Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-01-23T12:31:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3843250 bytes, checksum: 7071f5f3215fa13a160769f4410bbbb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-23T12:31:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3843250 bytes, checksum: 7071f5f3215fa13a160769f4410bbbb2 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / O gênero Begomovirus (família Geminiviridae) é constituído por vírus que apresentam um ou dois componentes genômicos de DNA circular de fita simples (ssDNA), infectam plantas dicotiledôneas e são transmitidos naturalmente pela mosca-branca Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae). Os begomovírus constituem um importante grupo de patógenos de plantas responsáveis por perdas severas em diversas culturas de importância econômica, principalmente em regiões tropicais e subtropicais. Com base em relacionamento filogenético e organização do genoma, os begomovírus podem ser divididos em dois grupos: Velho Mundo (VM) e Novo Mundo (NM). Os begomovírus do NM possuem em sua maioria dois componentes genômicos, denominados DNA-A e DNA-B. Recentemente, a associação de alguns begomovírus do NM com DNAs satélites foi demonstrada. Begomovírus evoluem a taxas comparáveis às de vírus que possuem genoma de RNA. Embora se saiba que a mutação e a recombinação são os principais mecanismos geradores de variabilidade para esses vírus, ainda falta uma maior compreensão das forças evolucionárias que atuam sob as populações virais. Os objetivos deste estudo foram: (i) obter mais informações sobre os mecanismos evolucionários que influenciam a variabilidade genética dos begomovírus no NM; (ii) avaliar, por meio de filogenia, o efeito de recombinação na evolução dos begomovírus do NM; (iii) mensurar, por meio de análise filogeográfica, o efeito da migração na evolução dos begomovírus do NM. Sequências-referência de todos os DNA-A e DNA-B de begomovírus do NM foram obtidas do GenBank para montagem dos conjuntos de dados. Análises de recombinação evidenciaram um relacionamento entre begomovírus e alfassatélites do NM, sugerindo que a recombinação é um importante mecanismo evolucionário afetando a evolução do DNA-A, e em particular do gene Rep (presente em ambos os agentes). A retirada de blocos recombinantes mostrou-se desnecessária para a construção de filogenias, uma vez que não alterou o sinal filogenético. Foi encontrado um forte agrupamento entre as espécies baseado nos seus locais de origem, sugerindo que a introdução/migração de genomas oriundos de diferentes áreas contribui grandemente para o aumento dos eventos de recombinação e pseudo-recombinação, o que aumentaria a probabilidade do viisurgimento de novas variantes virais mais bem adaptadas que seus parentais. Resultados da filogeografia também indicam que DNA-A e DNA-B possuem histórias evolutivas distintas, já que as análises sugerem ancestrais diferentes. Em conjunto, os resultados indicam um importante papel da recombinação na diversificação dos begomovírus do NM. / The genus Begomovirus (family Geminiviridae) includes viruses with mono- and bipartite genomes of circular, single-stranded DNA (ssDNA), which infect dicot plants and are transmitted by the whitefly Bemisia tabaci. Begomoviruses constitute an important group of plant pathogens responsible for severe losses in several crops of economic importance, mainly in tropical and subtropical regions. Based on phylogenetic relationships and genomic organization, begomoviruses can be divided into New World (NW) and Old World (OW) groups. NW begomoviruses have mostly bipartite genomes, with the two components named DNA-A and DNA-B. Recently, the association of a small number of NW begomoviruses with alphasatellites was demonstrated. Begomoviruses evolve at high rates, compared to viruses with RNA genomes. Although it is well established that mutation and recombination are the main sources of genetic variability for these viruses, a better understanding of the evolutionary forces that act upon begomovirus populations is still lacking. The objectives of this study were: (i) to obtain more detailed information on the evolutionary mechanisms that influence the genetic variability of NW begomoviruses; (ii) to assess, phylogenetically, the effect of recombination on the evolution of NW begomoviruses; (iii) to measure, by phylogeographic analysis, the effect of migration on the diversification of NW begomoviruses. Datasets including all DNA-A and DNA-B reference sequences of NW begomoviruses were obtained from GenBank. Recombination analysis revealed a relationship between NW begomoviruses and alphasatellites, suggesting that recombination is an important evolutionary mechanism affecting DNA-A evolution, particularly of the Rep gene ( present in both agents). Removal of recombinant blocks from the datasets was shown to be unnecessary, as it did not affect the phylogenetic signal when reconstructing phylogenies. Clusters among species were observed based on their locals of origin, suggesting that the introduction/migration of genomes from different areas greatly contributes to recombination and reassortment, which would increase the probability of the emergence of new variants better adapted than their parental viruses. Phylogeography results suggest that the DNA-A and DNA-B have distinct evolutionary histories, since they have ixdifferent common ancestors. Together, the results indicate an important role of recombination in the diversification of NW begomoviruses.