Tesis
Viroma de plantas em áreas nativas e cultivadas do Distrito Federal
Registro en:
BATISTA, Josiane Goulart. Viroma de plantas em áreas nativas e cultivadas do Distrito Federal. 2020. 154 f., il. Tese (Doutorado em Fitopatologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.
Autor
Batista, Josiane Goulart
Institución
Resumen
O Brasil possui grande parte do seu território ocupado por vegetação nativa e áreas plantadas
com espécies florestais. Nos últimos anos, a ação antrópica caracterizada pela expansão da
agricultura e pecuária alteraram esse cenário de maneira significativa. A introdução de práticas
que modificam o uso da terra pode influenciar na microbiota presente em ambientes naturais, de
transição e agrícola. A região central do Brasil, predominantemente inserida no bioma Cerrado,
é um polo de produção agrícola, onde as muitas áreas nativas foram substituídas por culturas
extensivas. Pouco ainda se sabe sobre a diversidade viral presente nas espécies arbóreas
nativas desse bioma. Eventos geradores de variabilidade em vírus de plantas podem propiciar a
adaptação a novos ambientes e surgimento de novas espécies bem como facilitar de dispersão
por artrópodes. Neste contexto, a expansão de fronteiras agrícolas pode favorecer o
fluxo/trânsito de vírus entre os diferentes ambientes. Avanços nas tecnologias de
sequenciamento e análise metagenômica têm permitido a detecção e caracterização molecular
de um número crescente de espécies virais. Assim, o objetivo deste trabalho foi prospectar a
distribuição de vírus associados a espécies arbóreas e cultivadas em diferentes microambientes
da área de Cerrado de Brasília-DF (Distrito Federal), no Brasil Central. Ao todo, 296 amostras
foliares (134 espécies e 49 famílias botânicas) foram obtidas em áreas de três microambientes:
(a) Áreas antrópicas (n=176); (b) Áreas de conservação (n=60) e (c) Áreas de transição
(n=60). As extrações de DNA foram realizadas individualmente e seguidas de enriquecimento
via círculo rolante (RCA). As amostras foram agrupadas em cinco conjuntos e sequenciadas em
uma plataforma Illumina Hiseq2500. Os resultados do High-Throughput Sequencing (HTS)
geraram um total de 167.689,52 leituras formando 297.103 contigs, dos quais 503 mostraram
identidade com vírus vegetais em análises com o algoritmo BLASTx. Foram recuperados 30
contigs (= 24 espécies virais), permitindo a identificação de 12 novas espécies das famílias:
Geminiviridae (01), Genomoviridae (04), Circoviridae (04) bem como vírus de ssDNA sem
classificação (03). Dezoito contigs (= 12 espécies virais já descritas) foram caracterizados nas
famílias: Geminiviridae (08), Genomoviridae (02) e Caulimoviridae (02). O resultado de HTS foi
validado empregando primers específicos que foram utilizados para detecção e/ou recuperação
do genoma completo (obtido mediante sequenciamento via Sanger). Foi observada uma
prevalência de vírus em áreas de ambiente antrópico (com especial destaque para membros da
família Geminiviridae). Poucos vírus foram detectados nas áreas de ambiente de conservação.
