related to the CFSD but not with the CsFSaV. Observations of Secundina ultrastructure in transmission electron microscope showed the presence of reovirus-like particles in vascular cells as well as the presence of other isometric particles, viroplasms and laminar inclusions. From deep sequencing primers were designed and partially characterized genome Quilcasé strain from FSD29 isolated. New sequences were obtained from segments 1, 7 and 9, and increased the sequences of the segments 3, 4, 5 and 10. Phylogenetic analysis of the family Reoviridae comparing amino acid sequences of the polymerase confirmed the gender-closer Oryzavirus of CFSaV forming a clade with RRSV, RpLV and SFRV, although it could be a new genus due to the percentage of similarity and host.