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-27T15:03:54Z No. of bitstreams: 1 Sarah Jacqueline Cavalcanti da Silva.pdf: 1503583 bytes, checksum: c734d13d83c04a3ed6233a8268b3bee8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T15:03:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sarah Jacqueline Cavalcanti da Silva.pdf: 1503583 bytes, checksum: c734d13d83c04a3ed6233a8268b3bee8 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The incidence and severity of diseases caused by begomoviruses has increase rapidly in many areas of the world, including Brazil, where they are limiting factors to tomato and common bean production. Begomoviruses are also associated with a wide range of weed plants which in some cases act as inoculum sources for cultivated plants. It is believed that begomoviruses infecting weed hosts can be horizontally transferred to crop plants and that in the new host they will rapidly evolve by recombination and pseudorecombination, giving rise to novel species. Acting as reservoirs these plants can play a relevant role in viral epidemics in several crops species. The study of plant virus epidemics is greatly facilitated when a population genetics approach is employed. The first step to study viral population is to define their genetic structure, which refers to their degree of variability. Knowledge of the dynamics of genetic variability is essential to understand the potential of the population to evolve, which directly affects the durability of disease management strategies based on the deployment of resistance genes. Studies to understand the genetic structure and dynamics of begomovirus populations in wild reservoirs and the possible effects on epidemics in crop species are scarce. Thus, the aim of this study was to determine the species diversity and population genetic structure of begomoviruses infecting weeds in Northeastern Brazil, as a step towards assessing their role as begomovirus reservoirs. Weed samples belonging to the family Fabaceae and Capparaceae displaying typical symptoms of begomovirus infection were collected in Alagoas (AL), Bahia (BA), Paraíba (PB), Pernambuco (PE) and Sergipe (SE) states from May/2005 to July/2010. A total of 59 leguminous weeds including 42 samples of Macroptilium spp. and 23 samples of Cleome affinis (fam. Caparaceae) were collected. Total DNA was extracted from the samples and full-length begomovirus genomes were amplified and cloned by rolling circle amplification. Clones were completely sequenced and the sequences were used for comparisons with previously described begomoviruses, for phylogenetic analysis and for the determination of the genetic structure of viral populations. Sequence comparisons indicated the presence of six begomoviruses in leguminous weeds (five in Macroptilium spp.), four of them representing novel species. Sequence features indicate that all four novel species are typical New World, bipartite begomoviruses which clustered with Brazilian begomoviruses in the phylogenetic tree. In contrast, only one begomovirus was found infecting C. affinis, suggesting low species diversity in this host phylogenetic reticulate analysis was used to detected possible recombination events in begomovirus populations in leguminous weeds and C. affinis. Putative recombination events were confirmed by RDP3 package analysis. We detected recombination events in Macroptilium yellow spot virus (MaYSV) and Cleome leaf crumple virus (ClLCrV) populations. Analysis of the genetic structure of these virus populations indicates a high degree of genetic variability in both cases. Mutation and recombination are important processes involved in the high genetic variability found in MaYSV and ClLCrV populations. Together, these results suggest that Macroptilium spp. and Cleome affinis can be important begomovirus reservoirs. / A incidência e severidade de doenças causadas por begomovírus (família Geminiviridae) têm aumentado rapidamente em muitas áreas do mundo, incluindo o Brasil, onde são fatores limitantes à produção de feijão e tomateiro. Begomovírus são também associados a uma ampla gama de plantas daninhas e silvestres, as quais em alguns casos podem atuar como fonte de inóculo para plantas cultivadas. Acredita-se que begomovírus que infectam plantas daninhas podem ser transferidos horizontalmente para plantas cultivadas, e que no novo hospedeiro eles podem evoluir rapidamente por meio de recombinação e pseudo recombinação, dando origem a novas espécies. Atuando como reservatórios, estas plantas podem desempenhar um importante papel nas epidemias virais em várias culturas. O estudo de epidemias de vírus de plantas é grandemente facilitado quando uma abordagem baseada em genética de populações é empregada. O primeiro passo para estudar populações virais é definir sua estrutura genética, o que se refere ao seu grau de variabilidade genética. O conhecimento da dinâmica da variabilidade genética é essencial para entender o potencial das populações para evoluir, o que afeta diretamente a durabilidade de estratégias de manejo da doença baseadas na resistência do hospedeiro. Estudos para entender a estrutura genética e dinâmica de populações de begomovírus em plantas daninhas e possíveis efeitos sobre epidemias em espécies cultivadas são escassos. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi determinar a diversidade e estrutura genética de begomovírus que infectam plantas daninhas no Nordeste do Brasil, como passo para avaliar seu papel como reservatório de begomovírus. Plantas daninhas pertencentes às famílias Fabaceae e Capparaceae com sintomas típicos de infecção por begomovírus foram coletadas nos estados de Alagoas (AL), Bahia (BA), Paraíba (PB), Pernambuco (PE) e Sergipe (SE) de maio de 2005 a julho de 2010. Um total de 59 amostras de fabáceas, incluindo 42 amostras de Macroptilium spp., e 23 amostras de Cleome affinis (fam. Capparaceae) foram coletadas. DNA total foi extraído a partir das amostras e genomas completos dos begomovírus foram amplificados e clonados por amplificação por círculo rolante. Os clones foram completamente sequenciados e as sequências foram usadas para comparações com begomovírus previamente descritos, para análise filogenética e para determinação da estrutura genética das populações virais. Comparações de sequências indicaram a presença de seis begomovírus em fabáceas (cinco em Macroptilium spp.), incluindo quatro representando novas espécies. As características das sequências indicam que todas as novas espécies são begomovírus bissegmentados típicos do Novo Mundo que agruparam com begomovírus brasileiros na árvore filogenética. Em contraste, apenas uma espécie de begomovírus foi encontrada infectando plantas de Cleome affinis, sugerindo um baixo grau de diversidade de espécies nessa hospedeira. Filogenia reticulada foi usada para detectar possíveis eventos de recombinação nas populações begomovírus em fabáceas e em C. affinis. Esses prováveis eventos de recombinação foram confirmados por análise no programa RDP3. Foram detectados eventos de recombinação ocorrendo naturalmente nas populações de Macroptilium yellow spot virus (MaYSV) e Cleome leaf crumple virus (ClLCrV). A análise da estrutura genética das populações de MaYSV e ClLCrV indica um alto grau de variabilidade genética em ambos os casos. Mutação e recombinação são importantes processos envolvidos na alta variabilidade genética encontrada nas populações desses vírus. Em conjunto, os resul

