Caracterização do carlavírus Melon yellowing-associated virus e do polerovírus Cucurbit aphid-borne yellows virus em meloeiro

Abstract

A região Nordeste é a maior produtora de melão no Brasil, contribuindo com cerca de 90% da produção nacional. Os Estados do Rio Grande do Norte e Ceará juntos produzem desde 2010 cerca de 500 mil toneladas/ano em 21.000 ha de área plantada, sendo os maiores estados produtores do país. O Brasil ocupa o 11º lugar no ranking mundial de produção de melão, sendo este fruto um dos mais exportados nos últimos anos no país. No Brasil, as viroses destacam-se entre os principais problemas fitossanitários que afetam as cucurbitáceas, causando redução na qualidade dos frutos e perda significativa na produção. Os principais vírus que infectam o meloeiro são os potyvírus, comovírus, cucumovírus, tospovírus e carlavírus. O “Amarelão do meloeiro” é considerado a principal doença dessa cultura. Essa doença é caracterizada por apresentar forte clorose nas folhas mais velhas e é associada, até então, ao carlavírus Melon yellowing-associated virus (MYaV) como o agente causador. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os vírus potenciais candidatos a agente causador do “Amarelão do meloeiro”. Um conjunto de amostras de meloeiro apresentando sintoma de “Amarelão do meloeiro” foi coletado em Mossoró (RN) e Juazeiro (BA) e os ácidos nucleicos purificados foram sequenciados utilizando a tecnologia de Sequenciamento de Nova Geração (NGS) pela plataforma Illumina HiSeq 2000. Foram identificadas em alta frequência sequências com alta identidade ao genoma do carlavírus Melon yellowing-associated virus (MYaV) e ao polerovírus Cucurbit aphid-borne yellows virus (CABYV). Foi elaborada a hipótese de que um desses dois vírus, ou ambos, seja o vírus causador da doença e, portanto, foram caracterizados neste estudo. O isolado de MYaV caracterizado molecularmente foi proveniente de Mossoró sendo denominado isolado M22-MYaV e os isolados de CABYV denominados CABYV-M3 e CABYV-JMB1, de Ceará (CE, perto da cidade de Mossoró) e Juazeiro (BA), respectivamente. A determinação do genoma completo foi realizada a partir de NGS e por sequenciamento pelo método Sanger. O genoma do MYaV possui 9073 bases e codifica seis proteínas: RdRp (ca. 6,2 kb), TGB1 (ca. 0,7 kb), TGB2 (ca. 0,3 kb), TGB3 (ca. 0,2 kb), CP (ca. 1 kb) e NaBp (ca. 0,4 kb). A análise filogenética utilizando a sequência da proteína de replicação (RdRp) do MYaV mostrou que o vírus apresenta maior relacionamento com o carlavírus Sweet potato yellow mottle virus (59,8%), confirmando a classificação do MYaV dentro do gênero Carlavirus. O genoma dos isolados M3 e JMB1 de CABYV é de cerca de 5,7 kbases, codificando sete ORFs: ORF0 (0,7 kb), ORF1 (ca. 1,8 kb), ORF2 (ca. 1,3 kb) , ORF3 (ca. 0,6 kb), ORF3a (ca. 0,1 kb), ORF4 (ca. 0,7 kb) e ORF5 (ca. 0,1 kb). O genoma dos dois isolados de CABYV apresenta 96,8% de identidade em nucleotídeo entre si e 73,7% com a sequência do isolado CABYV-N da França (X76931). A baixa identidade de sequência entre os isolados brasileiros e o francês se deve a uma região de recombinação na extremidade 3’ do genoma compreendendo as regiões que codificam a capa proteica (CP: ORF3 e ORF5) e proteína de movimento (MP: ORF4). O major parent do recombinante foi identificado como CABYV na análise, mas o minor parent não foi identificado dentro do conjunto de sequências de vírus utilizado. A análise filogenética e do relógio molecular sugere que os isolados M3 e JMB1 são possivelmente originários da França, tendo passado anteriormente pela Espanha e Taiwan. Um ensaio em condições controladas demonstrou que o isolado brasileiro de CABYV é eficientemente transmitido por moscas-brancas (Bemisia tabaci biótipo B), apesar de ser classificado como um polerovírus que é tipicamente transmitido por afídeos. Foi possível produzir antissoro específico ao isolado brasileiro de CABYV, que se mostrou útil para testes de detecção por DAS-ELISA. Este estudo apresenta o genoma completo do MYaV e a caracterização molecular e filogenética de novos isolados de CABYV em meloeiro no Brasil e mostra evidências que um membro da família Luteoviridae pode ser transmitido por Bemisia tabaci.