Identification of new Sub-Saharan African begomoviruses and Bemisia tabaci species boundaries

Zusammenfassung

Los begomovirus (género Begomovirus, familia Geminiviridae) son un grupo extremadamente exitoso de virus de ssDNA que causan enfermedades devastadoras a cultivos importantes en las zonas tropicales y subtropicales de todo el mundo. Los begomovirus también infectan numerosas especies de plantas silvestres que actúan como reservorios. En 2015 se llevó a cabo un muestreo en Uganda con el objetivo de recolectar y caracterizar los begomovirus presentes en plantas sintomáticas, principalmente no cultivadas. Se amplificaron genomas completos de begomovirus y ADN satélites asociados mediante amplificación por círculo rodante (RCA) que se clonaron y secuenciaron. En base a los análisis de secuencia, en este estudio se han caracterizado cinco nuevas especies de begomovirus y un nuevo betasatélite: i) vernonia crinkle virus (VeCrV) y vernonia crinkle betasatellite (VeCrB) infectando a Vernonia amygdalina (familia Compositae), ii) desmodium mottle virus (DesMoV) infectando a Desmodium sp. (Fabaceae) y iii) ocimum yellow vein virus (OcYVV), ocimum mosaic virus (OcMV) y ocimum golden mosaic virus (OcYVV) infectando a Ocimum gratissimum (Lamiaceae). El análisis filogenético y la organización genómica del ADN-A de estos nuevos begomovirus mostraron que pertenecen al grupo filogenético Old Word, con la excepción de DesMoV que pertenece al grupo de los legumovirus. Estos resultados apoyan estudios previos que indican que las plantas no cultivadas se comportan como auténticos crisoles donde pueden tener lugar fenómenos de recombinación y aparición de nuevos genomas de begomovirus y DNA satélites que pueden ser una amenaza para cultivos económicamente importantes. En este trabajo también se investigaron las interacciones de apareamiento entre poblaciones de mosca blanca de Bemisia tabaci que infestan yuca (Manihot esculenta) en África subsahariana (SSA) e Ipomoea indica en España. B. tabaci es un grupo de más de 40 especies crípticas que incluyen algunas de las plagas de insectos más devastadoras y vectores de virus de plantas en todo el mundo, incluidos los begomovirus. Se realizaron cruces recíprocos para examinar las interacciones de apareamiento dentro y entre especies putativas del complejo B. tabaci (basadas en el criterio de delimitación de especies del 3,5% de divergencia en el gen mtCOI): poblaciones SSA2 de España y SSA1-SG1, SSA1-SG3, SSA2 y SSA3 del África subsahariana. Los cruces recíprocos entre SSA2 de España y SSA2, SSA3 y SSA1-SG3 procedentes del África subsahariana produjeron hembras híbridas en ambas direcciones de los cruces en la F1. Sin embargo, no se produjeron hembras híbridas en un cruce recíproco entre SSA2 de España y SSA1-SG1 de África. Además, la producción tanto de hembras como de machos en la segunda generación filial (F2) de cruces recíprocos entre SSA2 de España y SSA2 y SSA3 de África confirmaron la fertilidad y viabilidad de las hembras de la F1. Estos hallazgos confirman que las poblaciones de mosca blanca SSA2 de España se cruzaron con SSA2 y SSA3 del África subsahariana y producen descendencia fértil, lo que sugiere que estas poblaciones pertenecen a la misma especie biológica, a pesar de que la divergencia parcial de secuencias del mtCOI entre SSA2 y SSA3 superó el 3,5%.