Detection and partial characterization of an isolate of Groundnut ringspot virus in Solanum sessiliflorum

Abstract

The cubiu (Solanum sessiliflorum) fruit, originating in the Amazon basin, is commonly used in that region for food, medicine, and cosmetics. In an experimental culture of cubiu, in order to evaluate its adaptation to conditions in the Northern region of the state of Rio de Janeiro, it was observed plants with mosaic symptoms. A cubiu plant was collected and analyzed to identify the etiological agent. After mechanical passage through a local lesion host, a host range test was performed. The virus induced chlorotic local lesions in Chenopodium quinoa, necrotic local lesions in Gomphrena globosa, mosaic in S. sessiliflorum, leaf and stem necrosis in tomato (Lycopersicon esculentum) 'Rutgers', mosaic and leaf distortion in Datura stramonium and Physalis floridana, and necrotic local lesions followed by systemic necrosis and plant death in four Nicotiana species. Electron microscopic observations of ultra thin sections from infected cubiu leaves showed the presence of spheroidal, membrane-bound particles typical of tospovirus species. Analysis of the nucleocapsid protein from concentrated virus particles indicated the presence of a 28 kDa protein. RT-PCR was performed after total RNA extraction from infected IPA-6 tomato leaves. A fragment of approximately 0,8 kbp corresponding to the N gene was amplified, cloned and sequenced. The N protein from the cubiu isolate was 95% homologous to the Groundnut ringspot virus (GRSV) protein, and no more than 85% homologous to those from Zucchini lethal chlorosis virus (ZLCV) and Chrysanthemun stem necrosis virus (CSNV), Tomato spotted wilt virus (TSWV), and Tomato chlorotic spot virus (TCSV). This is the first report of the occurrence of GRSV (or any other plant virus) in cubiu.O cubiu (Solanum sessiliflorum), originário da Amazônia, é um fruto utilizado como alimento, medicamento e cosmético. Em um plantio experimental de cubiu, para a avaliação da sua adaptação nas condições da região Norte do Estado do Rio de Janeiro, observou-se plantas com sintomas de mosaico. Uma planta de cubiu foi coletada e analisada para a identificação do agente etiológico. Após a purificação biológica, o vírus foi inoculado via extrato foliar em uma série de plantas diferenciadoras. Foram observadas lesões locais cloróticas em Chenopodium quinoa, lesões locais necróticas em Gomphrena globosa, mosaico em S. sessiliflorum, necrose foliar e de caule em tomate (Lycopersicon esculentum) 'Rutgers' e mosaico e deformação foliar em Datura stramonium e Physalis floridana. O vírus ocasionou lesões locais necróticas e necrose sistêmica seguida de morte de quatro espécies de Nicotiana. Em cortes ultra-finos de folhas de cubiu foram observadas partículas de formato circular envolvidas por membrana, típicas de tospovírus. A análise em SDS-PAGE da proteína do nucleocapsídeo concentrada a partir de folhas de cubiu revelou uma banda com aproximadamente 28 kDa, valor esperado para tospovírus. Um fragmento de aproximadamente 0,8 bp correspondente ao gene N (proteína do nucleocapsídeo) foi amplificado por RT-PCR, clonado e seqüenciado. Foi constatada homologia de seqüência de aminoácidos de 95% entre a proteína N do isolado do cubiu e de Groundnut ringspot virus (GRSV). Para as demais espécies a homologia foi inferior a 85%. Este é o primeiro relato da ocorrência natural do GRSV (ou qualquer outro vírus) em plantas de cubiu.