Diversidade genômica de begomovírus em tomateiros resistente (BRS SENA) e susceptível (H-9553)

• Main Author: Rêgo, Camila de Moraes
• Other Authors: Nagata, Alice Kazuko Inoue
• Language: Portuguese
• Published: 2016
• Subjects: Begomovírus; Tomate - doenças e pragas; Diversidade genômica
• Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/19976

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Fitopatologia, Programa de Pós-Graduação em Fitopatologia, 2016. === Submitted by Fernanda Percia França ([e-mail]) on 2016-04-18T17:27:04Z No. of bitstreams: 1 2016_CamiladeMoraesRêgo.pdf: 1373455 bytes, checksum: 866646c292e87f395d38288f63900a94 (MD5) === Rejected by Raquel Viana([e-mail]), reason: Por favor, Faça o uplod do arquivo desbloqueado. on 2016-04-18T20:15:02Z (GMT) === Submitted by Fernanda Percia França ([e-mail]) on 2016-04-18T20:18:32Z No. of bitstreams: 1 2016_CamiladeMoraesRêgo.unlocked.pdf: 1287996 bytes, checksum: e3b9fd59779f32102638d15e8f57b636 (MD5) === Approved for entry into archive by Raquel Viana([e-mail]) on 2016-04-19T21:31:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_CamiladeMoraesRêgo.unlocked.pdf: 1287996 bytes, checksum: e3b9fd59779f32102638d15e8f57b636 (MD5) === Made available in DSpace on 2016-04-19T21:31:31Z (GMT). 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Como ainda não há informações se essa seleção realmente ocorre nas condições brasileiras, este trabalho foi desenvolvido objetivando analisar e comparar as espécies de begomovírus presentes em amostras de tomateiro rasteiro das cultivares Heinz-9553 (suscetível a begomovirose) e BRS Sena (resistente a begomovirose) coletadas em Luziânia-GO, além de avaliar a diversidade genômica dentro de cada espécie encontrada. Verificou-se que nas plantas de BRS Sena a severidade da doença é menor e os sintomas são pouco evidentes. A diversidade de begomovírus nas amostras foi incialmente analisada através da técnica de RCA/RFLP e os resultados obtidos foram confirmados por PCR específica e clonagem. Duas espécies de begomovírus foram detectadas em ambas as cultivares estudadas, Tomato severe rugose virus (ToSRV) e Tomato mottle leaf curl virus (ToMoLCV), sendo ToSRV a mais predominante. Comparações entre as sequências mostraram que isolados virais (ToSRV ou ToMoLCV) obtidos de uma mesma planta são mais próximos, enquanto que isolados obtidos de cultivares diferentes são mais distantes. Nos dados de variação genética, avaliados pela ocorrência de mutações nos isolados de cada espécie, constatou-se a presença de inserções e deleções de nucleotídeos apenas em regiões intergênicas/não-codificantes do genoma de ToSRV e ToMoLCV. Mutações causadas por substituição de nucleotídeos foram observadas ao longo das ORFs do genoma de ambas as espécies. Um maior número de mutações por substituição ocorreu nas sequências do DNA-A de ToSRV e ToMoLCV obtidas de plantas resistentes. As ORFs AC1 (Rep) e AV1 (CP) das duas espécies de begomovírus apresentaram maior número de substituições de nucleotídeos. Quanto às análises filogenéticas, verificou-se que os begomovírus se agrupam com base na localização geográfica. O conjunto dos resultados indica que, possivelmente, os isolados virais obtidos da cultivar resistente estão passando por um processo inicial de variação genética decorrente da pressão seletiva imposta pelo uso de plantas resistentes. Contudo, para confirmar esta hipótese, novas análises precisam ser realizadas em populações maiores de ToSRV e ToMoLCV. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT === Tomato plant (Solanum lycopersicum) is one of the main vegetables grown in the world. Among the diseases that affect this culture, virus infections are particularly important due to the difficulty in their control. From these, a begomovirus disease is one of the major diseases of tomato plants, occurring in high incidence in the growing areas of the country. The use of resistant plants is the most efficient and cost-effective strategy to minimize losses caused by begomoviruses. However, an increasing cultivation of resistant cultivars may result in selection of specific viral isolates, accelerate changes in the begomovirus population composition, and lead to the breakdown of resistance. Since it is not known whether this selection actually occurs in our conditions, the aim of this work was to analyze and compare the begomovirus species present in processing tomato plants on two cultivars, Heinz-9553 (susceptible to begomovirus infection) and BRS Sena (resistant to begomovirus infection) collected in Luziânia-GO, and to evaluate the genome diversity within each species. It was observed that infected BRS Sena plants are less severely infected, and symptoms are mild. The diversity of begomoviruses in the samples was initially analyzed by RCA/RFLP and the results were confirmed by species-specific PCR and cloning. Two begomovirus species were detected in both cultivars, Tomato severe rugose virus (ToSRV) and Tomato mottle leaf curl virus (ToMoLCV), being ToSRV the most prevalent. Based on sequence comparisons, it was observed that the viral isolates (ToSRV or ToMoLCV) are closer when isolated from the same plant, whereas isolates from different cultivars are more distant. In the genetic variation analyses, measured by mutation occurrence in the isolates of each species, the presence of nucleotide insertions and deletions was only found in intergenic/non-coding regions of both ToSRV and ToMoLCV genome, while mutations caused by nucleotide substitution were observed throughout the ORFs in the genome of both species. A higher number of substitutions was found in DNA-A sequences of ToSRV and ToMoLCV from resistant plants. Most of the nucleotide substitutions were seen in AC1 (Rep) and AV1 (CP) ORFs of the two begomoviruses. Following phylogenetic analysis, it was clear that the begomoviruses are grouped together based on their geographical origin. The results indicate that most possibly viral isolates present in a resistant cultivar are going through an initial process of genetic variation due to the selective pressure imposed by the use of resistant plants. However, to confirm this hypothesis, further analyses are needed on larger populations of ToSRV and ToMoLCV.