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-25T15:48:39Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1728299 bytes, checksum: 9536bb852b8406140722b5b88e410730 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T15:48:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1728299 bytes, checksum: 9536bb852b8406140722b5b88e410730 (MD5) Previous issue date: 2015-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A família Geminiviridae é composta por vírus com genoma de DNA circular de fita simples, encapsidado em partículas icosaédricas geminadas. Os vírus pertencentes ao gênero Begomovirus são transmitidos pela mosca-branca Bemisia tabaci a plantas dicotiledôneas. Os begomovírus apresentam taxas de mutação e substituição nucleotídica semelhantes às relatadas para vírus de RNA, e uma elevada taxa de recombinação. Devido ao seu rápido processo evolutivo, novas espécies de begomovírus são frequentemente encontradas no campo. Este trabalho teve como objetivos realizar a caracterização molecular de duas espécies de begomovírus infectando Pavonia sp. (Malvaceae), e quantificar a evolução do Tomato severe rugose virus (ToSRV) em um hospedeiro cultivado e um não-cultivado. Dois begomovírus foram isolados de plantas de Pavonia sp. coletadas nos municípios de Albuquerque e Corumbá, Mato Grosso do Sul. Comparação de sequências e análise filogenética indicaram tratar-se de duas novas espécies com as características de begomovírus bissegmentados das Américas. Foram propostos os nomes Pavonia mosaic virus (PavMV) e Pavonia yellow mosaic virus (PavYMV). No estudo para avaliar a dinâmica evolutiva do ToSRV, plantas de tomateiro e Nicandra physaloides foram inoculadas via biobalística com clone infeccioso do ToSRV e mantidas em casa-de-vegetação. DNA total foi extraído de folhas coletadas aos 30, 75 e 120 dias após a inoculação, e submetido a sequenciamento na plataforma Illumina HiSeq 2000. As bibliotecas de DNA foram submetidas a análise de qualidade no software FastQC. O alinhamento dos reads foi realizado no software Geneious, utilizando o clone infeccioso como sequência referência. Ambos os componentes genômicos do ToSRV apresentam taxa de substituição semelhantes a de vírus de RNA: 3,06 x 10-3 e 2,03 x 10-3 subst/sítio/ano para o DNA-A e DNA-B, respectivamente, em N. physaloides, e 1,38 x 10-3 e 8,68 x 10-4 subst/sítio/ano para o DNA-A e DNA-B, respectivamente, em tomateiro. Valores de taxa de substituição similares aos já descritos para begomovírus foram encontrados também para os genes CP, Rep, MP e NSP em ambos os hospedeiros. Foram quantificadas substituições sinônimas e não- sinônimas, transversões e transições, além de deleções e inserções nos genes CP, Rep, MP e NSP. Foi observado um decréscimo no número de variações ao longo do tempo e consequente aumento do número de sítios idênticos ao genoma referência. Nas bibliotecas provenientes de N. physaloides foi observada a supressão dos códons de terminação dos genes MP e NSP em todo decorrer da infecção, sugerindo uma estratégia adaptativa. O cálculo da entropia de Shannon identificou como hotspots de mutação a região N-terminal do gene Rep, as regiões comuns no DNA-A e DNA-B (CR-A e CR-B, respectivamente) e a região intergênica longa entre os genes MP e NSP no DNA-B (LIR-B). Estes dados sugerem que o ToSRV evolui como quasispecies, apresentando elevada variabilidade genética, o que poderia explicar em parte sua prevalência no campo. / The family Geminiviridae is comprised of viruses with a circular, single-stranded DNA genome encapsidated in twinned icosahedral particles. The viruses in the genus Begomovirus are transmitted by the whitefly Bemisia tabaci to dicot plants. Begomoviruses have mutation and nucleotide substitution rates similar to those reported for RNA viruses, and a high frequency of recombination. Due to their rapid evolutionary process, new begomovirus species are often found in the field. This study aimed to perform the molecular characterization of two begomovirus species infecting Pavonia sp. (Malvaceae), and to follow and quantify the evolution of Tomato severe rugose virus (ToSRV) in a cultivated and a non-cultivated host. Two begomoviruses were isolates from Pavonia sp. plants collected in the municipalities of Albuquerque and Corumbá, Mato Groso do Sul, Brazil. Sequence comparisons and phylogenetic analysis showed that these were two novels species, with the typical features of bipartite, New World begomoviruses. The names Pavonia mosaic virus (PavMV) and Pavonia yellow mosaic virus (PavYMV) were proposed for the two new species. In the study to evaluate the evolutionary dynamics of ToSRV, tomato and Nicandra physaloides plants were inoculated via biobalistics with an infectious clone of ToSRV and maintained in a greenhouse. Total DNA was extrated from leaves collected at 30, 75 and 120 days after inoculation, and was sequenced in the Illumina HiSeq 2000 platform. The DNA libraries from each of the two hosts were submitted to quality control analysis with FastQC software. The genome assembly was performed with the program Geneious using the infectious clone as reference. Both genomic components of ToSRV showed substitution rates similar to those of RNA viruses: 3.06 x 10-3 and 2.03 x 10-3 sub/site/year for the DNA-A and DNA-B, respectively, in N. physaloides, and 1.38 x 10-3 and 8.68 x 10-4 sub/site/year for the DNA-A and DNA-B, respectively, in tomato. Substitution rates in the range of those already described for other begomoviruses were found also for the CP, Rep, MP and NSP genes in both hosts. We quantified synonymous and non-synonymous substitutions, transversions and transitions, as well as deletions and insertions in the CP, Rep, MP and NSP genes. A decrease in the number of variable sites was observed during the course of the experiment, with a corresponding increase in the number of identical sites to the reference genome. Suppression of the stop codons of the MP and NSP genes was observed in the N. physaloides libraries, suggesting an adaptive strategy. Determination of Shannon entropy indicated mutation hotspots in the N-terminal region of the Rep gene, the intergenic common region in the DNA-A and DNA-B (CR-A and CR-B, respectively) and the long intergenic region between the MP and NSP genes in the DNA-B (LIR-B). Overall, the results indicate that ToSRV evolves as a quasispecies, with a high degree of genetic variability which could be partly responsible for its prevalence in the field.

