Determinantes virais associados às diferentes propriedades biológicas de dois isolados de Lettuce mosaic virus (LMV): cinética da infecção viral e infecção dos tecidos embrionários

Abstract

O mosaico da alface, causado pelo potyvírus Lettuce mosaic virus (LMV), é uma das principais doenças da cultura. A estirpe típica do vírus inclui isolados transmitidos pela semente, mas que não infectam cultivares de alface contendo os alelos de resistência recessivos mo11 e mo12. A estirpe Most inclui isolados transmitidos pela semente e que infectam tais cultivares. O isolado brasileiro AF199 pertence à estirpe Most. A taxa de transmissão pela semente desse isolado chega a 16,5%. Esse isolado induz sintomas mais severos em Nicotiana benthamiana e possui período latente mais curto em comparação ao isolado E , coletado na Espanha. Além disso, esse isolado é capaz de induzir necrose sistêmica em certas cultivares de alface. O isolado E infecta cultivares contendo os genes de resistência recessivos, mas não é transmitido pela semente nessas cultivares. O presente trabalho teve como objetivos: (i) analisar os tecidos de óvulos e embriões de alface infectados pelos isolados AF199 e E; (ii) estudar os mecanismos de adaptabilidade dos isolados AF199 e E, e de três recombinantes obtidos entre eles, na cultivar de alface Salinas 88 e em N. benthamiana. O isolado AF199 foi detectado em todos os tecidos de óvulos coletados antes ou após a fertilização. Já o isolado E não foi detectado em nenhum dos tecidos do óvulo, antes ou após a fertilização. Esses resultados indicam que a não transmissão pela semente do isolado E se deve ao fato das partículas virais não serem capazes de atingir o tecido reprodutivo feminino, e sugerem que fatores relacionados ao movimento do vírus na planta podem estar envolvidos no processo de transmissão do LMV pela semente. A cinética de infecção viral foi analisada em plantas nas quais a folha inoculada foi destacada após diferentes períodos de tempo. O acúmulo de RNA viral foi analisado em folhas inoculadas e não-inoculadas. Os resultados indicam que o isolado AF199 atinge maior concentração nas folhas inoculada e não-inoculada mais cedo que o isolado E, em ambos os hospedeiros. O recombinante Rec1 induziu sintomas distintos dos parentais e acumulou mais em N. benthamiana. O recombinante Rec4 apresentou menor acúmulo dentre todos os isolados/recombinantes testados em N. benthamiana. Em alface, os recombinantes Rec3 e Rec4 apresentaram acúmulo cerca de 10 vezes superior ao isolado AF199. Conclui-se que o isolado AF199, e os recombinantes que possuem a região P1/HC-Pro desse isolado, são mais adaptados do que isolados que possuem essa região do isolado E. Essa melhor adaptação poderia estar relacionada à supressão do silenciamento gênico induzida por P1/HC-Pro.

Lettuce mosaic, caused by the potyvirus Lettuce mosaic virus (LMV), is one of the main diseases of lettuce. The type strain of the virus includes isolates which are seed borne in lettuce, but which cannot infect lettuce cultivars harboring the recessive resistance aleles mo11 e mo12. The Most strain includes isolates which are also seed borne and can infect cultivars with the recessive resistance genes. The Brazilian isolate AF199 belongs to the Most strain. Its seed transmission rate can be as high as 16,5%. This isolate induces severe symptoms in Nicotiana benthamiana and has a shorter latent period in comparison to isolate E , collected in Spain. Furthermore, this isolate induces systemic necrosis in some lettuce cultivars. Isolate E can infect cultivars with the recessive resistance genes, but it is not seed borne in these cultivars. The objectives of this work were: (i) to analyze the tissues of ovules and embryos from lettuce plants infected by isolates AF199 and E; (ii) to study the fitness mechanisms of isolates AF199 and E, and of three recombinants obtained between these two isolates, in lettuce Salinas 88 and N. benthamiana. Isolate AF199 was detected in all tissues of ovules collected before and after fertilization. Conversely, isolate E was not detected in any ovule tissues, before or after fertilization. These results suggest that the absence of seed transmission of isolate E is due to the inability of viral particles in reaching the reproductive tissues, and that viral factors related to movement within the plant could be involved in seed transmission. The kinetics of systemic infection was analyzed in plants in which the inoculated leaf was removed after different periods of time. Viral RNA accumulation was analyzed in inoculated and non-inoculated leaves. The results indicate that isolate AF199 reaches a higher concentration in both inoculated and non-inoculated leaves, earlier than isolate E, in both hosts. The recombinant Rec1 induced distinct symptoms and reached a higher titer in N. benthamiana compared to the parental isolates. Rec4 reached the lowest concentration among the isolates/recombinants tested in N. benthamiana. In lettuce, the relative concentrations of the recombinants Rec3 and Rec4 was up to 10-fold higher in comparison to the AF199 isolate. It is concluded that isolate AF199, and those recombinants having the P1/HC-Pro coding region derived from this isolate, are better adapted than isolates having the P1-HC/Pro region derived from isolate E. This better adaptability could be related to the suppression of RNA silencing induced by P1/HC-Pro.