Publicado

2019-09-01

Primer reporte de begomovirus infectando cultivos de ají (Capsicum spp.) en Colombia

First report of begomoviruses infecting pepper (Capsicum spp.) crops in Colombia

Palabras clave:

Diagnóstico molecular, geminivirus, mosca blanca, reacción en cadena de la polimerasa, Solanaceae (es)
Geminivirus, molecular diagnosis, polymerase chain reaction, Solanaceae, whitefly (en)

Autores/as

  • Juan Carlos Vaca-Vaca Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira - Facultad de Ciencias Agropecuarias - Grupo IPMA Interacción Planta Microorganismo Ambiente https://orcid.org/0000-0002-8984-540X
  • Jonathan Morales-Euse Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira - Facultad de Ciencias Agropecuarias - Grupo IPMA Interacción Planta Microorganismo Ambiente https://orcid.org/0000-0002-5409-1636
  • Diana Marcela Rivera-Toro Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira - Facultad de Ciencias Agropecuarias - Grupo IPMA Interacción Planta Microorganismo Ambiente https://orcid.org/0000-0001-5980-4909
  • Karina Lopez-Lopez Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira - Facultad de Ciencias Agropecuarias - Grupo IPMA Interacción Planta Microorganismo Ambiente https://orcid.org/0000-0003-3623-4725

Virus del género Begomovirus infectan cultivos de importancia económica en todo el mundo, incluyendo ají. A la fecha, en Colombia no hay reportes de la presencia de begomovirus infectando este cultivo, por lo que el objetivo de esta investigación fue identificar la presencia de virus de este género en ají empleando estrategias moleculares. Se colectaron 197 muestras de ají en diez municipios del Valle del Cauca. Se extrajo el DNA genómico total vegetal y mediante PCR se detectó la presencia de begomovirus. Para establecer la identidad molecular del virus se amplificaron fragmentos de 1,4 kb de muestras colectadas en Palmira y Vijes. Los fragmentos fueron clonados, secuenciados y analizados. Se encontró que el 85,7 % de las muestras de ají evaluadas fueron positivas para begomovirus. Los análisis de secuencia de los fragmentos virales de 1,4 kb arrojaron una identidad de 91,8 % entre ellos y los de secuencia de nucleótidos de los virus aislados en Vijes y Palmira mostró que éstos presentan los valores de identidad más altos (87,2 % y 86,6 %) con el virus de la distorsión de la hoja de maracuyá, un begomovirus aislado de maracuyá en Colombia. Estos análisis estarían indicando que este begomovirus aislado de ají podría ser una nueva especie. De acuerdo con la literatura, este es el primer reporte de un begomovirus infectando cultivos de ají en Colombia.

Virus del género Begomovirus infectan cultivos de importancia económica en todo el mundo, incluyendo ají. A la fecha, en Colombia no hay reportes de la presencia de begomovirus infectando este cultivo, por lo que el objetivo de esta investigación fue identificar la presencia de virus de este género en ají empleando estrategias moleculares. Se colectaron 197 muestras de ají en diez municipios del Valle del Cauca. Se extrajo el DNA genómico total vegetal y mediante PCR se detectó la presencia de begomovirus. Para establecer la identidad molecular del virus se amplificaron fragmentos de 1,4 kb de muestras colectadas en Palmira y Vijes. Los fragmentos fueron clonados, secuenciados y analizados. Se encontró que el 85,7 % de las muestras de ají evaluadas fueron positivas para begomovirus. Los análisis de secuencia de los fragmentos virales de 1,4 kb arrojaron una identidad de 91,8 % entre ellos y los de secuencia de nucleótidos de los virus aislados en Vijes y Palmira mostró que éstos presentan los valores de identidad más altos (87,2 % y 86,6 %) con el virus de la distorsión de la hoja de maracuyá, un begomovirus aislado de maracuyá en Colombia. Estos análisis estarían indicando que este begomovirus aislado de ají podría ser una nueva especie. De acuerdo con la literatura, este es el primer reporte de un begomovirus infectando cultivos de ají en Colombia.