Prior to the commencement of this project, few plant viruses had been identified from Vietnam despite virus-like symptoms being commonly observed on many crops and weeds. In limited surveys in the late 1990's, preliminary evidence was obtained indicating that potyviruses and geminiviruses were causing significant diseases. As a result, this study was aimed at developing generic PCR-based methods for the rapid detection of viruses belonging to viruses in the families Potyviridae and Geminiviridae in plant samples collected from Vietnam, and to characterise the viruses at the molecular level. Novel degenerate PCR primers were developed for the identification of begomoviruses. Using these primers, 17 begomoviruses species infecting seven crop and nine weed species in Vietnam were identified and characterised. Sequence analyses showed that ten of the viruses (six monopartite and four bipartite) were new species. Of the seven previously characterized begomoviruses, five were identified in Vietnam for the first time. Additionally, eight DNA-ß and three nanovirus-like DNA-1 molecules were also found associated with the monopartite viruses. Five of the DNA-β molecules were putatively novel. Two novel bipartite begomoviruses, named Corchorus yellow vein virus (CoYVV) and Corchorus golden mosaic virus (CoGMV), were isolated from jute plants. Analysis of these viruses showed that they were more similar to New World begomoviruses than to viruses from the Old World. This was based on the absence of an AV2 open reading frame, the presence of an N-terminal PWRLMAGT motif in the coat protein and phylogenetic analysis of the DNA A and DNA B nucleotide and deduced amino acid sequences. This is the first known occurrence of Old World viruses bearing features of New World viruses, and their presence in Vietnam suggests the presence of a &quotNew World" virus in the Old World prior to Gondwana separation. Other interesting features relating to begomoviruses identified in Vietnam were; (i) the detection of several recombination events, particularly between the newly identified Tomato yellow leaf curl Vietnam virus (TYLCVNV), and the previously characterised, Tomato leaf curl Vietnam virus (ToLCVV), (ii) the identification of new natural hosts of Sida leaf curl virus (SiLCV), Papaya leaf curl China virus (PaLCuCNV) and Alternanthera yellow vein virus (AlYVV), (iii) the first report of variation in the geminivirus stem-loop nonanucleotide sequence (CoGMV sequence was TATTATTAC rather than TAATATTAC) and (iv) the first report of different stem sequences in the stem-loop structure of two genomic components from a bipartite begomovirus, Kudzu mosaic virus (KuMV). The sequence and phylogenetic analyses of the begomoviruses and begomovirus-associated DNAs identified in this study suggested that South East Asia, and Vietnam in particular, may be a centre of begomovirus diversity. Two pairs of degenerate primers, designed in the CI gene (CIFor/CIRev) and HC-Pro gene (HPFo/HPRev), were developed for the detection of viruses in the genus Potyvirus. Using these primers, three novel potyviruses from Vietnam were detected, namely Telosma mosaic virus (TelMV) infecting telosma (Telosma cordata), Peace lily mosaic virus (PeLMV) infecting peace lily (Spathiphyllum patinii) and Wild tomato mosaic virus (WTMV) infecting wild tomato (Solanum torvum). The fragments amplified by the two sets of primers enabled additional PCR and complete genomic sequencing of these three viruses and a Banana bract mosaic virus (BBrMV) isolate from the Philippines. All four viruses shared genomic features typical of potyviruses. Sequence comparisons and phylogenetic analyses indicated that WTMV was most closely related to Chilli veinal mottle virus (ChiVMV) and Pepper veinal mottle virus (PVMV) while PeLMV, TelMV were related to different extents with members of the BCMV subgroup. The incidence of potyviruses infecting plants in Vietnam was investigated using the potyvirus-specific primers. Fifty two virus isolates from 13 distinct potyvirus species infecting a broad range of crops were identified in Vietnam by PCR and sequence analysis of the 3' region of the genome. The viruses were Bean common mosaic virus (BCMV), Potato virus Y (PVY), Sugarcane mosaic virus (SCMV), Sorghum mosaic virus (SrMV), Chilli veinal mottle virus (ChiVMV), Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV), Leek yellow stripe virus (LYMV), Shallot yellow stripe virus (SYSV), Onion yellow dwarf virus (OYDV), Turnip mosaic virus (TuMV), Dasheen mosaic virus (DsMV), Sweet potato feathery mottle virus (SPFMV) and a novel potyvirus infecting chilli, which was tentatively named Chilli ringspot virus (ChiRSV). With the exception of BCMV and PVY, this is first report of these viruses in Vietnam. Further, rabbit bell (Crotalaria anagyroides) and typhonia (Typhonium trilobatum) were identified as new natural hosts of the Peanut stunt virus (PStV) strain of BCMV and of DsMV, respectively. Sequence and phylogenetic analyses, based on the nucleotide sequence of the entire CP-coding region of all 52 virus isolates, revealed considerable variability in BCMV, SCMV, PVY, ZYMV and DsMV. The phylogenetic analyses also suggested the possible presence of ancestral groups of BCMV, SCMV and ZYMV in Vietnam.

