Sequences of the coat protein gene from brazilian isolates of Papaya ringspot virus

Abstract

Papaya ringspot virus (PRSV) is the causal agent of the main papaya (Carica papaya) disease in the world. Brazil is currently the world's main papaya grower, responsible for about 40% of the worldwide production. Resistance to PRSV on transgenic plants expressing the PRSV coat protein (cp) gene was shown to be dependent on the sequence homology between the cp transgene expressed in the plant genome and the cp gene from the incoming virus, in an isolate-specific fashion. Therefore, knowledge of the degree of homology among the cp genes from distinct PRSV isolates which are present in a given area is important to guide the development of transgenic papaya for the control of PRSV in that area. The objective of the present study was to assess the degree of homology among the PRSV cp genes of several Brazilian isolates of this virus. Papaya and PRSV are present in many different ecosystems within Brazil. Twelve PRSV isolates, collected in eight different states from four different geographic regions, were used in this study. The sequences of the cp gene from these isolates were compared among themselves and to the gene used to generate transgenic papaya for Brazil. An average degree of homology of 97.3% at the nucleotide sequence was found among the Brazilian isolates. When compared to 27 isolates from outside Brazil in a homology tree, the Brazilian isolates were clustered with Australian, Hawaiian, and Central and North American isolates, with an average degree of homology of 90.7% among them.O Papaya ringspot virus (PRSV) é o agente causal da mancha anelar, principal doença do mamoeiro (Carica papaya) no mundo. O Brasil é o maior produtor desta fruteira, sendo responsável por aproximadamente 40% da produção mundial. A resistência a este vírus, obtida em mamoeiros transgênicos expressando o gene da proteína capsidial (cp) do PRSV, mostrou-se dependente do grau de homologia entre a seqüência do transgene expresso pela planta e o gene cp do vírus invasor, de forma isolado-específico. Dessa forma, quando se objetiva produzir mamoeiros transgênicos com amplo espectro de resistência ao PRSV, é importante o conhecimento do grau de homologia deste gene entre os diversos isolados presentes em uma área geográfica específica onde o mamoeiro será cultivado. O objetivo do presente estudo foi avaliar o grau de homologia entre o gene cp de diversos isolados brasileiros de PRSV. O mamoeiro e o PRSV encontram-se presentes em diversos ecossistemas brasileiros. Doze isolados de PRSV, coletados em oito estados de quatro regiões geográficas, foram utilizados neste estudo. As seqüências do gene cp destes isolados foram comparadas entre si e com o gene utilizado para gerar mamoeiros transgênicos para o Brasil. Um grau de homologia médio de 97,3% para as seqüências de nucleotídeos foi observado entre os isolados brasileiros. Quando comparado com 27 isolados de outras regiões, em uma árvore de homologia, os isolados brasileiros foram agrupados com os isolados australianos, havaianos, e os da América Central e do Norte. Um grau de homologia médio de 90,7% foi observado entre os 40 isolados analisados.