Ocorrência natural de espécies virais e avaliação de potenciais hospedeiras experimentais de begomovírus, potyvírus e tospovírus em plantas arbóreas e berinjela (Solanum melongena)

Abstract

As espécies arbóreas apresentam grande importância no âmbito econômico e social, entretanto, ainda é desconhecido o potencial destas plantas como reservatórios de novas espécies virais ou de vírus reportados em outras hospedeiras. Além disso, a diversidade de espécies virais presentes no Bioma Cerrado ainda tem sido muito pouco estudada. Desta forma, um dos objetivos deste trabalho foi prospectar a presença de vírus em associação com uma coleção de espécies arbóreas e arbustivas. Amostras de 78 espécies arbóreas e arbustivas foram coletadas em ambiente de Área de Proteção Ambiental (APA) e em condições de viveiro. Estas plantas foram avaliadas para doze espécies virais classificadas em cinco gêneros: [Cucumovirus (Cucumber mosaic virus - CMV), Tospovirus (Groundnut ringspot virus - GRSV, Tomato chlorosis spot virus - TCSV, Tomato spotted wilt virus - TSWV e Zucchini lethal chlorosis virus - ZLCV), Potyvirus (Potato virus Y - PVY, Watermelon mosaic virus - WMV, Papaya ringspot virus - PRSV, Zucchini yellow mosaic virus - ZYMV e Pepper yellow mosaic virus - PepYMV), Tobamovirus (Pepper mild mottle virus - PMMoV) e Begomovirus]. Os resultados mostraram que em torno de 61% espécies coletadas na APA apresentaram resultado positivo para pelo menos uma espécie viral. Das 27 espécies amostradas no viveiro do CRAD - UnB, 17 foram positivas para pelo menos uma espécie viral. Das 32 espécies coletadas no viveiro NOVACAP 20 foram positivas para pelo menos uma espécie viral. As espécies do gênero Tospovirus foram encontradas com maior frequência. Um grupo de 14 espécies arbóreas foi avaliado quanto ao potencial como hospedeiras de três espécies virais que infectam o tomateiro: Tomato chlorotic mottle virus - ToCMoV (Begomovirus transmitido pela mosca-branca Bemisia tabaci), PVY e GRSV. A inoculação com ToCMoV foi feita via B. tabaci e a avaliação foi feita pela observação de sintomas e PCR. Foram também realizadas contagens de adutos e das diferentes fases do ciclo de vida de B. tabaci. PVY e GRSV foram inoculados mecanicamente e as avaliações foram feitas por expressão de sintomas e detecção viral por Dot-Blot. Todas as espécies arbóreas foram negativas para ToCMoV. A avaliação para B. tabaci demonstrou que todas as plantas foram visitadas e algumas se mostraram altamente suscetíveis (ex. mutamba - Guazuma ulmifolia e quaresmeira - Tibouchina granulosa). O PVY somente foi detectado após a recuperação em planta indicadora, sendo encontrados resultados positivos para amburana (Amburana cearensis), ipê amarelo (Handroanthus serratifolius), ipê branco (Handroanthus roseo–albus), ipê caraíba (Tecoma aurea), cabeludinha (Eugenia tomantosa), copaíba (Copaifera langsdorfii), quaresmeira e jenipapo (Genipa americana). O GRSV foi detectado em plantas de baru (Coumarouna alata), carambola (Averrhoa carambola), ipê amarelo, ipê branco, ipê caraíba, jenipapo, mutamba, copaíba, quaresmeira e sucupira branca (Pterodon emarginatus). Para araçá (Psidium araca) e angico (Anadenanthera falcata) não houve detecção viral. Uma coleção de 93 acessos de berinjela (Solanum melongena) foi também avaliada para a resposta à B. tabaci, ToCMoV e PVY e 88 acessos foram avaliados para GRSV. A avaliação foi realizada essencialmente como descrita para as espécies arbóreas. Nenhum acesso se mostrou suscetível ao ToCMoV. Para B. tabaci, sete acessos apresentaram resistência. Como observado para ToCMoV, todos os acessos se mostraram livres de sintomas e foram negativos para PVY, mediante avaliação de sintomas e Dot-Blot, indicando uma resposta do tipo não-hospedeira para essas duas espécies virais. Para GRSV, 56 acessos tiveram pelo menos uma planta positiva mediante Dot-Blot. Alguns dos sintomas observados foram de lesões necróticas e bolhosidades. Dez acessos apresentaram um maior número de plantas positivas (mais de quatro) e os 46 acessos restantes apresentaram de uma a três plantas positivas na sorologia. Sintomas não foram observados e o Dot-Blot foi negativo para 32 acessos, sendo considerados promissoras fontes de resistência ao GRSV. