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Genome studies of Brazilian isolates of Potato vírus Y (PVY)
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Universidade Federal de Lavras
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Escola de Ciências Agrárias de Lavras ( ESAL)
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Departamento de Fitopatologia
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Departamento de Fitopatologia
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Dados abertos
Resumo
O Potato virus Y existe, atualmente, como um complexo de estirpes e isolados recombinantes que tornam essa espécie um dos vírus mais importantes nos campos produtores de batata de todo o mundo. Devido à enorme lacuna de informações a respeito da composição das populações de PVY distribuídas pelo Brasil, neste trabalho buscou-se estudar os diversos tipos de estirpes e seus recombinantes genéticos presentes no país, as suas possíveis origens e comportamento sob as condições brasileiras. Trinta e nove isolados de PVY, coletados no período de 1985 a 2009, foram estudados quanto às suas características biológicas, sorológicas e moleculares, tendo três deles sido submetidos ao sequenciamento completo de seus genomas e à análise de recombinações gênicas. Com base nas datas de coleta e classificação das estirpes, às quais os isolados estudados pertencem, inferiu-se uma linha histórica da introdução da estirpe necrótica do PVY no país, considerando-se que ela tem sido a responsável por enormes mudanças na epidemiologia desse vírus nos campos brasileiros de produção de batata. O sequenciamento completo dos genomas dos três isolados PVY-AGA, PVY-MON e PVY-AST mostrou um novo genoma recombinante para os dois primeiros, cujos parentais identificados foram PVYNTN e o PVY-NE-11, provando, assim, que a diversidade dos isolados brasileiros de PVY é muito maior do que se suspeitava e excede à encontrada nos países europeus e norte-americanos. Na caracterização sorológica, biológica e molecular, observou-se que as estirpes recombinantes PVYN-Wi ou PVYN:O e a PVYNTN são dominantes sobre as estirpes não recombinantes PVYO e PVYN. Três isolados estudados, PVY-AST, SGS-MO e MU-AGA, mostraram um padrão sorológico atípico (MAb2-/1F5+/SASA-N), nunca descrito anteriormente para isolados de outras regiões do mundo. Outro isolado, o MAF-VOY, mostrou sorologia PVYO-O5, já descrito nos Estados Unidos para isolados da estirpe comum (PVYO), apesar de ter sido caracterizado como PVYN-Wi. Isso demonstra a grande variabilidade do PVY no Brasil e a dificuldade encontrada para o controle desse vírus por meio da utilização de cultivares resistentes.
Potato virus Y (PVY) exists as a complex of strains with multiple types of recombinant genomes. In potato, PVY reduces yield and quality of tubers which makes PVY one of the most important viruses in potato production around the world. Due to a huge information gap about the PVY strain composition and distribution in Brazil, this study aimed to investigate the various strain types in Brazil, their genome structure, possible origins and circulation under Brazilian conditions. Thirty-nine PVY isolates, collected between 1985 and 2009, were typed biologically, serologically, and molecularly. Three of them had their whole genome sequenced and were subjected to a recombination analysis. Furthermore, through tracking the dates of collection of these PVY isolates, an attempt to reconstruct a history of the introduction of recombinant strains into the country was made, considering that these recombinant strains were responsible for dramatic changes in the epidemiology of the virus in Brazilian potato fields. The complete sequencing of PVY-AGA, PVY-MON and PVY-AST showed a novel recombinant genome for PVY-AGA and PVY-MON, whose recombinant parents were identified as PVYNTN and PVY-NE-11, thus proving that the diversity of PVY isolates in Brazil exceeds that found in Europe and North America. The serological, biological and molecular characterization showed that the recombinant strains PVYN-Wi/PVYN:O and PVYNTN are currently dominant over the non-recombinant strains PVYO and PVYN. Three other isolates, PVY-AST, SGS-MO e MU-AGA, presented an unusual serological pattern (MAb2-/1F5 / SASA-N) that had never been reported before for any PVY isolate around the world. The MAF-VOY isolate was PVYO-O5 serotype, which was already described in United States for ordinary strains (PVYO), regardless had being characterized as PVYN-Wi in molecular tests. Taken together, all these results demonstrate the great variability of PVY in Brazil, making difficulty the virus control through resistant potato cultivars.
Potato virus Y (PVY) exists as a complex of strains with multiple types of recombinant genomes. In potato, PVY reduces yield and quality of tubers which makes PVY one of the most important viruses in potato production around the world. Due to a huge information gap about the PVY strain composition and distribution in Brazil, this study aimed to investigate the various strain types in Brazil, their genome structure, possible origins and circulation under Brazilian conditions. Thirty-nine PVY isolates, collected between 1985 and 2009, were typed biologically, serologically, and molecularly. Three of them had their whole genome sequenced and were subjected to a recombination analysis. Furthermore, through tracking the dates of collection of these PVY isolates, an attempt to reconstruct a history of the introduction of recombinant strains into the country was made, considering that these recombinant strains were responsible for dramatic changes in the epidemiology of the virus in Brazilian potato fields. The complete sequencing of PVY-AGA, PVY-MON and PVY-AST showed a novel recombinant genome for PVY-AGA and PVY-MON, whose recombinant parents were identified as PVYNTN and PVY-NE-11, thus proving that the diversity of PVY isolates in Brazil exceeds that found in Europe and North America. The serological, biological and molecular characterization showed that the recombinant strains PVYN-Wi/PVYN:O and PVYNTN are currently dominant over the non-recombinant strains PVYO and PVYN. Three other isolates, PVY-AST, SGS-MO e MU-AGA, presented an unusual serological pattern (MAb2-/1F5 / SASA-N) that had never been reported before for any PVY isolate around the world. The MAF-VOY isolate was PVYO-O5 serotype, which was already described in United States for ordinary strains (PVYO), regardless had being characterized as PVYN-Wi in molecular tests. Taken together, all these results demonstrate the great variability of PVY in Brazil, making difficulty the virus control through resistant potato cultivars.
Abstract
Descrição
Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Agronomia/Fitopatologia, área de concentração em Fitopatologia, para obtenção do título de Doutor.
Área de concentração
Fitopatologia
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
Palavras-chave
ISBN
DOI
Citação
GALVINO, S. B. F. Genome studies of Brazilian isolates of Potato vírus Y (PVY). 2011. 95 p. Tese (Doutorado em Agronomia/Fitopatologia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.