Viruses of the genus Begomovirus infect crops of economic importance around the world, including pepper. To date, in Colombia there are no reports of the presence of begomoviruses infecting this crop; therefore, this research work aimed to identify the presence of viruses of this genus in pepper using molecular strategies. Around 197 pepper samples were collected in ten municipalities in Valle del Cauca. Total plant genomic DNA was extracted, and the presence of begomoviruses was detected by using PCR. In order to establish the molecular identity of the virus, fragments of 1.4 kb were amplified from samples collected in Palmira and Vijes municipalities. The fragments obtained were cloned, sequenced, and analyzed. The results show that about 85.7 % of the pepper samples evaluated were positive for begomoviruses. Sequence analysis of the viral fragments of 1.4 kb showed an identity of 91.8 % among them. The nucleotide sequence analysis of the begomoviruses isolated in Vijes and Palmira showed its highest identity values (87.2 % and 86.6 %) with the passion fruit leaf distortion virus, a begomovirus that is affecting passion fruit crops in Colombia. These sequences analyze would indicate that this begomovirus isolated from pepper could be a new species that has not been reported worldwide. To our knowledge, this is the first report of a begomovirus infecting pepper crops in Colombia

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Altschul SF, Madden TL, Schäffer AA, Zhang J, Zhang Z, Miller W, Lipman DJ. Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs. Nucleic Acids Res. 1997;25(17):3389–3402. Doi: https://doi.org/10.1093/nar/25.17.3389

Ambrozevicius LP, Calegario RF, Fontes E, Carvalho M, Zerbini FM. Genetic diversity of Begomovirus infecting tomato and associated weeds in Southeastern Brazil. Fitopatol Bras. 2002;27(4):372-377. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-41582002000400006

Baral J, Bosland PW. Genetic Diversity of a Capsicum Germplasm Collection from Nepal as Determined by Randomly Amplified Polymorphic DNA Markers. J Am Soc Hortic Sci. 2002;127(3):318–324. Doi: https://doi.org/10.21273/jashs.127.3.318

Brown J, Campodonico O, Nelson M. A whitefly-transmitted geminivirus from peppers with tigré disease. Plant Dis. 1989;73(7):610. Doi: https://doi.org/10.1094/PD-73-0610E

Brown JK. Taxonomy, Molecular Systematics, and Gene Flow in the Bemisia tabaci Complex and Bemisia Relatives. In: Stansly PA, and Naranjo SE, editors. Bemisia: Bionomics and Management of a Global Pest. London, New York: Springer Science and Business Media B. V; 2010. p. 1-4.

Brown JK, Zerbini FM, Navas-Castillo J, Moriones E, Ramos-Sobrinho R, Silva JC F, et al. Revision of Begomovirus taxonomy based on pairwise sequence comparisons. Arch Virol. 2015;160(6):1593-1619. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-015-2398-y

Corporación Colombia Internacional (CCI). Plan Hortícola Nacional [online] 2006. Disponible en: http://www.asohofrucol.com.co/archivos/biblioteca/biblioteca_28_PHN.pdf [Citado: 3 Abr 2019].

Doyle JJ, and Doyle JL. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin. 1987;19:11-15.

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). 2013. FAOSTAT-Producción agrícola [online]. Disponible en: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QD [Citado: 3 Abr 2019].

Gálvez G E, Castaño M, Belalcázar Silvio. Presencia de los virus del mosaico dorado y del moteado clorótico del frijol en Colombia. ASCOLFI Informa (Colombia). 1975;1(2):3-4.

Hernández-Espinal LA, Enríquez-Verdugo I, Melgoza-Villagómez CM, Retes-Manjarrez JE, Velarde-Félix S, Linares-Flores PJ, Garzón-Tiznado JA. Análisis filogenético y distribución de Begomovirus en el cultivo del Chile (Capsicum annuum L.) en Sinaloa, México. Rev Fitotec Mex. 2018;41(2):149-157.