No ambiente de conservação, as detecções foram de vírus classificados na família
Genomoviridae. No ambiente de transição, observou-se que algumas espécies que ocorrem sob
condições de cultivo também estão ocorrendo em espécies arbóreas. Espécies botânicas
classificadas nas famílias Solanaceae e Fabaceae apresentaram o maior número de espécies
de vírus. Seis contigs que apresentaram identidade com representantes da família
Genomoviridae foram caracterizados molecularmente. Destes, quatro correspondiam a novas
espécies e dois a espécies já conhecidas. Além disto, dois isolados de Cauliflower mosaic virus
(Caulimovirus, Caulimoviridae) foram detectados em couve e em uma nova hospedeira – Fevillea
trilobata. Foi também possível detectar uma nova espécie de ssDNA (até o momento sem
classificação em gênero e família) em Caesalpinia pluviosa. Além disso, sequências do genoma
completo de sete espécies virais foram recuperadas por HTS: Sugarcane baciliforme virus –
SBCV (Badnavirus, Caulimoviridae), duas novas espécies de ssDNA (sem classificação) e quatro
novas espécies de Circoviridae. (Capítulo 2). Foi acrescentada uma nova espécie da família
Genomoviridae em Eucalyptus urophylla, totalizando sete espécies. Foram identificadas
sequências de três espécies através de análises de identidade pareada e filogenia que ficaram
próximas a uma espécie do gênero Gemyvongvirus detectadas em Vochysia rufa, Byrsonima
crassiflora e E. urophylla, para as quais foram propostos os nomes Vochysia rufa associated
genomovirus – VoaGmV, Byrsonima crassiflora associated genomovirus e Eucalyptus urophylla
associated genomovirus, respectivamente. Sequências de duas novas espécies virais foram
detectadas: Tecoma stans associated gemykolovirus (Gemykolovirus) em Tecoma stans e
Ouratea duparquetiana associated gemykibivirus (Gemykibivirus) em Ouratea duparquetiana.
Além disto, foram detectados dois isolados das espécies Gila monster-associated gemykrogvirus
- (Gemykrogvirus) em Trembleya parviflora e Momordica charantia associated gemycircularvirus
(Gemycircularvirus) em berinjela (Capítulo 3). Treze contigs apresentaram identidade com
sequências de nove espécies da família Geminiviridae. Isolados das nove espécies virais foram
considerados como: (1) Nova espécie: Macroptilium bright yellow interveinal virus – MaBYIV
(Begomovirus) detectada em Macroptilium erythroloma em infecção mista com isolado de Bean
golden mosaic virus – BGMV (Begomovirus). Ensaios de transmissão via mosca-branca (Bemisia
tabaci MEAM 1) foram conduzidos usando como fonte de inóculo M. erythroloma para cultivares
de feijão, caupi, amendoim, soja e tomate. A transmissão de MaBYIV ocorreu para plantas de
feijão e soja. BGMV foi transmitido para todas as plantas. (2) Isolados de duas espécies da
família Geminiviridae sem relato no país e/ou com sequência divergente: primeiro relato no
país de um isolado de Tomato apical leaf curl virus – ToALCV proveniente do tomateiro e registro
de dois isolados divergentes de Tomato associated geminivirus 1 – TaGV1 no tomateiro e em
uma nova hospedeira (beterraba). Clones de ToALCV e TaGV1 foram inoculados via biobalística
nas hospedeiras originais e em Nicotiana benthamiana. Somente o isolado de TaGV1 foi capaz
de causar infecção e replicar-se em N. benthamiana. (3) Isolados de quatro espécies virais já
conhecidas detectados em novas hospedeiras: dois isolados de Maize striate mosaic virus –
MSMV (Mastrevirus) em cana de açúcar (Saccharum officinarum); novos isolados de BGMV em
berinjela, angico (Anadenanthera colubrina) e macroptilium; um isolado de Tomato severe rugose
virus (Begomovirus) em algodão (Gossypium hirsutum) e dois isolados de Tomato mottle leaf
curl virus (Begomovirus) em leiteiro (Euphorbia heterophylla) e o outro em Ouratea
duparquetiana. (4) Isolados de cinco espécies (gênero Begomovirus) em hospedeiras já
conhecidas: vinte e quatro isolados de ToSRV, sendo em tomate (11), berinjela (11) Nicandra
physalodes (1) e Sida sp. (1); três isolados de ToMoLCV em tomate; sete isolados de BGMV em
feijão; quatro isolados de Sida micrantha mosaic virus (Begomovirus) em algodão (2), guanxuma
(1) e N. physalodes (1) e quatro isolados de Sweet potato leaf curl virus (Begomovirus) em batata-
doce e (5) Isolados de Mastrevirus em hospedeira já descrita: dois isolados de MSMV foram
recuperados de milho (Capítulo 4). Os resultados do presente trabalho indicam uma
considerável diversidade viral em espécies arbóreas, cultivadas e daninhas. HTS e
metagenômica foram importantes ferramentas no estudo e caracterização da diversidade viral
em diferentes ambientes naturais e antrópicos.