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Tree species have major importance in the economic and social context, however, it is still unknown if these plants may function as potential reservoirs of new viral species or even of virus reported in other hosts. Moreover, the diversity of viral species naturally occurring in the Brazilian Cerrado flora remains to be described. Thus, one objective of the present study was the assessment of viruses occurring in association with a collection of tree and shrubs species. Samples of 78 tree and shrubs species were collected in the Environmental Protection Area (APA) and under nursery conditions. These plants were assessed for twelve virus species classified in five genera: [Cucumovirus (Cucumber mosaic virus - CMV), Tospovirus (Groundnut ringspot virus - GRSV, Tomato chlorosis virus spot - TCSV, Tomato spotted wilt virus - TSWV and Zucchini lethal chlorosis virus - ZLCV), Potyvirus (Potato virus Y - PVY, Watermelon mosaic virus - WMV, Papaya ringspot virus - PRSV, Zucchini yellow mosaic virus - ZYMV and Pepper yellow mosaic virus - PepYMV), Tobamovirus (Pepper mild mottle virus - PMMoV) and Begomovirus]. The results showed that 14 species collected in the APA were positive for at least one viral species. Of the 27 species sampled in the nursery of CRAD - UnB, 17 were positive for at least one viral species. Of the 32 species in the nursery of NOVACAP, 20 were positive for at least one viral species. The Tospovirus species were found to be the most frequent pathogens. A group of 14 tree species was evaluated as potential hosts of three viral species reported infecting tomatoes: Tomato chlorotic mottle virus - ToCMoV (Begomovirus transmitted by the whitefly Bemisia tabaci), PVY and GRSV. Inoculation of ToCMoV was carried out via B. tabaci and the evaluation was done by observing symptom development and PCR. The colonization levels of adults as well as the presence of distinct cycle life stages of of B. tabaci were also evaluated. All tree species were negative for ToCMoV. All plants were visited by B. tabaci and some of them were highly susceptible (e.g. mutamba - Guazuma ulmifolia and quaresmeira - Tibouchina granulosa). GRSV and PVY were inoculated mechanically and evaluations were made by observing symptom expression and via Dot-Blot detection assays. In tree species, PVY was detected only after transmission to herbaceous indicator plants, being positive for amburana (Amburana cearensis), ipê amarelo (Handroanthus serratifolius), ipê branco (Handroanthus roseo-albus), ipê caraíba (Tecoma aurea), cabeludinha (Eugenia tomantosa), copaíba (Copaifera langsdorfii), quaresmeira, and jenipapo (Genipa americana). The GRSV was detected in baru (Coumarouna alata), carambola (Averrhoa carambola), ipê amarelo, ipê branco, ipê caraiba, jenipapo, mutamba, copaíba, quaresmeira and sucupira branca (Pterodon emarginatus). For tree araçá (Psidium araca) and angico (Anadenanthera falcata) was the plant where no viral detection was observed. A collection of 93 accessions of eggplant (Solanum melongena) was also evaluated for response to B. tabaci, ToCMoV, and PVY, whereas 88 accessions were evaluated for GRSV. The evaluation was done essentially as described for the tree species. No accession was found to be susceptible to ToCMoV. Seven accessions displayed intermediate resistance to B. tabaci. As observed for ToCMoV, all accessions showed no symptoms and were negative for PVY in Dot-Blot, indicating a type of non-host reaction against both virus species. Fifty-six accessions had at least one positive plant to GRSV as indicated by Dot-Blot. Some of the observed symptoms were lesions necrotic and blistering. Ten accessions showed a higher number of positive plants (more than four) and the remaining 46 accessions had one to three plants positive in serological assays. Symptoms were not observed and Dot-Blot assays were negative for 32 accessions and they might be considered as promising sources of GRSV resistance.