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Título: Viroma em espécies ornamentais
Título(s) alternativo(s): Virome in ornamental plants
Autor(es): Brant, Pedro Maretti
Orientador(es): Carvalho, Rita de Cássia Pereira
Assunto: Bioinformática
Plantas - filogenia
Plantas ornamentais - doenças e pragas
Plantas - doenças - etiologia
Data de publicação: 20-Jun-2017
Data de defesa: 17-Mar-2017
Citação: BRANT, Pedro Maretti. Viroma em espécies ornamentais. 2017 xvi, 89 f., il. Dissertação (Mestrado em Fitopatologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: A floricultura no Brasil teve início como atividade secundária da fruticultura nos estados de São Paulo e Santa Catarina no início do século XX e atualmente apresenta um crescimento anual de exportação maior que a média mundial. O Distrito Federal (DF) é o décimo em valor de mercado no país, sendo um mercado altamente promissor por apresentar a maior renda per capita do país. Com a expansão do setor, aumento na incidência das doenças e a constante introdução de mudas e sementes exóticas no país, fatores de cultivo, manejo e sanidade vegetal podem constituir um entrave à produção de ornamentais no país e DF. Ainda assim, pesquisas direcionadas a detecção precisa de espécies virais ocorrendo em plantas ornamentais são incipientes no país e escassas no DF. O estudo de viroma em combinação com as estratégias de Next Generation Sequencing (NGS), tendo o apoio das metodologias de bioinformática, têm possibilitado uma eficiente descrição de diferentes organismos presentes em diferentes amostras biológicas nos mais diversificados ambientes e proporcionado avanços significativos em diferentes campos das ciências, incluindo a virologia vegetal. Neste trabalho, um pool composto por dez espécies de plantas ornamentais provenientes do Viveiro I da NOVACAP (Companhia Urbanizadora da Nova Capital do Brasil) foi submetido ao sequenciamento NGS. Após análise dos dados gerados, por meio de diferentes técnicas de bioinformática, sequências novas foram encontradas, indicando seis prováveis novas espécies virais em diferentes gêneros e famílias. Duas prováveis espécies novas de Nucleorhabdovirus (família Rhabdoviridae) foram identificadas, sendo uma delas em Pachystachys lutea (camarão-amarelo) e a outra em Coreopsis lanceolata (margaridinha). Nesta mesma ornamental, margaridinha, identificou-se também uma provável espécie nova do gênero Umbravirus (família Tombusviridae). Outro representante da família Tombusviridae, neste caso uma espécie classificada no gênero Pelarspovirus, foi identificada em Jasminum nitidum (jasmim estrela). As demais espécies, uma do gênero Cytorhabdovirus e outra uma do gênero Potyvirus, foram detectadas no pool de amostras. Dentre essas prováveis espécies novas de vírus, duas sequências detectadas nas plantas ornamentais C. lanceolata e P. lutea apresentaram maior proximidade com os vírus Sonchus yellow net nucleorhabdovirus (SYNV) e Potato yellow dwarf nucleorhabdovirus (PYDV), respectivamente, e foram denominadas como Coreopsis mottle-associated virus (CMaV) e Pachystachys mosaic-associated virus (PMaV). Para CMaV e PMaV, o genoma total foi recuperado mediante amplificação genômica nas amostras originais utilizando primers internos sobrepostos, sendo as extremidades 3’ e 5’ recuperadas através da técnica RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends - RACE). Após estes procedimentos, sequências foram obtidas via sequenciamento Sanger, confirmando a alta identidade com a sequência montada in silico pelo NGS. Com a sequência completa dos dois vírus procedeu-se análises filogenéticas. A partir de análises comparativas via alinhamento múltiplo de sequências (MSA), alinhamento pairwise e filogenéticas, propôs-se que CMaV e PMaV sejam prováveis espécies novas para o gênero Nucleorhabdovirus, tendo em vista a identidade nucleotídica de 56,99% entre os genomas de CMaV e SYNV e 46,99% entre PMaV e PYDV.
Abstract: In Brazil, the floriculture agribusiness started as a minor activity in the São Paulo and Santa Catarina states in the early 20th century and currently its annual market growth is bigger than worldwide’s mean. The Federal District (DF) is ranked in the 10th place in terms of market value in Brazil, being a highly promising market due to the high average per capita income of its population. With the expansion of this sector, it was observed a significant increase in the incidence of diseases due to the constant transit and introduction into the country of exotic plant material and seeds. In addition, the implementation of new crop management practices is also having direct effects on disease outbreaks. These factors may affect the sustainability of the ornamental plant agribusiness sector in the country. Research efforts aiming to develop accurate diagnostic tools for viral species occurring in ornamental plants are yet incipient in the country. The virome study employing Next Generation Sequencing (NGS) techniques, combined with bioinformatics methods, has been considered as the most powerful strategy aiming to exploit the genetic diversity of organisms present in any biological sample and allowed significant advances in different fields of science, including plant virology. For this work a pool of ten ornamental plants from NOVACAP (Companhia Urbanizadora da Nova Capital do Brasil) Nursery 1 was sent to NGS. Posterior to data analysis, the sequences obtained were compared to reference genomes from DNA data banks and assembled, producing potential six plant virus sequences in different genera and families. Two probable new species from Nucleorhabdovirus (Rhabdoviridae family) were identified, one in Pachystachys lutea and other in Coreopsis lanceolata. In this ornamental plant, C. lanceolata, it was identified as well a probable new species of the genus Umbravirus (Tombusviridae family). Other member of the Tombusviridae family, now from the Pelarspovirus genus, was identified in Jasminum nitidum. Two of the assembled species, one of the Cytorhabdovirus genus and other from the Potyvirus genus, were detected in the pool only. Among these probable new viral species, two sequences that were detected in the ornamental plants C. lanceolata and P. lutea were close to the Sonchus yellow net nucleorhabdovirus (SYNV) and Potato yellow dwarf nucleorhabdovirus (PYDV) viruses, respectively, and were named as Coreopsis mottle-associated virus (CMaV) and 4 Pachystachys mosaic-associated virus (PMaV). For CMaV and PMaV, the total genome was recovered by amplifying the genome from the original samples using sintesyzed primers, while the 3’ and 5’ ends with the RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends) technique. Posterior to these assays, sequences were obtained from Sanger sequencing method, confirming the high identity with the in silico assembled sequence from NGS. With the complete sequence of both viruses, phylogenetics assays were made. With the multiple sequence alignment (MSA), pairwise alignment and phylogenetics, we propose that CMaV and PMaV are probable new viruses from the Nucleorhabdovirus genus, as the nucleotide identity of the genome were 56.99% from CMaV and SYNV and 46.99% from PMaV and PYDV.
Descrição: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, 2017.
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Coorientador(es): Nagata, Tatsuya
Aparece nas coleções:FIT - Mestrado em Fitopatologia (Dissertações)

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