Hipper C, Brault V, Ziegler-Graff V, Revers F. Viral and Cellular Factors Involved in Phloem Transport of Plant Viruses. Front Plant Sci. 2013;4(154):1–24. Doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00154

Kenyon L, Kumar S, Tsai WS, Hughes J. Virus diseases of peppers (Capsicum spp.) and their control. Adv. Virus Res. 2014;90:297-354. Doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801246-8.00006-8

Kumar S, Stecher G, Tamura K, Dudley J. MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 7.0 for Bigger Datasets Downloaded from. Mol. Biol. Evol. 2016;33(7):1870–1874. Doi: https://doi.org/10.1093/molbev/msw054

Larkin M A, Blackshields G, Brown N P, Chenna R, McGettigan P A, McWilliam H, Higgins D G. Clustal W and Clustal X version 2.0. Bioinformatics. 2007;23(21):2947-2948. Doi: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btm404

López-López K, Otavo-Fiscal D, Vaca-Vaca JC. Búsqueda de hospederos alternativos del virus del mosaico amarillo de la papa, un begomovirus que afecta cultivos de tomate en el Valle del Cauca. Acta Agron. 2012;61(5):24-25.

López-López K, Jara-Tejada F, Vaca-Vaca JC. Nuevos hospederos alternativos de Begomovirus identificados en Valle del Cauca. Fitopatol Colomb. 2014;38(1):19-23.

Lotrakul P, Valverde RA, De La Torre R, Sim J, Gomez A. Occurrence of a Strain of Texas pepper virus in Tabasco and Habanero Pepper in Costa Rica. Plant Dis. 2000;84(2):168-172. Doi: https://doi.org/10.1094/pdis.2000.84.2.168

Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (MADR). Agronet, producción y agronegocios, producción nacional por producto, ají. [online]. 2017. Disponible en: https://www.agronet.gov.co/Documents/21-AJ%C3%8D_2017.pdf [Citado: 16 Abr 2019].

Martínez Y, Quiñones M, Fonseca D, Potter JL, Maxwell, DP. First Report of Tomato yellow leaf curl virus Associated with Beans, Phaseolus vulgaris, in Cuba. Plant Dis. 2002;86(7);814-814. Doi: https://doi.org/10.1094/PDIS.2002.86.7.814D

Martínez A, Sánchez S, Cáceres F, Aragón L, Navas J, Moriones E. Characterization and genetic diversity of pepper leafroll virus, a new bipartite begomovirus infecting pepper, bean and tomato in Peru. Ann Appl Biol. 2013;164(1):62-72. Doi: https://doi.org/10.1111/aab.12074

Martínez Y, Marrero Y, Pupo C, Miranda I, Galindo, I. Caracterización molecular de la especie invasiva Middle East-Asia minor one (MEAM1) de Bemisia tabaci (Gennadius), presente en Cuba. Rev Prot Veg. 2016;31(2):81-86.

Mauricio-Castillo JA, Arguello-Astorga GR, Ambriz-Granados S, Alpuche-Solıs AG, Monreal-Vargas C. First Report of Tomato golden mottle virus on Lycopersicon esculentum and Solanum rostratum in Mexico. Plant Dis. 2007;91(11):1513. Doi: https://doi.org/10.1094/PDIS-91-11-1513B

Morales FJ, Niessen A, Ramirez B, Castaño M. Isolation and Partial Characterization of a Geminivirus Causing Bean Dwarf Mosaic. Phytopathology. 1990;80(1):96–101. Doi: https://dx.doi.org/10.1094/Phyto-80-96

Morales FJ, Muñoz C, Castaño M, Velazsco AC. Geminivirus transmitidos por mosca blanca en Colombia. Fitopatol Colomb. 2000;24(2):95-98.

Muhire BM, Varsani A, Martin DP. SDT: A virus classification tool based on pairwise sequence alignment and identity calculation. Plos One. 2014;9(9):e108277. Doi: https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0108277

Olmstead RG, Bohs L, Migid HA, Santiago-Valentin E, Garcia VF, Collier SM. A molecular phylogeny of the Solanaceae. Taxon. 2008;57(4):1159-1181.

Quiñones M, Fonseca D, Accotto G, Martinez Y. Viral infection associated with the presence of begomovirus in pepper plants in Cuba. Rev Prot Veg. 2001;16(2/3):147–151.