Submitted by Rosana Amâncio (rosana.amancio@ufcg.edu.br) on 2018-07-19T20:53:36Z No. of bitstreams: 1 LARISSA CAVALCANTE COSTA - DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2015..pdf: 1987711 bytes, checksum: 9d66a83ab8d2cec764aeaa785de117d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T20:53:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LARISSA CAVALCANTE COSTA - DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2015..pdf: 1987711 bytes, checksum: 9d66a83ab8d2cec764aeaa785de117d4 (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / CNPq / O gênero Begomovirus pertence à família Geminiviridae de vírus que infectam plantas e são transmitidos pelo vetor mosca branca (Bemisia tabaci), também considerado umas das maiores pragas da agricultura. O presente estudo investigou a diversidade de begomovírus presente no vetor mosca branca (B. tabaci) em áreas da Paraíba, Minas Gerais e Distrito Federal. Um total de 17 amostras de moscas brancas foi coletado a partir de 12 espécies vegetaisem áreas da Paraíba, Minas Gerais e Distrito Federal e e usado para detecção do DNA-A de begomovirus por PCR, por RCA e por PCR-RCA, com primers específicos. Amplicons virais foram clonados e os clones recombinantes foram selecionados sob meio de cultura seletivo, contendo X-Gal e IPTG. A presença de amplicons foi confirmada por padrões de restrição gerados pelas enzimas EcoR I e Msp I em DNAs plasmidiais isolados dos clones selecionados e, então, sequenciados. As sequencias de DNA-A de begomovírus isoladas de moscas brancas coletadas em plantas de algodoeiro EMEPA-PB, em Emília, picão preto, barba-de-falcão, jatrofa, berinjela e malvona, presentes na área do Distrito Federal, foram analisadas quanto a porcentagem de identidade de sequencias de nucleotídeos e agrupamentos filogenéticos comparando com outras sequencias de isolados de begomovírus disponíveis no banco de dados GenBank. Como resultado, 5 espécies de begomovírus (SiYBV, CoMoV, SiMMV, BGMV e SiGLSV) evidenciaram a diversidade de begomovírus presente em moscas brancas nas áreas estudadas, mas que não necessariamente está presente nas respectivas plantas onde as moscas foram coletadas. Os primers PAL1v 1978 e PAR1c 496 descritos para detecção de DNA-A de begomovírus a partir de plantas foram eficientes para detecção específica desse componente genômico viral a partir do vetor mosca branca. A detecção específica de DNA-A do componente de begomovírus por PCR a partir do DNA total extraído de moscas brancas foi enriquecida pela amplificação por RCA. O begomovírus BGMV foi predominantemente encontrado em moscas brancas coletadas em plantas na área do Distrito Federal. A diversidade presente nos isolados dos 5 vírus identificados neste trabalho foi agrupada em 4 ramos filogenéticos suportados pela porcentagem de identidade de sequencias de nucleotídeos comparadas com sequencias dos isolados de begomovírus disponíveis no banco de dados GenBank / The Begomovirus genus belongs to Geminiviridae family of viruses that infect plants and is transmitted by whitefly (Bemisia tabaci) vector, which is also considered one of the major pests of agriculture. The present study investigated the diversity of begomovirusesin the whitefly vector (B. tabaci) in areas of Paraíba, Minas Gerais and the Federal District. A total of 17 samples of whiteflies were collected from 12 plant species in areas of Paraíba, Minas Gerais and the Federal District and used for the detection of begomovirus DNA-A by PCR, RCA and RCA-PCR with specific primers. Viral amplicons were cloned and the recombinant clones were selected on selective medium containing X-Gal and IPTG. The presence of amplicons was confirmed by restriction enzyme patterns generated by EcoR I and Msp I on plasmid DNAs of selected clones isolated and then sequenced. The begomovirus DNA-A sequences isolated from whiteflies collected from cotton plants EMEPA-PB, in Emilia, black prick, beard-of-hawk, jatropha, eggplant and malvona present in the Federal District, were analyzed bynucleotide sequence identity percentage and phylogenetic groups compared to other begomovirus strain sequences available in GenBank database. As a result, five species of begomovirus (SiYBV, CoMoV, SiMMV, BGMV e SiGLSV) revealed the diversity of begomovirus present in whiteflies in the studied areas, but that is not necessarily present in the respective plants where the flies were collected. The PAL1v 1978 PAR1c 496 primers described for begomovírus DNA-A detection from plants were also efficient for detection of this specific viral genomic component from whitefly vector. The specific detection of begomovirus DNA-A component by PCR from total DNA extracted from whiteflies was enriched by amplification by RCA. The BGMV begomovirus was found predominantly in whiteflies on plants collected in the Federal District. The diversity present in strains of thefive virus identified in this work was grouped into four phylogenetic branches supported by the nucleotide sequence identity percentage compared to sequences of the begomovirus strains available in GenBank database

SANTOS, C. D. G. Caracterização molecular e biológica de um begomovírus isolado de tomateiro, Lycopersicon esculentum Mill., no estado de Goiás e sua interação com o vetor Bemisia argentifolii Bellows & Perring. 2001. 174 f. Tese (Doutorado em Agronomia/Fitotecnia) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2001. / Submitted by Francisco Lacerda (lacerda@ufc.br) on 2014-06-30T19:54:23Z No. of bitstreams: 1 2001_tese_cdgsantos.pdf: 2566273 bytes, checksum: 11a904889bfaa1c1d29f07be24985442 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-07-02T17:55:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2001_tese_cdgsantos.pdf: 2566273 bytes, checksum: 11a904889bfaa1c1d29f07be24985442 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-02T17:55:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2001_tese_cdgsantos.pdf: 2566273 bytes, checksum: 11a904889bfaa1c1d29f07be24985442 (MD5) Previous issue date: 2001 / The whitefly-transmitted viruses from the family Geminiviridae, genus Begomovirus, have been reported as an economically important pathogen group that affect important crops in tropical and subtropical countries. Since the beginning of the 1980 decade, the occurrence of the whitefly associated to