Caracterización serológica y molecular de virus asociados al material de siembra de tomate de árbol (Solanum betaceum Bosh) en Colombia

Abstract

El tomate de árbol es uno de los cultivos frutales con mayor potencial para su producción intensiva en los Andes Colombianos, al presentar gran cantidad de características organolépticas y nutricionales de interés para la industria de alimentos y los mercados nacionales e internacionales de fruta fresca. Sin embargo, en los últimos años esta situación ha cambiado dramáticamente, debido a diferentes problemas fitosanitarios entre los que se destacan la antracnosis (Colletotrichum gloeosporioides) y la enfermedad denominada "Virosis"; que de acuerdo con trabajos recientes es causada por un complejo viral conformado por al menos cinco virus principales (Potyvirus, PLRV, CMV, ToRSV y ToMV) y otros que aparentemente presentan menores niveles de incidencia (AMV y TSWV). En esta investigación se evaluó el papel de la semilla sexual como fuente de inóculo de la “Virosis”, determinándose los niveles de incidencia viral mediante pruebas de ELISA en material obtenido de frutos colectados en campo, así como en material de vivero comercializado en los departamentos de Antioquia, Cundinamarca, Nariño y Putumayo y en plántulas germinadas bajo condiciones de invernadero. Estas evaluaciones estuvieron complementadas con la utilización de técnicas moleculares que incluyeron amplificación mediante RT-PCR y secuenciación de regiones de la cápside viral, así como el desarrollo de pruebas de hibridización molecular del tipo dot-blot y tissue-printing. Con respecto a la incidencia viral en semilla sexual, los resultados indicaron la presencia de cinco de los siete virus evaluados en al menos una de las muestras, no encontrándose los virus TSWV y ToRSV en ninguna de las 160 muestras evaluadas. La detección de virus en plántulas de viveros indicó la presencia de PLRV, potyvirus, ToRSV y CMV en las muestras analizadas. En las plántulas obtenidas a partir de la germinación de semillas de frutos de plantas sintomáticas y asintomáticas, se encontró la presencia de los virus PLRV y potyvirus como los más frecuentemente asociados a éstas. Para las pruebas moleculares basadas en RT-PCR se obtuvieron amplicones para los virus PVY y PLRV, los cuales fueron secuenciados y utilizados en análisis filogenéticos con secuencias de estos virus depositadas en el GenBank. Estos hallazgos representan el primer reporte mundial de la transmisión por semilla sexual del PLRV. Finalmente, ante la identificación de potyvirus y PLRV como virus frecuentemente asociados con material de siembra de tomate de árbol, se lograron estandarizar metodologías basadas en hibridización dot-blot y tissue-printing como herramientas con potencial para ser implementadas en el país en la evaluación masiva de muestras de semillas sexuales y plántulas de vivero. / Abstract. The tamarillo is a fruit crop with great potential for intensive production in the Colombian Andes, due to its excellent organoleptic and nutritional characteristics for the food industry and high demand from national and international fresh-fruit markets. However, in recent years its production has dropped dramatically as a result of different diseases including anthracnose (Colletotrichum gloeosporioides) and “Virosis” caused by a virus-complex consisting of at least five major virus (Potyvirus, PLRV, CMV and ToMV ToRSV) and others that apparently have less importance (AMV and TSWV). This research evaluated the role of sexual seed as source of inoculum of virus in tamarillo, determining the levels of viral incidence by ELISA in plant material obtained from fruits collected in crops located in provinces of Antioquia, Cundinamarca, Nariño and Putumayo, as well as in commercial nursery plants and seedlings germinated under greenhouse conditions. These assessments were complemented with molecular techniques based on RT-PCR, sequencing of capsid regions of the viral genome and dot-blot and tissue-printing hybridization tests. For sexual seed viral incidence, results indicated the presence of five of the seven viruses tested in at least one of the samples. ToRSV and TSWV were not found in any of the 160 samples. In the other hand, detection of virus in nursery seedlings indicated the presence of PLRV, potyvirus, ToRSV and CMV in the samples analyzed. Evaluation of seedlings obtained from germination of seeds from fruits of symptomatic and asymptomatic plants, showed that PLRV and potyviruses were detected with high levels of incidence in these plants. In molecular tests based on RT-PCR were obtained amplicons for the viruses PVY and PLRV, whose sequences were used for phylogenetic analysis with sequences deposited in GenBank. These findings represent the first global report on sexual seed transmission of PLRV. Finally, as result of identification of potyviruses and PLRV as viruses frequently associated with seed stocks of tamarillo, methodologies based on dot-blot hybridization and tissue-printing were standardized as tools with high potential to be implemented in the country for evaluating high amount of seed samples and seedlings.