Quintero C, Rendon F, Garcia J, Cardona C, Lopez A, Hernandez P. Especies y biotipos de moscas blancas (Homoptera: Aleyrodidae) en cultivos semestrales de Colombia y Ecuador. Rev Colomb Entomol. 2001;23(1):148–156. Doi: https://doi.org/10.1057/9780230248359

Roberts PD, Adkins S, Pernezny K, Jones JB. Diseases of Pepper and their Management (Vol. II). Netherlands: Kluwer Academic Publishers. 2004. p. 375.

Rodríguez I, Morales H, Bueno JM, Cardona C. El biotipo B de Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) adquiere mayor importancia en el Valle del Cauca. Rev Colomb Entomol. 2005;31(1):21-28.

Rodríguez IV, Bueno JM, Cardona C, Morales H. Biotipo b de Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae): Plaga de pimentón en el Valle del Cauca, Colombia. Rev Colomb Entomol. 2012;38(1):14-22.

Roye ME, Wernecke ME, McLaughlin WA, Nakhla MK, Maxwell DP. Tomato dwarf leaf curl virus, a new bipartite geminivirus associated with tomatoes and peppers in Jamaica and mixed infection with tomato yellow leaf curl virus. Plant Pathol. 1999;48(3):370-378. Doi: https://doi.org/10.1046/j.1365-3059.1999.00355.x

Saitou N, Nei M. The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Mol. Biol. Evol. 1987;4(4):406–425. Doi: https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040454

Sambrook J, Russell D. Molecular cloning: A laboratory manual (3rd edn). Cold Spring Harbor: Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2001; 2343 pp.

Tamura K, Nei M, Kumar S. Prospects for inferring very large phylogenies by using the neighbor-joining method. PNAS. 2004;101(30):11030–11035. Doi: https://doi.org/10.1073/pnas.0404206101

Torres I, Tiznado JA, Herrera L, Rivera RF. Complete nucleotide sequence of pepper huasteco virus: Analysis and comparison with bipartite geminiviruses. J Gen Virol. 1993;74(10):2225-2231. Doi: https://doi.org/10.1099/0022-1317-74-10-2225

Umaharan P, Padidam M, Phelps RH, Beachy RN, Fauquet CM. Distribution and Diversity of Geminiviruses in Trinidad and Tobago. Phytopathology. 1998;88(12):1262-1268. Doi: https://doi.org/10.1094/phyto.1998.88.12.1262

Urbino C, Polston JE, Patte CP, Caruana M. Characterization and genetic diversity of Potato yellow mosaic virus from the Caribbean. Arch Virol. 2004;149:417-424. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-003-0220-8

Vaca-Vaca JC, Betancur JF, López-López K. Distribución y diversidad genética de Begomovirus que infectan tomate (Solanum lycopersicum L) en Colombia. Rev Colomb Biotecnol. 2012;14(1):1–17. Doi: https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote

Vaca-Vaca JC, Carrasco EC, Lopez-Lopez K. Molecular identification of a new begomovirus infecting yellow passion fruit (Passiflora edulis) in Colombia. Arch Virol. 2017;162(2):573-576. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-016-3098-y

Vaca-Vaca JC, Jara F, López-López K. Croton golden mosaic virus: a new bipartite begomovirus isolated from Croton hirtus in Colombia. Arch Virol. 2018; 163(11):3199-3202. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-018-3989-1

Yoon JB, Do JW, Park HG, Yang DC, Park HG. Interspecific cross compatibility among five domesticated species of Capsicum Genus. J Kor Soc Hort Sci. 2004;45(6):324–329.

Zambrano K, Geraud F, Chirinos D, Romay G, Marys E. Tomato chlorotic leaf distortion virus, a new bipartite begomovirus infecting Solanum lycopersicum and Capsicum chinense in Venezuela. Arch Virol. 2011;156(12):2263-2266. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-011-1093-x

Zambrano K, Fernández-Rodríguez T, Marys E. Molecular characterization of a new begomovirus that infects Euphorbia heterophylla and Solanum lycopersicum in Venezuela. Arch Virol. 2012;157(2):379-382. Doi: https://doi.org/10.1007/s00705-011-1157-y