Begomovirus infection has drastically increased worldwide. In Brazil, these pathogens have been responsable for severe economical losses in tomato (Lycopersicon esculentum) orchards and the production has hampered since 1994. In this work, infected tomato plants showing symptoms, such as mosaic, intervein clearing, leaf curling and growth reduction were collected in tomato orchards in Anápolis, State of Goiás. The virus was identified as a member of the genus Begomovirus by PCR reaction, using specific primers to amplify fragments of A and B components of the virus DNA genome. The Chapter I of this thesis presents the results of the molecular characterization of the virus and the Chapter II shows the determination of its host range and the relationship with its natural vector Bemisia argentifolii. The virus isolate denoted GO-ANPL was cloned and partially sequenced. Part of the sequenced genome (2.180 nucleotides long) corresponded to the coat protein and Rep genes and comprised the entire intergenic region. Sequence comparison revealed that the GO-ANPL isolate is distantly related to the begomoviruses found in Asia, Europe and Africa, and it is related to other begomoviruses reported in Brazil. The virus isolate showed to be more closely related to viruses found in the State of Minas Gerais (TRMV isolate) and in the Federal District (isolate DF-Br2). The highest homology was observed with the isolate DF-Br2 and it may represent a new specie of the genus Begomovirus. In order to determine the virus host range, 46 plant species from nine different botanical families were mechanically and using the virus vector inoculated. The GO-ANPL isolate preferentially infected plants of the family Solanaceae as Nicotiana benthamiana, Datura stramonium and Nicandra physalodes. The number of infected plants was higher when they were inoculated by the virus vector, and the results were distinct from those obtained for other begomoviruses reported in Brazil. Viruses infections were all confirmed by dot blot hybridization using specific molecular probes to the virus. 4 To study virus/vector interaction, the acquisition access period (AAP), inoculation access period (IAP), and the latent period were determined transfering five whiteflies per plant and using tomato cv. Santa Clara as the host. For the AAP and IAP, nine different time periods were tested: 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 20 and 24 h. The minimal AAP determined was 0.25 h, after which, 6% of the tested plants became infected. The number of infected plants increased to 65% with an AAP of24h.Afteran IAP of 0.5 h, 18% of the plants were infected and their number increased to 67% after an IAP of 24 hours. The latent period was considered to be 16 h, after which, 3% of the inoculated plants became infected. The results of AAP, IAP and latent period seem to indicate an early interaction between virus and vector starting at early stages of vector development. The presence of the GOANPL was determined in all stages of the vector (eggs, 1st to 4th instar and adults) in infected plants, in adults under different AAPs, in the progenies of viruliferous females, and in adults originated from nymphs developed from infected plants. More than 2.500 insects were tested by PCR to detect the GO-ANPL isolate. The virus was detected in nymphs from the 1st to 4th instar that had fed in infected plants and no virus was found in eggs from aviruliferous female that had been laid in infected plants. Transmission to the progenies was observed, since the virus was detected in all stages of insect development from eggs to adults. High level transmission was also observed in newly emerged adults that had acess to virus-infected plants as immatures. This fact, in addition to the transmission to the progenies, suggests that virus retention is an important part of virus/vector interaction. No transmission was observed from adults originated from viruliferous females. However, 33% of virus transmission was obtained when adults that retained virus from their early larval stages were employed. 2001. / Os begomovírus, vírus da família Geminiviridae transmitidos por mosca branca, têm emergido como sérios patógenos de culturas agronômicas e hortícolas em regiões tropicais e subtropicais de muitos países em todo o mundo. A partir da década de 80, têm aumentado os relatos da disseminação da mosca branca, Bemisia argentifolii, e de begomovírus provocando impacto devastador nas regiões em que ocorrem. No Brasil, estes patógenos têm sido limitantes para a produção de tomate (Lycopersicon esculentum) em várias áreas de cultivo com incidência crescente desde 1994. No presente trabalho, plantas de tomate exibindo sintomas de infecção provocada por vírus como mosaico, clorose internerval, enrolamento do limbo foliar e redução do crescimento, foram coletadas em lavouras de tomate indústria em Anápolis-GO. O vírus foi identificado como pertencente ao gênero Begomovirus mediante técnica de PCR usando oligonucleotídeos específicos que amplificaram fragmentos dos componentes A e B do genoma viral. No capítulo I são apresentados os resultados da caracterização molecular e no capítulo II, os dados da determinação do círculo de hospedeiros e da investigação da relação do begomovírus com o vetor Bemisia argentifolii. O isolado denominado GOANPL, foi clonado e parcialmente seqüenciado tendo sido obtidas as seqüências nucleotídicas dos genes da capa proteica, Rep e de toda a região intergênica, em um total de 2.130 nucleotídeos. A análise comparativa das seqüências revelou que, em geral, o GOANPL possui relacionamento genético distante com begomovírus da Ásia, Europa e África sendo mais próximo das espécies do Brasil, particularmente, com os begomovírus identificados em Minas Gerais (TRMV) e no Distrito Federal (DF-BR2). Com este último, apresentou alta homologia em todo o genoma podendo vir a constituir, com o mesmo, uma nova espécie. A determinação do círculo de hospedeiros do GO-ANPL foi realizada inoculando-se 46 espécies vegetais pertencentes a nove famílias botânicas, sob duas modalidades de inoculação: mecânica e com a mosca branca. Constatou-se que o GO-ANPL infecta, preferencialmente, plantas da família Solanaceae como Nicotiana benthamiana, Datura stramonium e Nicandra physalodes. O número de espécies infectadas com o