Caracterización biológica y molecular del Tomato spotted wilt virus (TSWV) en aislamientos mexicanos

Abstract

El Tomato spotted wilt virus (TSWV, género Tospovirus, familia Bunyaviridae) se transmite por trips de manera persistente y se encuentra distribuido alrededor del mundo causando graves pérdidas económicas en diversos cultivos. El TSWV tiene genoma tripartita de ARN con las siguientes características principales: el segmento largo (L) es de polaridad negativa y codifica para la polimerasa RNA dependiente (RdRP); el segmento mediano (M) codifica las glicoproteínas Gn y Gc que forman parte de la cápside y NSm involucrada en el movimiento viral; y el segmento pequeño (S) codifica las nucleoproteínas NSs implicadas en la actividad supresora del silenciamiento genético. En México, el TSWV ha causado grandes pérdidas en cultivos ornamentales y hortícolas, de estos últimos, lechuga, pimiento y jitomate han sido los más afectados. Se caracterizó biológica y molecularmente tres aislamientos mexicanos de TSWV obtenidos de lechuga (TSWV-L), pimiento (TSWV-P) y jitomate (TSWV-T). Los nucleótidos secuenciados correspondientes a los segmentos M y S del genoma de TSWV tuvieron una homología del 98%. Al inocular los aislamientos en las plantas diferenciales se observaron diferencias significativas en especies de plantas correspondientes a siete familias. El aislado L fue el más agresivo en muchas especies de plantas diferenciales e infecto maíz; mientras TSWV-P y TSWV-T se consideraron aislamientos leves sin poder afectar maíz. Las diferencias del aislado agresivo se observaron en los cambios en aminoácidos, dos en la proteína NSm y cinco en la proteína Gn-Gc del RNA M. En la región intergénica (IGR) hubo siete delecciones y en el RNA S hubo cambios en la proteína NSs. La distribución de los aislamientos mexicanos en árboles filogenéticos usando diferentes proteínas siempre los situaron un grupo muy definido geográficamente y por su hospedero soló con la proteína NSs El presente trabajo asocia la agresividad de los aislamientos Mexicanos de TSWV a los cambios encontrados en los segmentos M y S. _______________ BIOLOGICAL AND MOLECULAR CHARACTERIZATION OF MEXICAN ISOLATES OF Tomato spotted wilt virus (TSWV). ABSTRACT: They are transmitted by thrips in a propagative manner. Taxonomically, tospoviruses have been classified in the Tospovirus genus, of the Bunyaviridae family. Tospoviruses cause economically significant losses in diverse cropping systems globally. Tospoviruses have a tripartite negative-sense and ambisense RNA genome. The large (L) RNA component has a negative polarity and encodes an RNA-dependent RNA polymerase (RdRP). The medium (M) and small (S) RNA fragments have genes in ambisense orientation. RNA M encodes the two envelope Gn and Gc glycoproteins in addition to the NSm protein, which is involved in virus movement. TSWV has caused major losses in vegetable and flower crops in Mexico recent years being lettuce tomato and pepper particularly affected. Three TSWV isolates from lettuce (TSWV-L), pepper (TSWV-P) and tomato (TSWV-T) respectively, obtained from central Mexico had a 98% homology in their nucleotide M and S RNA genomic segments, however significant differences were found amongst them on their infection against a set of plant species from seven different families. TWSV-L was an aggressive isolate in its host and in the set of differential plants, as compared to the P and T isolates, which were considered as mild. The L isolate was able to infect maize plants. Differences inherent to this severe isolate L, were observed at the M and S RNA segments. In the M segment, two amino acid differences were detected at the NSm protein and five at the Gn-Gc proteins. Also this severe isolate lacked eleven nucleotides in the intergenic region (IGR). In the S segment specific differences were also found for the L isolate in the NSs protein. Phylogenetic analysis of different TSWV proteins led to a geographic and host grouping only for the NSs protein. The comparative analysis Mexican isolates of TSWV allowed the association of changes on the M and S RNA segments for aggressiveness isolates.