Variabilidad de Cucurbit aphid-borne yellows virus (CABYV) y resistencia a este virus en melón

Resumen

Resumen de la tesis: El Virus del amarilleo de las cucurbitáceas transmitido por pulgones (Cucurbit aphid-borne yellows virus, CABYV) ha sido detectado por primera vez en España en la comarca Campo de Cartagena de la Región de Murcia, una de las áreas de cultivo intensivo de cucurbitáceas al aire libre más importantes de España. En el presente estudio, y con el objetivo de determinar la incidencia e importancia relativa de CABYV en esta zona, se llevaron a cabo muestreos sistemáticos en diversas parcelas de cultivos de cucurbitáceas durante las campañas de 2003 y 2004 en esta comarca y otras del sureste español. Así, se determinó la presencia y frecuencia relativa de CABYV y de otros ocho virus importantes para cucurbitáceas como el Virus del falso amarilleo de la remolacha (Beet pseudo-yellows virus, BPYV), el Virus del mosaico del pepino (Cucumber mosaic virus, CMV), el Virus del amarilleo de las venas del pepino (Cucumber vein yellowing virus, CVYV), el Virus del amarilleo y enanismo de las cucurbitáceas (Cucurbit yellow stunting disorder virus, CYSDV), el Virus de las manchas necróticas del melón (Melon necrotic spot virus, MNSV), el Virus de las manchas anulares de la papaya (Papaya ringspot virus, PRSV), el Virus del mosaico de la sandía (Watermelon mosaic virus, WMV) y el Virus del mosaico amarillo del calabacín (Zucchini yellow mosaic virus, ZYMV). Este trabajo ha mostrado una elevada incidencia de CABYV en los cultivos de cucurbitáceas en el Sureste Peninsular, así como la prevalencia de CABYV respecto al resto de virus que pueden afectar a estos cultivos. Otro dato llamativo puesto de manifiesto por este trabajo ha sido la elevada proporción de infecciones múltiples detectadas. El segundo objetivo de esta tesis ha sido la caracterización molecular de aislados españoles de CABYV. En este trabajo se secuenció completamente el RNA genómico de tres aislados españoles de CABYV, que han resultado tener una identidad nucleotídica del 87% al 95% con los aislados completamente secuenciados de Francia y China, respectivamente. A partir de estas secuencias se realizó, por un lado, una predicción de proteínas potencialmente codificadas por los ORFs del genoma de CABYV y se compararon los dominios funcionales de estas proteínas con los descritos para otros polerovirus, y por otro lado, se estudiaron los elementos funcionales en el RNA de CABYV mediante predicción de la estructura secundaria de las regiones no codificantes y otras regiones de interés. Como resultado, se han observado unas altas similitudes estructurales, probablemente relacionadas con similitudes funcionales. Además, se han realizado en este trabajo análisis filogenéticos y algoritmos para detectar recombinación. Los resultados sugirieron el potencial origen recombinante de al menos uno de los aislados secuenciados. Adicionalmente, hemos estudiado la estructura genética y variabilidad de poblaciones de CABYV muestreadas de plantas de melón y calabacín durante tres campañas (2003, 2004 y 2005) en Campo de Cartagena (Murcia). Se secuenciaron dos regiones genómicas de 54 aislados, incluyendo las regiones que codifican RdRp y CP/MP. La diversidad nucleotídica media en posiciones sinónimas para la población entera fue de 0.046, 0.022 y 0.021, respectivamente. Estos resultados sugirieron una alta diversidad de la población, ya que estos valores de diversidad son más de 20 veces superiores a los encontrados para otros virus de plantas muestreados con escala geográfica parecida, y similares a los valores obtenidos para virus de plantas muestreados con escalas geográficas mucho más amplias. Otros resultados mostraron que la población está estructurada genéticamente: los análisis filogenéticos sugirieron la existencia de dos subgrupos genéticos para la región codificante CP/MP y tres subgrupos para la región que codifica RdRp. La selección negativa o purificadora parece actuar sobre los genes y mantener la estructura de la población. El uso de cultivares genéticamente resistentes es una de las mejores alternativas para el control de virus de plantas. Con el objetivo de estudiar la resistencia a CABYV en TGR-1551, una entrada de Cucumis melo procedente de Zimbabwe, se han realizado experimentos de inoculación en condiciones experimentales de plantas de TGR-1551 con CABYV y mediciones de la acumulación del RNA de este virus en los tejidos inoculados y no inoculados mediante PCR cuantitativa a tiempo real. Los resultados muestran que el virus se multiplica y se acumula en los cotiledones inoculados de TGR-1551 de manera idéntica a lo que ocurre en plantas susceptibles. Pero, a pesar de ser capaz de moverse a larga distancia hacia las hojas superiores, la acumulación de CABYV ocurrió en cantidades significativamente inferiores a las observadas en hojas de plantas susceptibles.