inseto vetor foi superior ao obtido pela inoculação mecânica e diferiu dos resultados obtidos para outros isolados de begomovírus de tomate no Brasil. Os testes foram todos confirmados com hibridização com sondas moleculares, em \"dot blot\"No estudo da relação vírus-vetor, foram investigados o período de acesso de aquisição do vírus (PAA), o período de acesso de inoculação do vírus (PAI), e o período de latência do vírus na fase adulta do vetor, empregando-se cinco moscas/planta de tomate \'Santa Clara\' em todos os tratamentos. Para a definição do PAA e do PAI, foram testados nove diferentes períodos de tempo: 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 8, 16, 20 e 24 horas. Nos testes para determinação do PAA, após cada um desses períodos seguiu-se uma inoculação de 48 horas e para definição do PAI, antes de cada período antecedeu-se um período de acesso de aquisição fixo de 72 horas. Constatou-se que o PAA mínimo da mosca branca foi de apenas 0,25 hora, com o qual foram obtidas 6% de plantas infectadas. O percentual de plantas aumentou de 6 para 65% com a extensão do PAA de 0,25 para 24 horas. Com relação ao período de acesso de inoculação do vírus, foram registrados 18% de plantas infectadas com o PAI de 0,5 hora. O percentual elevou-se para 67% quando 24 horas de PAI foram concedidos. Valores isolados de 90 e 100% na transmissão viral, também foram observados. O término do período latente do vírus no vetor ocorreu 16h após a aquisição do mesmo em planta infectada, considerando os 3% de infecção observados nas plantas inoculadas. Os dados obtidos indicam que a interação vírus-vetor é estabelecida desde a fase inicial de desenvolvimento do inseto. Como parte do estudo dessa interação, avaliou-se a presença do begomovírus GO-ANPL em todas as fases de desenvolvimento do inseto vetor (ovo, 1º ao 4º ínstar e adulto) na planta infectada, em adultos com diferentes PAA, na progênie de fêmeas virulíferas e em adultos cujos estágios ninfais desenvolveram-se em tomateiro infectado. A técnica PCR foi empregada para a detecção do GO-ANPL em mais de 2.500 espécimens testados. O vírus foi detectado em ninfas do 1º ao 4º ínstar que se alimentaram em plantas de tomate infectada, contudo, em ovos provenientes de avirulíferas, os quais foram ovipositados em planta infectada e coletados após sete dias, o vírus não foi detectado. A transmissão à progênie foi constatada pela detecção do vírus em ovos, ninfas e adultos que se desenvolveram em planta não hospedeira do vírus. A transmissão transestadial ocorreu com índice elevado e, ao lado da transmissão à progênie, indica que a retenção do vírus é uma etapa importante da interação vírus–vetor. A transmissão do vírus para mudas de tomate, a partir de adultos da progênie de fêmeas virulíferas, não foi constatada. Contudo, transmissão para tomateiro em um percentual de 33% foi verificado nos casos em que a inoculação das plantas foi realizada pelos adultos que retiveram o vírus da sua fase imatura (transestadial).

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Os begomovÃrus, vÃrus da famÃlia Geminiviridae transmitidos por mosca branca, tÃm emergido como sÃrios patÃgenos de culturas agronÃmicas e hortÃcolas em regiÃes tropicais e subtropicais de muitos paÃses em todo o mundo. A partir da dÃcada de 80, tÃm aumentado os relatos da disseminaÃÃo da mosca branca, Bemisia argentifolii, e de begomovÃrus provocando impacto devastador nas regiÃes em que ocorrem. No Brasil, estes patÃgenos tÃm sido limitantes para a produÃÃo de tomate (Lycopersicon esculentum) em vÃrias Ãreas de cultivo com incidÃncia crescente desde 1994. No presente trabalho, plantas de tomate exibindo sintomas de infecÃÃo provocada por vÃrus como mosaico, clorose internerval, enrolamento do limbo foliar e reduÃÃo do crescimento, foram coletadas em lavouras de tomate indÃstria em AnÃpolis-GO. O vÃrus foi identificado como pertencente ao gÃnero Begomovirus mediante tÃcnica de PCR usando oligonucleotÃdeos especÃficos que amplificaram fragmentos dos componentes A e B do genoma viral. No capÃtulo I sÃo apresentados os resultados da caracterizaÃÃo molecular e no capÃtulo II, os dados da determinaÃÃo do cÃrculo de hospedeiros e da investigaÃÃo da relaÃÃo do begomovÃrus com o vetor Bemisia argentifolii. O isolado denominado GOANPL, foi clonado e parcialmente seqÃenciado tendo sido obtidas as seqÃÃncias nucleotÃdicas dos genes da capa proteica, Rep e de toda a regiÃo intergÃnica, em um total de 2.130 nucleotÃdeos. A anÃlise comparativa das seqÃÃncias revelou que, em geral, o GOANPL possui relacionamento genÃtico distante com begomovÃrus da Ãsia, Europa e Ãfrica sendo mais prÃximo das espÃcies do Brasil, particularmente, com os begomovÃrus identificados em Minas Gerais (TRMV) e no Distrito Federal (DF-BR2). Com este Ãltimo, apresentou alta homologia em todo o genoma podendo vir a constituir, com o mesmo, uma nova espÃcie. A determinaÃÃo do cÃrculo de hospedeiros do GO-ANPL foi realizada inoculando-se 46 espÃcies vegetais pertencentes a nove famÃlias botÃnicas, sob duas modalidades de inoculaÃÃo: mecÃnica e com a mosca branca. Constatou-se que o GO-ANPL infecta, preferencialmente, plantas da famÃlia Solanaceae como Nicotiana benthamiana, Datura stramonium e Nicandra physalodes. O nÃmero de espÃcies infectadas com o inseto vetor foi superior ao obtido pela inoculaÃÃo mecÃnica e diferiu dos resultados obtidos para outros isolados de begomovÃrus de tomate no Brasil. Os testes foram todos confirmados com hibridizaÃÃo com sondas moleculares, em \"dot blot\"No estudo da relaÃÃo vÃrus-vetor, foram investigados o perÃodo de acesso de aquisiÃÃo do vÃrus (PAA), o perÃodo de acesso de inoculaÃÃo do vÃrus (PAI), e o perÃodo de latÃncia do vÃrus na fase adulta do vetor, empregando-se cinco moscas/planta de tomate \'Santa Clara\' em todos os tratamentos. Para a definiÃÃo do PAA e do PAI, foram testados nove diferentes perÃodos de tempo: 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 8, 16, 20 e 24 horas. Nos testes para determinaÃÃo do PAA, apÃs cada um desses perÃodos seguiu-se uma inoculaÃÃo de 48 horas e para definiÃÃo do PAI, antes de cada perÃodo antecedeu-se um perÃodo de acesso de aquisiÃÃo fixo de 72 horas. Constatou-se que o PAA mÃnimo da mosca branca foi de apenas 0,25 hora, com o qual foram obtidas 6% de plantas infectadas. O percentual