Identificación y caracterización molecular del genoma completo de tres virus en cultivos de lulo (Solanum quitoense) de Antioquia (Colombia)

Abstract

Lulo is one the most promising crops in the Andean region of Colombia because of its unique organoleptic properties and potential for industrial processing. In Antioquia, there has been a marked increase of lulo plants exhibiting typical symptoms of viral diseases, such as interveinal yellowing, mosaics and sprout deformation. In this research, we studied the presence of viruses infecting lulo in bulked leaf samples from Eastern Antioquia. Viruses were detected using Next-generation sequencing (NGS), with confirmation by RT-PCR. The NGS resulted in a total of 10’777,822 paired-end reads, of which 40.4% corresponded to Cucumber mosaic virus (CMV), 0.09% to Potato yellow vein virus (PYVV) and 0.06% to Alstroemeria necrotic streak virus (ANSV). Complete genome sequences were obtained for each of these viruses. RT-PCR primers for CMV and ANSV detection were designed using the assembled genomes reported in this study. Future research should investigate the effect of these viruses on crop yield, plant longevity and seed quality as well as their means of transmission, host range and specific symptoms.

El lulo es uno de los renglones agrícolas más promisorios para la región andina de Colombia, gracias a sus excelentes características organolépticas y a su potencial para el procesamiento industrial. En Antioquia, se ha observado en los últimos años la presencia de plantas con síntomas de enfermedades virales, que incluyen amarillamientos intervenales, mosaicos y deformación de brotes. En este trabajo, se evaluó dicha situación en un grupo (bulk) de muestras foliares de plantas sintomáticas de lulo obtenidas en municipios del Oriente Antioqueño, utilizando la metodología molecular de secuenciación de nueva generación (NGS), y la confirmación posterior por RT-PCR. Los análisis bioinformáticos de las secuencias obtenidas (10.777.822 de reads) indicaron la presencia de tres virus de RNA en el transcriptoma evaluado; el Cucumber mosaic virus (CMV) se encontró en mayores niveles de infección (40,4% del total de reads), mientras que los otros virus corresponden al Potato yellow vein virus (PYVV) (0,09%) y Alstroemeria necrotic streak virus (ANSV) (0,06%), siendo posible obtener sus genomas completos. La ocurrencia de los tres virus fue confirmada en plantas individuales de lulo mediante pruebas de RT-PCR/secuenciación Sanger con cebadores específicos diseñados a partir de los datos de NGS (ANSV y CMV), o con cebadores reportados previamente (PYVV). En el futuro será necesario evaluar los efectos de estos virus sobre los rendimientos, longevidad de plantas y calidad de semilla en los cultivos de lulo en el país, así como sus métodos de transmisión, rango de hospedantes y sintomatología específica.