de plantas aumentou de 6 para 65% com a extensÃo do PAA de 0,25 para 24 horas. Com relaÃÃo ao perÃodo de acesso de inoculaÃÃo do vÃrus, foram registrados 18% de plantas infectadas com o PAI de 0,5 hora. O percentual elevou-se para 67% quando 24 horas de PAI foram concedidos. Valores isolados de 90 e 100% na transmissÃo viral, tambÃm foram observados. O tÃrmino do perÃodo latente do vÃrus no vetor ocorreu 16h apÃs a aquisiÃÃo do mesmo em planta infectada, considerando os 3% de infecÃÃo observados nas plantas inoculadas. Os dados obtidos indicam que a interaÃÃo vÃrus-vetor à estabelecida desde a fase inicial de desenvolvimento do inseto. Como parte do estudo dessa interaÃÃo, avaliou-se a presenÃa do begomovÃrus GO-ANPL em todas as fases de desenvolvimento do inseto vetor (ovo, 1 ao 4 Ãnstar e adulto) na planta infectada, em adultos com diferentes PAA, na progÃnie de fÃmeas virulÃferas e em adultos cujos estÃgios ninfais desenvolveram-se em tomateiro infectado. A tÃcnica PCR foi empregada para a detecÃÃo do GO-ANPL em mais de 2.500 espÃcimens testados. O vÃrus foi detectado em ninfas do 1 ao 4 Ãnstar que se alimentaram em plantas de tomate infectada, contudo, em ovos provenientes de avirulÃferas, os quais foram ovipositados em planta infectada e coletados apÃs sete dias, o vÃrus nÃo foi detectado. A transmissÃo à progÃnie foi constatada pela detecÃÃo do vÃrus em ovos, ninfas e adultos que se desenvolveram em planta nÃo hospedeira do vÃrus. A transmissÃo transestadial ocorreu com Ãndice elevado e, ao lado da transmissÃo à progÃnie, indica que a retenÃÃo do vÃrus à uma etapa importante da interaÃÃo vÃrusâvetor. A transmissÃo do vÃrus para mudas de tomate, a partir de adultos da progÃnie de fÃmeas virulÃferas, nÃo foi constatada. Contudo, transmissÃo para tomateiro em um percentual de 33% foi verificado nos casos em que a inoculaÃÃo das plantas foi realizada pelos adultos que retiveram o vÃrus da sua fase imatura (transestadial) / The whitefly-transmitted viruses from the family Geminiviridae, genus Begomovirus, have been reported as an economically important pathogen group that affect important crops in tropical and subtropical countries. Since the beginning of the 1980 decade, the occurrence of the whitefly associated to Begomovirus infection has drastically increased worldwide. In Brazil, these pathogens have been responsable for severe economical losses in tomato (Lycopersicon esculentum) orchards and the production has hampered since 1994. In this work, infected tomato plants showing symptoms, such as mosaic, intervein clearing, leaf curling and growth reduction were collected in tomato orchards in AnÃpolis, State of GoiÃs. The virus was identified as a member of the genus Begomovirus by PCR reaction, using specific primers to amplify fragments of A and B components of the virus DNA genome. The Chapter I of this thesis presents the results of the molecular characterization of the virus and the Chapter II shows the determination of its host range and the relationship with its natural vector Bemisia argentifolii. The virus isolate denoted GO-ANPL was cloned and partially sequenced. Part of the sequenced genome (2.180 nucleotides long) corresponded to the coat protein and Rep genes and comprised the entire intergenic region. Sequence comparison revealed that the GO-ANPL isolate is distantly related to the begomoviruses found in Asia, Europe and Africa, and it is related to other begomoviruses reported in Brazil. The virus isolate showed to be more closely related to viruses found in the State of Minas Gerais (TRMV isolate) and in the Federal District (isolate DF-Br2). The highest homology was observed with the isolate DF-Br2 and it may represent a new specie of the genus Begomovirus. In order to determine the virus host range, 46 plant species from nine different botanical families were mechanically and using the virus vector inoculated. The GO-ANPL isolate preferentially infected plants of the family Solanaceae as Nicotiana benthamiana, Datura stramonium and Nicandra physalodes. The number of infected plants was higher when they were inoculated by the virus vector, and the results were distinct from those obtained for other begomoviruses reported in Brazil. Viruses infections were all confirmed by dot blot hybridization using specific molecular probes to the virus. 4 To study virus/vector interaction, the acquisition access period (AAP), inoculation access period (IAP), and the latent period were determined transfering five whiteflies per plant and using tomato cv. Santa Clara as the host. For the AAP and IAP, nine different time periods were tested: 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 20 and 24 h. The minimal AAP determined was 0.25 h, after which, 6% of the tested plants became infected. The number of infected plants increased to 65% with an AAP of24h.Afteran IAP of 0.5 h, 18% of the plants were infected and their number increased to 67% after an IAP of 24 hours. The latent period was considered to be 16 h, after which, 3% of the inoculated plants became infected. The results of AAP, IAP and latent period seem to indicate an early interaction between virus and vector starting at early stages of vector development. The presence of the GOANPL was determined in all stages of the vector (eggs, 1st to 4th instar and adults) in infected plants, in adults under different AAPs, in the progenies of viruliferous females, and in adults originated from nymphs developed from infected plants. More than 2.500 insects were tested by PCR to detect the GO-ANPL isolate. The virus was detected in nymphs from the 1st to 4th instar that had fed in infected plants and no virus was found in eggs from aviruliferous female that had been laid in infected plants. Transmission to the progenies was observed, since the virus was detected in all stages of insect development from eggs to adults. High level transmission was also observed in newly emerged adults that had acess to virus-infected plants as immatures. This fact, in addition to the transmission to the progenies, suggests that virus retention is an important part of virus/vector interaction. No transmission was observed from adults originated from viruliferous females. However, 33% of virus transmission was obtained when adults that retained virus from their early larval stages were employed